Evidencia ab initio para la fragmentación lenta en la polimerización RAFT

Área de la Ciencia:

• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
• Química computacional es la química computacional.

Sus antecedentes:

• La polimerización por transferencia de fragmentación por adición reversible (RAFT, por sus siglas en inglés) es una técnica ampliamente utilizada para la polimerización radical controlada.
• Se observa con frecuencia un efecto de retardación significativo durante la polimerización del acrilato de metilo mediante el uso de ditionobenzoato de cumilo como agente RAFT.
• El mecanismo subyacente para este efecto de retardación sigue siendo incompletamente entendido.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos a nivel molecular responsables del efecto de retardación en la polimerización de metilacrilato RAFT.
• Para dilucidar el papel del radical adyutivo RAFT en la cinética de polimerización observada.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de orbitales moleculares ab initio de alto nivel.
• Se analizaron sistemas modelo que simulan los pasos clave de la polimerización de RAFT, centrándose específicamente en el acrilato de metilo y el metioditiobenzoato de cumilo.

Principales resultados:

• Los cálculos indican que la fragmentación del radical adducto RAFT es un proceso lento.
• Este paso de fragmentación lenta se identifica como el principal contribuyente al efecto de retardación observado en la polimerización del metilacrilato.
• Las barreras energéticas para la fragmentación se evaluaron cuantitativamente.

Conclusiones:

• El estudio proporciona una explicación mecanicista para el efecto de retardación en la polimerización de metilacrilato RAFT.
• Los hallazgos destacan la importancia de la velocidad de fragmentación del radical adducto RAFT en el control de la polimerización.
• Esta investigación ofrece ideas para optimizar las condiciones de polimerización RAFT y diseñar nuevos agentes RAFT.