Metátesis de expansión de anillo Polimerización bajo confinamiento

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Química de los polímeros
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La catálisis utilizando complejos de metales de transición es crucial para la síntesis de polímeros.
• El confinamiento de catalizadores dentro de materiales porosos puede alterar la reactividad y la selectividad.
• La sílice mesoporosa ordenada (OMS) ofrece tamaños de poro ajustables para la inmovilización del catalizador.

Objetivo del estudio:

• Para inmovilizar un complejo de molibdeno alquilídido catiónico N-heterocíclico (NHC) dentro de OMS.
• Investigar el efecto del confinamiento de los poros en la polimerización de la metátesis de expansión de anillo (REMP) de las olefinas cíclicas.
• Explorar la influencia del confinamiento en el peso molecular del polímero y la estereoselectividad.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización del complejo NHC de molibdeno [Mo ((C-p-OMeC6H4) ((OCMe ((CF3) 2) 2 ((IMes)) ] B ((ArF4).
• Inmovilización del complejo en OMS con diferentes tamaños de poros (66, 56 y 28 Å).
• Polymerización por metástasis de expansión de anillo (REMP) de olefinas cíclicas que incluyen cis-ciclocteno (cCOE), 1,5-cicloctadieno (COD), (+) -2,3-endo, exo-dicarbomethoxynorborn-5-eno ((+) -DCMNBE), y 2-metil-2-fenilcicloprop-1-eno (MPCP).
• Análisis de productos poliméricos mediante espectrometría de masas por desorción láser y tiempo de vuelo (MALDI-TOF).

Principales resultados:

• Inmovilización selectiva del complejo de molibdeno dentro de los poros de la OMS.
• Observación de un fuerte efecto de confinamiento en la REMP, que conduce a polímeros cíclicos de bajo peso molecular incluso en altas concentraciones de monómeros.
• Formación exclusiva de polímeros cíclicos confirmada por el MALDI-TOF.
• Mejora inducida por el confinamiento de la Z-selectividad y la cis-sindiospecificidad.

Conclusiones:

• El confinamiento de catalizadores de NHC de molibdeno en OMS es una estrategia eficaz para controlar la REMP.
• El tamaño de los poros de OMS influye significativamente en el resultado de la polimerización, lo que permite la síntesis de polímeros cíclicos con propiedades personalizadas.
• Este enfoque ofrece una vía para controlar con precisión la arquitectura del polímero y la estereoquímica a través del confinamiento del catalizador.