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Updated: Mar 2, 2026

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Published on: November 9, 2019

CO2 - Síntesis controlada de un solo recipiente de AB, bloque ABA y terpolímeros estadísticos de β-butirolactona,

Sebastian Kernbichl¹, Marina Reiter¹, Friederike Adams¹

¹WACKER-Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie, Zentralinstitut für Katalyseforschung (CRC), Technische Universität München , Lichtenbergstraße 4, 85747 Garching, Germany.

Journal of the American Chemical Society

|May 16, 2017

Resumen

Este estudio demuestra una terpolimerización de un solo recipiente de β-butirolactona, óxido de ciclohexeno y dióxido de carbono utilizando un nuevo catalizador de zinc. Las condiciones de reacción controlan la formación de terpolímeros estadísticos o policarbonatos exclusivos.

Área de la Ciencia:

Química de los polímeros
Catálisis organometálica

Sus antecedentes:

La síntesis controlada de arquitecturas de polímeros complejos es crucial para el desarrollo de materiales avanzados.
La polimerización de apertura de anillo (ROP) y la copolimización ofrecen vías a diversas estructuras poliméricas.
El diseño del catalizador es clave para regular las vías de polimerización y los resultados del producto.

Objetivo del estudio:

Para investigar la terpolimerización en un solo recipiente de la (rac) -β-butirolactona (BBL), el óxido de ciclohexeno (CHO) y el dióxido de carbono (CO2).
Explorar la influencia de la presión de CO2 en el control de las vías de polimerización (ROP frente a la copolimización).
Para lograr una síntesis controlada de terpolímeros y policarbonatos de alto rendimiento.

Principales métodos:

Reacciones de terpolimerización de una sola olla utilizando un catalizador de ácido de Lewis BDI-Zn-N (SiMe) 2.
Presión variable de CO2 (3 bar y 40 bar) para modular la selectividad de la reacción.
Espectroscopia de RMN bidimensional y polarimetría para estudios mecanicistas.
Copolimerización del óxido de ciclopenteno (CPO) y el CO2.

Principales resultados:

El catalizador permitió una polimerización conmutable entre la ROP de BBL y la copolimización de CHO/CO2.
Los terpolímeros estadísticos se formaron a 3 bares de CO2 debido a las velocidades de reacción equilibradas.
La copolimerización exclusiva de CHO/CO2 se produjo a 40 bares de CO2.
Se logró una alta frecuencia de rotación (TOF) de 3200 h-1 y una selectividad del 99% en el policarbonato para la copolimización CPO/CO2.
Se demostró la terpolimerización exitosa de CPO/CO2 y BBL.

Conclusiones:

El catalizador de zinc desarrollado ofrece un control preciso de las vías de terpolimerización.
La presión de CO2 es un parámetro crítico para dirigir la arquitectura del polímero.
Este método proporciona un acceso eficiente a nuevos terpolímeros y policarbonatos de alta selectividad.

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