Polimerización radical de transferencia de átomos mejorada con oxígeno a través de la formación de un complejo de...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• El oxígeno normalmente inhibe la polimerización radical controlada, lo que lleva a la terminación de la cadena y la desactivación del catalizador.
• Los métodos existentes requieren catalizadores altamente purificados y entornos controlados para evitar la interferencia del oxígeno.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del oxígeno en la polimerización de radicales de transferencia atómica (ATRP).
• Desarrollar un nuevo mecanismo ATRP que utilice oxígeno para mejorar la eficiencia y el control de la polimerización.

Principales métodos:

• Utilizando un mecanismo de polimerización de transferencia de átomos mediada por superóxido (ARGET-ATRP).
• Utilizando complejos CuBr/ligando y varios monómeros.
• Caracterización de polímeros mediante espectrometría de masas y cromatografía por exclusión de tamaño.

Principales resultados:

• El oxígeno desencadena la formación in situ de especies reactivas de superóxido a partir de CuBr/L, acelerando las tasas de polimerización en un orden de magnitud.
• Se obtienen polímeros de alto peso molecular (DPn = 6400) con un control excelente (Đ < 1,20) a concentraciones de cobre muy bajas (4,5 ppm).
• Se ha demostrado una alta fidelidad de grupo final, lo que permite la síntesis de un solo recipiente de copolímeros de bloque y multibloque con conversiones casi cuantitativas.

Conclusiones:

• El mecanismo ARGET-ATRP de superóxido ofrece un método robusto y eficiente para la polimerización radical controlada.
• La metodología es tolerante a las impurezas del catalizador y reduce la necesidad de una purificación rigurosa, reduciendo los costos.
• Este enfoque amplía el alcance de la polimerización controlada mediante la utilización de oxígeno como un componente beneficioso.