研究人员结合两种基于NMR的方法来了解光聚合过程

为了设计新材料，科学家们需要清楚地了解这些材料产生时发生的化学反应或过程。部分由PD2PI项目支持的研究人员现在结合了两种基于NMR的新型监测方法，从而可以更深入地了解光聚合等复杂的化学过程。他们的发现在美国化学学会杂志上有所描述。

在聚合过程中——称为单体的小分子结合形成非常大的链或称为聚合物的3D网络——了解反应过程中发生的情况将使调整产品开发过程变得更加容易。这对于使用可见光或紫外光诱导形成聚合物结构的聚合反应的光聚合过程也是如此。

两种基于NMR的综合监测方法

但是，如何获得有关各种固体和液体分子结构的深入信息?最全面的方法之一是通过核磁共振测量。在这项研究中，研究人员结合了两种以前从未用于分析特定系统的基于NMR的反应监测方法：时间分辨扩散NMR和时间分辨非均匀采样。

第一种方法可以测量特定化学品的平均扩散系数，而第二种方法可以监测产品的形成。他们的研究结果表明，将这两种方法结合起来是全面监测光聚合的极好方法。

为了证明他们的方法的潜力，该团队避免使用过于简化的模型进行监测，而是选择芳族双蒽衍生物的光聚合反应——N,N-bis(anthracen-9-ylmethyl)butane-1,4-diamine(H2banthbn)。"

在我们的工作中，选择了基于双蒽的系统的光聚合。该系统对于使用构建块非常有趣这有助于设计各种光功能材料，”波兰科学院物理化学研究所项目协调员PD2PI的研究资深作者MateuszUrbańczyk博士说.

同时使用不同的方法有助于在系统的特定特征和单独使用两种方法时无法获得的信息之间提供相关性。作者在文章中解释说，“两种时间分辨方法之间的协同作用使我们能够了解H2banthbn的光聚合过程。仅使用扩散方法，我们对系统的平均质量只有一个粗略的了解，并获得信息关于特定的n-mers几乎是不可能的。”

“HSQC数据使我们能够跟踪每个n-mer的浓度变化，为我们提供有关系统的非常有说服力的信息。话虽如此，如果没有得到扩散数据的确认，峰的分配将是模棱两可的。使用这两种方法都使我们能够确定任务，从而更好地理解系统。”

“最后，所提出的综合方法在浓度、线宽和磁场方面具有挑战性的系统上得到证明。所提出的方法是通用的，可用于不同类型的化学反应，尤其是聚合反应和光反应。”