Cuantificación de las Influencias de la Unión de Epóxidos en la Catálisis de Copolimerización por Apertura de Anillo...

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Química de Polímeros
• Química Orgánica

Sus antecedentes:

• Predecir los efectos de la estructura del epóxido en las tasas de polimerización en la copolimerización por apertura de anillo de epóxido/CO2 es un desafío.
• Se emplea un catalizador de Cobalto(III)Potasio(I) altamente activo para estudiar las fortalezas de unión de epóxidos y las tasas de copolimerización.

Objetivo del estudio:

• Investigar la influencia de las fortalezas de unión de epóxidos en las tasas de copolimerización.
• Establecer una correlación estructura-actividad para la copolimerización por apertura de anillo de epóxido/CO2.
• Desarrollar un modelo predictivo para la selección de catalizadores y epóxidos.

Principales métodos:

• Se utilizó un complejo de Cobalto(II)Potasio(I) para modelar el intermedio Cobalto(III)-epóxido catalíticamente relevante.
• Se emplearon titulaciones de espectroscopía UV-vis para determinar las constantes de unión epóxido-catalizador.
• Se correlacionaron las constantes de unión con las tasas de polimerización y se analizaron mediante cálculos de DFT.

Principales resultados:

• Se encontró una clara correlación exponencial entre las constantes de equilibrio epóxido-catalizador y las tasas de copolimerización.
• Se estableció una relación lineal de energía libre de rendimiento del catalizador novedoso.
• Los epóxidos con una unión de catalizador más fuerte exhibieron tasas de copolimerización más altas.

Conclusiones:

• Las relaciones estructura-rendimiento establecidas son aplicables a una serie de epóxidos y a un segundo catalizador.
• Estos hallazgos son probablemente generalizables a otros catalizadores de metales de transición.
• El estudio acelera la selección de epóxidos y catalizadores para la síntesis de materiales de poli(carbonato).