Dos polímeros estructuralmente diferentes de un solo monómero

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencias de los materiales
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• La polimerización topoquímica ofrece una ruta a los polímeros cristalinos con estructuras controladas.
• La cicloadición azida-alquina es una reacción química de clic versátil para la síntesis de polímeros.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar un monómero derivado de la malonamida para la polimerización topoquímica.
• Investigar la formación de dos estructuras poliméricas distintas a partir de un solo monómero.
• Para aclarar los detalles a nivel atómico del proceso de polimerización y las topologías de polímeros resultantes.

Principales métodos:

• Síntesis de un monómero de malonamida con funcionalidades de azida y alquina.
• Cristalización para obtener dos polimorfos (M1 y M2).
• Difracción de rayos X de un solo cristal para analizar las estructuras cristalinas y las vías de polimerización.
• Análisis térmico para inducir la polimerización topoquímica.

Principales resultados:

• Se obtuvieron dos polimorfos concomitantes (M1 y M2) del monómero.
• Ambos polimorfos se sometieron a una polimerización de cicloadición azida-alquina.
• El polimorfo M1 produjo un polímero 1,4-disubstituido ligado al triazolilo, con polimerización perpendicular a los enlaces de hidrógeno.
• El polimorfo M2 produjo un polímero 1,5-disubstituido ligado al triazolilo, con polimerización a lo largo de enlaces de hidrógeno.
• Dos polímeros estructuralmente isoméricos con topologías distintas fueron sintetizados a través de transformaciones de un solo cristal a un solo cristal.

Conclusiones:

• Este estudio informa de la primera síntesis topoquímica de dos polímeros estructuralmente isómeros a partir de un solo monómero.
• El embalaje cristalino dicta la regioquímica y la topología de los polímeros resultantes.
• La polimerización de un solo cristal a otro proporciona información de resolución atómica sobre la formación de polímeros.