Polymerization of methyl methacrylate in the presence of poly(α‐amino acid)s

The polymerization of methyl methacrylate (MMA) was studied in the presence of poly(α-amino acid)s, water, and copper(II) ion. It was found that the polymerization behaviour depends very much on the conformation of the poly(α-amino acid) in the system. If the poly(α-amino acid) had the α-helix conformation, the polymerization of MMA did not occur. This is supposed to be due to the stability of the intramolecular hydrogen bond in the α-helix, which is too high to form a chelate complex between the copper ion and the polypeptide together with the MMA monomer and water. When the same polypeptides took a random coil conformation, however, the polymerization occurred, although to a small extent. Furthermore, when the polypeptide with the β-conformation was used, the polymerization of MMA occured to a higher extent than in the case of the polypeptide with the random coil conformation. Therefore, it was concluded that the delocalization of electrons in the copper ion to the neighbouring atoms plays an important rǒle in the initiation of the polymerization of MMA. It was also found that the size of the nonpolar side chain of the initiating polypeptides affects the polymerization of MMA. Since this polymerization is carried out in water, the hydrophobic bonds between the nonpolar side chain of the polypeptide and the MMA monomer may also play an important rǒle. Die Polymerisation von Methylmethacrylat (MMA) wurde in Gegenwart von Poly-(α-aminosauren), Wasser und Cu(II)-Ionen untersucht. Es wurde gefunden, das das Polymerisationsverhalten sehr stark von der Konformation der Poly(α-aminosaure) im System abhangt. Wenn die Poly(α-aminosaure) eine α-Helix-Konformation hatte, fand die Polymerisation von MMA nicht statt. Es wird vermutet, das dies auf die Stabilitat der intramolekularen Wasserstoffbrucken-Bindung in der α-Helix zuruckgefuhrt werden mus, die zu stark ist, um einen Chelat-Komplex zwischen Kupferion, dem Polypeptid, dem MMA-Monomer und Wasser zu bilden. Wenn jedoch dieselben Polypeptide die Konformation des statistischen Knauels einnahmen, fand die Polymerisation in geringem Ausmas statt. Auserdem, wenn das Polypeptid mit der β-Konformation verwendet wurde, fand die Polymerisation von MMA in hoherem Ausmas statt als im Falle der Polypeptide mit der Konformation des statistischen Knauels. Daraus wurde geschlossen, das der Ubergang der Elektronen vom Kupferion zu den Nachbaratomen eine wichtige Rolle bei der Initiierung der Polymerisation von MMA spielt. Auserdem wurde gefunden, das die Lange der unpolaren Seitenkette des initiierenden Polypeptids die Polymerisation von MMA beeinflust. Da die Polymerisation in Wasser durchgefuhrt wird, spielen die hydrophoben Bindungen zwischen der unpolaren Seitenkette des Polypeptids und dem MMA-Monomer ebenfak eine wichtige Rolle.