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Enregistrement W194745401 · doi:10.53846/goediss-3860

Investigations into the Propagation and Termination Kinetics of the Radical Polymerization of Polar Monomers in Aqueous Solution

2013· dissertation· en· W194745401 sur OpenAlexfundno aff
Jens Schrooten

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typedissertation
Langueen
DomaineChemistry
ThématiquePhotopolymerization techniques and applications
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesÉcole Polytechnique Fédérale de LausanneQueen's UniversitySlovenská Akadémia Vied
Mots-clésMonomerChemistryArrhenius equationActivation energyIntermolecular forcePolymerizationAqueous solutionKineticsPhysical chemistryPolymer chemistryMoleculeAnalytical Chemistry (journal)Organic chemistryPolymer

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Propagation and termination rate coefficients of radical polymerizations in aqueous solution were determined from pulsed-laser induced polymerizations and chemically initiated polymerizations. Pulsed-laser induced polymerizations of N,2‑dimethylprop‑2‑enamide, N,N‑dimethylprop‑2‑enamide, 2‑methylprop‑2‑enamide, and prop‑2‑enamide were performed. Subsequent analysis of the products by size-exclusion chromatography provided access to propagation rate coefficients. The obtained variation of the propagation rate coefficients with monomer concentration may be explained by the degree to which internal rotations and vibrations in the transition state of the propagation step are hindered. The dependence of the degree of hindrance on monomer concentration may be ascribed to an increase of intermolecular interactions of the transition-state structure with solvating molecules towards higher monomer content. Pressure and temperature were varied from ambient pressure to 2 000 bar and from 10 °C to 80 °C, respectively, to allow for determination of volumes of activation and Arrhenius activation energies for propagation. The activation energy and the absolute value of the volume of activation in case of 2‑methylprop‑2‑enamide are larger compared to N,N‑dimethylprop‑2‑enamide. This finding may be ascribed to the circumstance that N,N‑dimethylprop‑2‑enamide lacks an α‑methyl group. Both activation parameters in case of N,2‑dimethylprop‑2‑enamide are close to the ones of N,N‑dimethylprop‑2‑enamide. This is unexpected because N,2‑dimethylprop‑2‑enamide exhibits an α‑methyl group. Differences between both monomers regarding the conformation of the carbon–carbon double bond relative to the carbon–oxygen double bond may explain this observation. Initiation of a polymerization by a single laser pulse and subsequent detection of monomer-to-polymer conversion by time-resolved near-infrared spectroscopy was used to measure termination rate coefficients. The time resolution has been improved to 0.33 μs. Repetitive application of laser pulses in conjunction with near-infrared spectroscopic analysis yields termination rate coefficients as a function of the degree of monomer conversion. Investigations into the termination kinetics of prop‑2‑enamide, 2‑methylprop‑2‑enamide, N,2‑dimethylprop‑2‑enamide, N,N‑dimethylprop‑2‑enamide, and 1‑vinylpyrrolidin‑2‑one were performed at 2 000 bar because of the better signal-to-noise ratio at high pressure. Additional measurements were conducted at pressures of 500 bar, 1 000 bar, and 1 500 bar in case of most prop‑2‑enamides. The so-obtained volumes of activation may be used to estimate termination rate coefficients at ambient pressure. The volumes of activation amount to 12.4 cm3·mol−1 and 14.3 cm3·mol−1 for the termination rate coefficients of N,2‑dimethylprop‑2‑enamide and prop‑2‑enamide, respectively. The volume of activation in case of N,N‑dimethylprop‑2‑enamide (4.9 cm3·mol−1) is lower than expected. Termination rate coefficients of 1‑vinylpyrrolidin‑2‑one could be obtained for a large range of initial monomer concentrations and degrees of monomer conversion. This information allows for a detailed analysis of the parameters used to describe the monomer-conversion dependence of the termination rate coefficient. Within the monomer-conversion ranges under investigation the termination rate coefficient is assumed to be controlled by segmental, translational, and reaction diffusion. In case of N,N‑dimethylprop‑2‑enamide and 1‑vinylpyrrolidin‑2‑one, dynamic viscosities of monomer–water mixtures were determined at ambient pressure to assist the understanding of termination kinetics. A large set of termination rate coefficients in dependence on initial monomer concentration was obtained for these two monomers by pulsed-laser induced polymerization. Chemically initiated polymerizations of prop‑2‑enamide were conducted to determine termination rate coefficients at ambient pressure as a function of the degree of monomer conversion. The obtained data are in good agreement with data determined by pulsed-laser induced polymerizations. Investigations into the binary copolymerization of 1‑vinylpyrrolidin‑2‑one and sodium acrylate revealed a strong incorporation of sodium acrylate into the copolymer, as was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy. Monomer reactivity ratios were determined by means of the Mayo–Lewis equation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,233
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2013
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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