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Nitroxid-vermittelte Polymerisation
Die Nitroxid-vermittelte Polymerisation (englisch nitroxide-mediated polymerization, NMP) ist eine Art der kontrollierten radikalischen Polymerisation.
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Grundprinzip und Bedeutung
Die Nitroxid-vermittelte Polymerisation (englisch nitroxide-mediated polymerization, NMP) ist eine kontrollierte radikalische Polymerisation. Nitroxide, also Aminoxyl-Radikale, reagieren reversibel mit dem aktiven Ende einer wachsenden Polymerkette. Dabei entsteht eine vorübergehend inaktive, sogenannte schlafende Spezies.
Das Gleichgewicht liegt stark auf der Seite dieser schlafenden Spezies. Deshalb gibt es nur eine sehr geringe Konzentration aktiver Kettenenden. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass zwei aktive Ketten aufeinandertreffen und das Kettenwachstum durch eine Abbruchreaktion beenden.
Rolle von TEMPO
2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl (TEMPO) ist ein besonders stabiles Radikal. Es greift Monomere nicht an, kann aber reversibel an andere Radikale und damit an aktive Kettenenden binden. Im gebundenen Zustand ruht das Wachstum der betreffenden Polymerkette; nach der Abspaltung von TEMPO ist das Kettenende wieder reaktiv.
Beispiel Polystyrol
Bei einer Polystyrolkette kann das Kettenende reversibel mit TEMPO verbunden sein. Bei 80 °C besteht ein Gleichgewicht zwischen der Polystyrolkette mit reaktivem Ende und der mit TEMPO verbundenen schlafenden Form.
Liegt das reaktive Kettenende vor, kann die Kette durch eine normale Kettenwachstumsreaktion weiterwachsen. Ist das Ende mit TEMPO verbunden, ruht die Reaktion vorübergehend.