ATRPおよびRAFT重合によって作られたポリメタクリレートの溶媒を含まない化学リサイクル：低温での高利回りの解重合

制御されたラジカル重合は、精密ポリマー材料を作るための優れたツールですが、化学リサイクルの重要性にもかかわらず、開始モノマーを取得するためのプロセスの逆転ははるかに調査されていません。ここでは、同一の条件下でのRAFTおよびATRP合成ポリマーのバルク解重合を調査します。ラフト合成ポリマーは、ラフトエンドグループのマクロモノマーへの部分的なin situ変換のおかげで、比較的低温の溶媒のない溶解をモノマーに戻します。代わりに、ATRP-合成ポリマーは、ランダムな骨格の固定を介して、有意に高い温度（> 350°C）でのみ解重合することができます。さらに低い温度でより完全な解体化を支援するために、ATRPとRAFTエンドグループの両方がマクロメノーに正常に変換された、容易で定量的なエンドグループ修正戦略を実行しました。マクロメノーは、150°Cで開始され、モノマー再生の最大90％を生成する低温バルク解重合を引き起こしました。方法論の汎用性は、スケーラブルな解重合（開始ポリマーの≈10g）によって実証されました。開始モノマーの84％を回収し、その後、さらに重合するために使用できるようになりました。この作業は、制御されたラジカルポリマーを解重合するための新しい低エネルギーアプローチを提示し、高収量、溶媒、スケーラブルな解重合法が求められるにつれて、多くの将来の機会を生み出します。

Although controlled radical polymerization is an excellent tool to make precision polymeric materials, reversal of the process to retrieve the starting monomer is far less explored despite the significance of chemical recycling. Here, we investigate the bulk depolymerization of RAFT and ATRP-synthesized polymers under identical conditions. RAFT-synthesized polymers undergo a relatively low-temperature solvent-free depolymerization back to monomer thanks to the partial in situ transformation of the RAFT end-group to macromonomer. Instead, ATRP-synthesized polymers can only depolymerize at significantly higher temperatures (>350 °C) through random backbone scission. To aid a more complete depolymerization at even lower temperatures, we performed a facile and quantitative end-group modification strategy in which both ATRP and RAFT end-groups were successfully converted to macromonomers. The macromonomers triggered a lower temperature bulk depolymerization with an onset at 150 °C yielding up to 90 % of monomer regeneration. The versatility of the methodology was demonstrated by a scalable depolymerization (≈10 g of starting polymer) retrieving 84 % of the starting monomer intact which could be subsequently used for further polymerization. This work presents a new low-energy approach for depolymerizing controlled radical polymers and creates many future opportunities as high-yielding, solvent-free and scalable depolymerization methods are sought.