Copolímeros ecológicos basados en CO2: policarbonatos degradables derivados del ácido dihidroxibutírico y sus...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencia de los biomateriales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El ácido (S) -3,4-dihidroxibutírico ((S) -3,4-DHBA) es un precursor quiral de la biomasa para las estatinas.
• Los derivados epóxidos de (S) -3,4-DHBA son monómeros potenciales para polímeros biocompatibles a través de la copolimización con CO2.
• Los catalizadores de cobalto (III) son eficaces para la copolimización de CO2.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar el carbonato de poli (tercibutilo 3,4-dihidroxibutanoato) a partir del tercibutilo 3,4-epoxibutanoato racémico y el CO2.
• Caracterizar las propiedades del policarbonato resultante, incluida la pureza de enlace, la regioselectividad y las propiedades térmicas.
• Para explorar el comportamiento de degradación del polímero y las aplicaciones potenciales, como los portadores de medicamentos.

Principales métodos:

• Copolimerización alterna de racemic-tert-butyl 3,4-epoxybutanoate con CO2 mediante el uso de catalizadores bifuncionales de cobalto.
• Caracterización de la microestructura del polímero (enlaces de carbonato, regioselectividad) y las propiedades térmicas (temperatura de transición de vidrio).
• Desprotección de los grupos tert-butilo, estudios de despolimerización y síntesis de conjugados de polímero de platino.

Principales resultados:

• El carbonato de poli (tert-butilo 3,4-dihidroxibutanoato) sintetizado exhibió >99% de enlaces de carbonato y 100% de regioselectividad de cabeza a cola.
• El polímero mostró una temperatura de transición de vidrio (Tg) de 37 °C, más alta que el análogo del metil 3,4-epoxibutanoato (Tg = 18 °C).
• Los estudios de degradación arrojaron biomasa, y los conjugados de platino con 21.3-29.5% de carga de platino fueron sintetizados con éxito.

Conclusiones:

• Los catalizadores bifuncionales de cobalto (III) salen producen eficientemente policarbonatos de alta pureza a partir de derivados de (S) -3,4-DHBA y CO2.
• El grupo protector tert-butilo mejora las propiedades del polímero como Tg y la regioselectividad.
• El carbonato de ácido poli- 3,4-dihidroxibutírico y sus derivados son candidatos prometedores para los materiales biocompatibles y los sistemas de administración de medicamentos de platino.