La polimerización de coordinación controlada por catalizador en el sitio de los monómeros polares de vinilo a...

Área de la Ciencia:

• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
• Química organometálica Química orgánica de los metales.
• La catálisis es la catálisis.

Sus antecedentes:

• La polimerización de coordinación de los monómeros de vinilo polar es un desafío debido a la reactividad del monómero y la compatibilidad del catalizador.
• Los catalizadores de metaloceno ofrecen potencial para la polimerización controlada, pero requieren un diseño cuidadoso de ligando y centro de metal.
• Lograr una alta estereoselectividad, particularmente sindiotacticidad, en la polimerización de monómero de vinilo polar es un objetivo clave.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la polimerización de coordinación controlada en el sitio del catalizador de los monómeros polares de vinilo.
• Identificar y optimizar los sistemas de catalizadores de metaloceno para la producción de polímeros altamente sindiotácticos.
• Para aclarar los fundamentos cinéticos, mecanicistas y teóricos del proceso de polimerización.

Principales métodos:

• Síntesis y cribado de 12 catalizadores de metaloceno ligados al ansa-ciclopentadienil (Cp) -Rp) -E,Si) -fluorenil (Flu) del grupo 4 ligados al C,s.
• Estudios cinéticos y mecanicistas de la polimerización del metacrilato de metilo (MMA).
• Estudios teóricos / computacionales que utilizan la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para apoyar propuestas mecanicistas.

Principales resultados:

• El catalizador enolado de éster catiónico ansa-metaloceno 6 demostró un rendimiento superior en la polimerización de MMA (1554 h-1 TOF, 94% de sindiotacticidad rr, distribución de 1,14 MW).
• Se propuso un mecanismo monometálico de coordinación-adición controlado en el sitio del catalizador, que involucra intermediarios de quelato de enolato de éster.
• El sistema exhibió una sindiotáctica constante en un amplio rango de temperatura e insensibilidad a la polaridad del disolvente y a la estructura aniónica.

Conclusiones:

• El catalizador de metaloceno optimizado permite una síntesis altamente eficiente y estereoselectiva de PMMA sindiotáctico.
• La polimerización sigue un mecanismo único controlado por el sitio del catalizador con epimerización asistida por monómero.
• La estructura del puente catalizador influye significativamente en la estereoselectividad, con puentes rígidos que mejoran el rendimiento.