Authors:	Neuner, Ingo Th.
Title:	Hyperverzweigte Lacton-Copolymere: enzymatische Synthese, Charakterisierung und Darstellung strukturierter Polymernetzwerke (Hyperbranched lactone copolymers by enzyme catalysis: synthesis, characterization and preparation of structured polymer networks)
Online publication date:	14-Dec-2009
Year of first publication:	2009
Language:	english
Abstract:	Hyperverzweigte Polymere erfuhren in den letzten Jahren immer mehr Beachtung, da sie im Vergleich zu ihren linearen Analoga besondere Eigenschaften besitzen. Im Jahre 2002 wurde die erste enzymkatalysierte Darstellung hyperverzweigter Poly(epsilon-caprolacton)e (hb-PCL) beschrieben. Hier ermöglichte das Konzept der konkurrierenden ringöffnenden Polymerisation und Polykondensation die Kontrolle der Eigenschaften des dargestellten Polymers. Detaillierte Untersuchungen in Hinblick auf Grenzen und Möglichkeiten, aber auch die Synthese im Technikumsmaßstab sind wesentliche Aspekte dieser Arbeit. Außerdem wird ein neues Konzept eingeführt, das Reknitting genannt wurde. Ziel desselben ist das Recycling kommerziellen, linearen PCLs mittels Umesterung zu hb-PCL durch Enzymkatalyse. Diese hb-PCLs zeigen vergleichbare Eigenschaften zu den aus den Comonomeren dargestellten. Ausgehend von hb-PCL sollte eine geeignete Route zu methacrylierten Vernetzerverbindungen entwickelt werden. Aus Mischungen derselben mit 2-Hydroxyethylmethacrylat wurden komplexe Netzwerkarchitekturen durch Copolymerisation erhalten. Diese Netzwerke wurden in Hinblick auf ihre mechanisch physikalischen Eigenschaften untersucht. Zuletzt wurden Screeningexperimente an anderen zyklischen Estern durchgeführt, da ein Transfer des oben vorgestellten Konzepts angestrebt wurde. Zwei neue hyperverzweigte Polymerklassen, hb-Poly(delta-valerolacton) und hb-Polytrimethylencarbonat wurden detaillierter untersucht und in Ihren Eigenschaften mit hb-PCL verglichen. Hyperbranched polymers have received considerable attention in recent years, since they exhibit unique properties compared to their linear analogues. In 2002, the first synthesis of hyperbranched poly(epsilon-caprolactone) (hb-PCL) was reported employing enzyme catalysis in organic media. The concept of concurrent ring-opening polymerization and polycondensation made proper control of the final polymers´ properties possible. Detailed investigations with respect to scope and limitations and the scale-up of the polyester synthesis are central issues of the present work. Furthermore, a new concept – “reknitting” – was introduced. The aim was to “recycle” commercial linear PCL by transesterification into hb-PCL using Novozyme 435. These hb-PCLs were found to have similar properties like those prepared from the comonomers. Based on the hb-PCLs, a suitable route to methacrylated precursor compounds for cross-linking reactions was established. Mixtures of these multi-methacrylated materials and 2-hydroxyethyl methacrylic acid were polymerized to form complex network architectures. The mechanical and physical properties of these networks were elaborated upon. Finally, screening experiments of other cyclic esters are described, since the transfer of the synthetic route introduced above was intended. Two novel classes of hyperbranched polymers, Poly(delta-valerolactone)s and Poly(trimethylene carbonate)s were further investigated and compared to hb-PCL. Keywords (EN) hyperbranched polymers, biocompatible, biodegradable, sustainable, enzyme catalysis, Novozyme 435, reknitting, transesterification, polyester, polyhydroxyalkanoate, PHA, PCL, PVL, PTMC, TMC, copolymerization, bulk polymerization, methacrylation, photo polymerization, cross-linking, crosslinking, networks, Poly(epsilon-caprolactone), Poly(delta-valerolactone), Poly(trimethylene carbonate). Word-Count (EN): 191 (by MS Word)
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1606
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-21525
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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