架橋ポリノールボルネン被覆金ナノ粒子：架橋位置と架橋剤構造に対する粒子の安定性の依存性

このホワイトペーパーでは、架橋ポリノールボルネンコーティングされた金ナノ粒子の調製について説明します。ポリマーは、ノルボルネンのリング開口メタセシス重合と、さまざまなダイアミンを使用して架橋した電気性ノルボルネンエステルを使用して、粒子表面から放射状に増殖させました。シアン化物による酸化エッチングに向けた架橋ナノ粒子の安定性を評価しました。エッチングの速度は、立体構造の自由度が少ないジアミンが架橋剤として使用されると減少します。ナノ粒子表面からの架橋ブロックの距離は、系統的に変化しました。表面から最も遠い架橋ブロックを持つナノ粒子は、最もゆっくりとエッチングされました。これは、架橋ブロックが粒子表面に近いときにマッシュルームの立体構造を採用したポリマーがマッシュルームの立体構造を採用した結果として発生することが示唆されていますが、より遠位の架橋により、シアン化エッチャントの透過性が低い剛性ポリマー鎖が生じます。これらの結果は、ポリマー架橋アーキテクチャを微調整することでナノ粒子の安定性をどのように調節できるかについての新しい洞察を提供します。

This paper describes the preparation of cross-linked polynorbornene coated gold nanoparticles. The polymer was grown radially from the particle surface using a ring opening metathesis polymerization of norbornene and an electrophilic norbornene ester, which was cross-linked using a variety of diamines. The stability of the cross-linked nanoparticles toward oxidative etching by cyanide was evaluated. The rate of etching decreases as diamines with fewer degrees of conformational freedom are used as cross-linkers. The distance of the cross-linking block from the nanoparticle surface was systematically varied. Nanoparticles with the cross-linked block furthest from the surface were etched most slowly. This is suggested to arise as a result of the polymers adopting a mushroom conformation when the cross-linking block is close to the particle surface, while more distal cross-linking results in more rigid polymer chains that are less permeable to the cyanide etchant. These results provide new insight into how fine-tuning the polymer cross-linking architecture can modulate nanoparticle stability.