The palladium-catalyzed, multicomponent synthesis of pi-conjugated imidazole-containing polymers

This thesis describes studies on the palladium catalyzed synthesis of imidazole-containing п-conjugated polymers. Recent research in our laboratory has found that these polymers can be prepared in a single step, and directly from di-imines, di-acid chlorides and simple imines. In chapter 2, we describe the development of a highly active catalyst for this polymerization. This can operate at as low as 0.5 mol% palladium catalyst, and provides a route to synthesize these polymers on gram scale. In addition, several issues affecting polymerization were identified, including the termination of polymer growth by attack of sulfinic acid on in situ generated Münchnones. Attempts were made to inhibit this termination. The issue of solubility of starting materials was also addressed by introducing more soluble imines into the reaction. In Appendix A, polymerizations involving new types of imines are discussed, as well as the potential application of the metal catalyzed multicomponent polymerization to construct new classes of materials, such as polyimidazolines.Ce manuscript de thèse présente l'étude de la synthèse pallado-catalysée de polymères d'imidazoles п-conjuguées. De récents résultats ont en effet montré que des complexes de palladium pouvaient catalyser le couplage multi-composants de di-imine, de di-chlorure d'acide et d'imines simples afin de générer efficacement ces polymères. Dans le second chapitre, le développement d'un catalyseur particulièrement actif pour la polymérisation est présenté. Seulement 0.5 mol % de catalyseur de palladium est nécessaire à la réaction et permet la synthèse de polymère à l'échelle du gramme. Plusieurs limitations pour la polymérisation ont de plus étaient mises en évidence, en particulier l'étape de terminaison de chaîne par l'attaque de l'acide sulfonique sur les Münchnones générées in-situ. Le problème de solubilité des produits de départ a pu être réglé grâce à l'utilisation d'imines plus solubles. Enfin, en annexe A, des polymérisations d'un nouveau type d'imines sont présentées, de même que la potentielle application de cette réaction multi-composants métallo-catalysées pour la construction d'une nouvelle classe de matériaux comme des polyimidazolines