Construcción de secuencias reversibles de copolimeros de bloques ricos en oxígeno a partir de mezclas de epóxido...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Catálisis
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los copolímeros de bloque se sintetizan mediante catálisis conmutable y polimerización de apertura de anillo de epoxido.
• La polimerización controlada por secuencia de congéneres epóxidos ha sido un desafío debido a la tensión similar del anillo.
• Los catalizadores bifuncionales de organoboron son prometedores para las conversiones de epóxido.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de polimerización controlada por secuencia para copolímeros de bloque de mezclas de epóxido.
• Utilizar la catálisis conmutable para la síntesis controlada de copolímeros de poliéter-bloque-policarbonato y de poliéter-bloque-poliéster.
• Investigar el mecanismo de apertura selectiva del anillo de epóxido utilizando catalizadores bifuncionales de organoboron.

Principales métodos:

• Se ha desarrollado una vía operacionalmente sencilla utilizando catalizadores bifuncionales de organoboron cuaternario que contienen amonio/fosfonio.
• Se utiliza una catálisis conmutada en diferentes atmósferas (CO2 o N2) para lograr una apertura preferencial del anillo de los epóxidos terminales o internos.
• Caracterizó los copolímeros de bloque sintetizados utilizando RMN, MALDI-TOF y cromatografía de permeación de gel.
• Se llevaron a cabo estudios cinéticos y cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para dilucidar los mecanismos de reacción.

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito copolímeros bien definidos de bloque de poliéter y policarbonato a partir de mezclas de epóxidos terminales e internos.
• Control de secuencia demostrado mediante la apertura selectiva de diferentes epóxidos en función de las condiciones atmosféricas (CO2 o N2).
• Amplió la metodología para sintetizar copolímeros de poliéter-bloqueo-poliéster mediante la sustitución del CO2 por anhídridos cíclicos.
• Confirmó la estructura y el peso molecular de los copolímeros de bloque sintetizados a través de técnicas analíticas avanzadas.

Conclusiones:

• Logró la primera instancia de polimerización controlada por secuencia a partir de mezclas de epóxido utilizando catálisis conmutable.
• El método desarrollado ofrece un amplio alcance de sustrato para crear varios copolímeros de bloque ricos en oxígeno.
• Este trabajo amplía las capacidades de la catálisis conmutable para la síntesis controlada de polímeros funcionales.