La polimerización por transferencia de protones por carbenos N-heterocíclicos: el alcance del monómero y el...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Síntesis orgánica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los carbenos N-heterocíclicos son catalizadores versátiles en la síntesis orgánica.
• La polimerización por transferencia de protones (PTP) es un método de polimerización que requiere monómeros protóticos.
• Los dimetacrilatos (DMA) son monómeros comunes que carecen de grupos próticos, lo que limita su uso en la PTP tradicional.

Objetivo del estudio:

• Investigar la polimerización por transferencia de protones (HTP) catalizada por el carbeno N-heterocíclico (NHC) para la conversión de dimetacrilatos (DMA) en poliéster insaturados.
• Explorar el mecanismo, el alcance del monómero y las relaciones estructura-actividad del catalizador de este nuevo HTP.
• Sintetizar y caracterizar nuevos catalizadores NHC y sus derivados.

Principales métodos:

• Polimerización experimental de varios DMA mediante el uso de catalizadores NHC.
• Síntesis y caracterización estructural de los catalizadores NHC y sus derivados.
• Investigaciones teóricas/computacionales para elucidar el mecanismo de la HTP y el comportamiento del catalizador.

Principales resultados:

• Polimerización exitosa de seis DMA diferentes en poliésteres insaturados a través de HTP catalizado por NHC.
• Identificación de un poliéster a base de dimetacrilato de furfurilo derivado de la biomasa que muestra capacidad de autocurado.
• Estudios de relación estructura-actividad que muestran un derivado específico de NHC ((OMe2) TPT) como el catalizador más activo, produciendo polímeros con el mayor peso molecular.

Conclusiones:

• El HTP catalizado por NHC es un método viable para sintetizar poliésteres insaturados a partir de DMA.
• El mecanismo de HTP implica la propagación de crecimiento escalonado a través de productos intermedios de enamina, adición conjugada, transferencia de protones y liberación de NHC.
• Los estudios computacionales apoyan el mecanismo propuesto y explican el rendimiento del catalizador observado basado en la estabilidad termodinámica de los intermedios.