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Rotaxa-polymeric-gelation of acrylamides with vinyl-β-cyclodextrin
Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-07-10 , DOI: 10.1007/s10847-020-01007-9 Yuki Kobayashi , Yu Kojima , Ryotaro Miki , Toshinobu Seki , Yuya Egawa
Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-07-10 , DOI: 10.1007/s10847-020-01007-9 Yuki Kobayashi , Yu Kojima , Ryotaro Miki , Toshinobu Seki , Yuya Egawa
Previously, we have reported a single-step preparation method for a topological gel by copolymerizing isoprene and vinyl-modified β-cyclodextrin (V-β-CyD). In the prepared gel, the vinyl part of V-β-CyD consists a part of the copolymer chain, and the β-CyD part includes another copolymer chain, thus V-β-CyD works as a cross-linker. We call the procedure rotaxa-polymeric-gelation (RPG) because polymerization, rotaxane formation, and gelation proceed simultaneously. In this study, we applied acrylamide (AAm) instead of isoprene for RPG, and successfully obtained highly swellable hydrogel. By contrast, a combination of V-β-CyD and N -isopropylacrylamide (NIPAAm) was not suitable for RPG because NIPAAm and cavity of β-CyD were mismatched in size. In addition, we prepared three-component gels. Among of them, gels composed of NIPAAm, isoprene, and V-β-CyD showed thermo-responsiveness by reflecting the character of polyNIPAAm. These results provide an insight for usage of vinyl monomers for RPG strategy.
中文翻译:
丙烯酰胺与乙烯基-β-环糊精的 Rotaxa-聚合凝胶化
此前,我们报道了一种通过共聚异戊二烯和乙烯基改性的 β-环糊精 (V-β-CyD) 制备拓扑凝胶的单步制备方法。在制备的凝胶中,V-β-CyD的乙烯基部分构成了一部分共聚物链,β-CyD部分包含了另一条共聚物链,因此V-β-CyD起到了交联剂的作用。我们称该过程为轮状聚合凝胶化 (RPG),因为聚合、轮烷形成和凝胶化同时进行。在这项研究中,我们将丙烯酰胺(AAm)代替异戊二烯用于 RPG,并成功获得了高度膨胀的水凝胶。相比之下,V-β-CyD 和 N-异丙基丙烯酰胺 (NIPAAm) 的组合不适用于 RPG,因为 NIPAAm 和 β-CyD 的腔在尺寸上不匹配。此外,我们制备了三组分凝胶。其中,由NIPAAm、异戊二烯、V-β-CyD通过反映polyNIPAAm的特性表现出热响应性。这些结果为乙烯基单体在 RPG 策略中的使用提供了见解。
更新日期:2020-07-10
中文翻译:
丙烯酰胺与乙烯基-β-环糊精的 Rotaxa-聚合凝胶化
此前,我们报道了一种通过共聚异戊二烯和乙烯基改性的 β-环糊精 (V-β-CyD) 制备拓扑凝胶的单步制备方法。在制备的凝胶中,V-β-CyD的乙烯基部分构成了一部分共聚物链,β-CyD部分包含了另一条共聚物链,因此V-β-CyD起到了交联剂的作用。我们称该过程为轮状聚合凝胶化 (RPG),因为聚合、轮烷形成和凝胶化同时进行。在这项研究中,我们将丙烯酰胺(AAm)代替异戊二烯用于 RPG,并成功获得了高度膨胀的水凝胶。相比之下,V-β-CyD 和 N-异丙基丙烯酰胺 (NIPAAm) 的组合不适用于 RPG,因为 NIPAAm 和 β-CyD 的腔在尺寸上不匹配。此外,我们制备了三组分凝胶。其中,由NIPAAm、异戊二烯、V-β-CyD通过反映polyNIPAAm的特性表现出热响应性。这些结果为乙烯基单体在 RPG 策略中的使用提供了见解。