Copolimización alterna sin metales de CO2 con epóxidos: cumplimiento de la síntesis y la actividad "verdes"

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• La catálisis orgánica
• Materiales sostenibles

Sus antecedentes:

• La síntesis tradicional de policarbonato a menudo involucra metales de transición, lo que lleva a productos de color y requiere purificación.
• Los métodos anteriores para la copolimerización de epóxidos con CO2 generalmente requieren sistemas de catalizadores complejos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método sin metales para la síntesis de policarbonatos mediante copolimerización aniónica.
• Para lograr una eficiente copolimerización del dióxido de carbono (CO2) con epóxidos como el óxido de propileno (PO) y el óxido de ciclohexeno (CHO).

Principales métodos:

• Copolimerización aniónica bajo condiciones libres de metales utilizando ácidos de Lewis (trietil borano) para activar los epoxidos.
• Utilizando sales de onium (amonio, fosfonio, fosfazenio) para activar el CO2 y iniciar la polimerización.
• Investigando la copolimización de CO2 con PO y CHO.

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito copolímeros alternos bien definidos de CO2 con PO y CHO.
• Se obtiene un alto contenido de carbonato (92-99% para el carbonato de polipropileno) y un alto volumen de ventas (toneladas ≈ 500 para PO, ≈ 4000 para CHO).
• Se ha demostrado un proceso libre de metales que produce polímeros sin color sin purificación posterior a la síntesis.

Conclusiones:

• Este enfoque sin metales ofrece una ruta simplificada y eficiente a los policarbonatos de CO2 y epoxidos.
• El método evita los metales de transición, simplifica la síntesis y la purificación, y produce polímeros de alta calidad y sin color.
• Los altos valores de TON indican la eficiencia catalítica del sistema libre de metales para la utilización de CO2 en la síntesis de polímeros.