Substituent Effects on the pH Sensitivity of Acetals and Ketals and Their Correlation with Encapsulation Stability in Polymeric Nanogels

化学 缩醛 取代基 动力学 分子 水解 降级(电信) 计算化学 组合化学 高分子化学 有机化学 计算机科学 量子力学 电信 物理
作者
Bin Liu,S. Thayumanavan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:139 (6): 2306-2317 被引量:237
标识
DOI:10.1021/jacs.6b11181
摘要

The effect of structural variations in acetal- and ketal-based linkers upon their degradation kinetics is studied through the design, synthesis, and study of six series of molecules, comprising a total of 18 different molecules. Through this systematic study, we show that the structural fine-tuning of the linkers allows access to variations in kinetics of degradation of more than 6 orders of magnitude. Hammett correlations show that the ρ value for the hydrolysis of benzylidene acetals is about -4.06, which is comparable to an SN1-like process. This shows that there is a strong, developing positive charge at the benzylic position in the transition state during the degradation of acetals. This positively charged transition state is consistent with the relative degradation rates of acetals vs ketals (correlated to stabilities of 1°, 2°, and 3° carboxonium ion type intermediates) and the observed effect of proximal electron-withdrawing groups upon the degradation rates. Following this, we studied whether the degradation kinetics study correlates with pH-sensitive variations in the host-guest characteristics of polymeric nanogels that contains these acetal or ketal moieties as cross-linking functionalities. Indeed, the trends observed in the small molecule degradation have clear correlations with the encapsulation stability of guest molecules within these polymeric nanogels. The implications of this fundamental study extend to a broad range of applications, well beyond the polymeric nanogel examples studied here.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
Hello应助温良恭俭让采纳,获得10
1秒前
hhj发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
科研小兔发布了新的文献求助10
5秒前
尊敬的钻石完成签到,获得积分10
6秒前
CipherSage应助嘉嘉sone采纳,获得10
7秒前
英姑应助XHR33采纳,获得10
7秒前
7秒前
英俊的铭应助Alan采纳,获得10
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
8秒前
wenduoxu完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
X悦发布了新的文献求助10
9秒前
鲜艳的三毒完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助小小月采纳,获得10
9秒前
9秒前
852应助Bonnie采纳,获得10
10秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
10秒前
yesyesnono完成签到,获得积分10
11秒前
陈的住气发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
852应助jimmy采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
14秒前
Orange应助科研小兔采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.1应助X悦采纳,获得10
15秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
16秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
16秒前
陈的住气发布了新的文献求助10
16秒前
Xiao完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
sQUIZ your knowledge: Multiple progressive erythematous plaques and nodules in an elderly man 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5771589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5592681
关于积分的说明 15427933
捐赠科研通 4904901
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2639075
邀请新用户注册赠送积分活动 1586878
关于科研通互助平台的介绍 1541879