Создавая будущее с помощью нового экологически безопасного метода полимеризации

Недавние исследования ученых из Технологического института Нагоя, Япония, были в этом ключе, добавив новый поворот в методику полимеризации, которая использовалась и была успешной с 1980-х годов: живая катионная полимеризация, при которой рост полимерной цепи не имеет возможности прекратить, пока мономер не израсходован. Ученые впервые продемонстрировали безметалловый органокатализ этой реакции при комнатной температуре для виниловых и стирольных полимеров, двух наиболее распространенных полимеров, используемых в пластмассах.

Их метод не только более эффективен, чем существующие методы на основе металлов, но и безопасен для окружающей среды. Их результаты опубликованы в Королевском химическом обществе химии полимеров.
В своем исследовании они сначала проверили применимость неионных и мультидентатных (или акцептирующих несколько электронных пар) галогенсвязывающих органокатализаторов, в частности двух йодсодержащих полифторзамещенных олигоаренов, в живой катионной полимеризации изобутилвинилового эфира.

Упомянув одну из причин, по которой они выбрали это, доктор. Коджи Такаги, ведущий ученый, участвовавший в исследовании, поясняет в стороне: «Неионные характеристики имеют преимущество, потому что катализатор растворим в менее полярных растворителях, таких как толуол, который больше подходит для такой полимеризации виниловых мономеров."

Они обнаружили, что с тридентатным вариантом реакция плавно протекает даже при комнатной температуре, давая хороший выход – хотя и ниже теоретического предела – за разумное время, без разложения катализатора или появления примеси в продукте. Как доктор. Такаги объясняет, что это может быть хорошим преимуществом перед существующими металлическими катализаторами, используемыми в промышленности: «Хотя катализаторы на основе металлов внесли значительный вклад в науку о материалах за последнее столетие, загрязнение оставшимися металлическими примесями часто приводит к уменьшению количества производимых материалов. срок службы и производительность.

Мы уверены, что данное открытие приведет к производству высокочистых и надежных полимерных материалов."
Говоря это, он, конечно, имеет в виду и другой важный вывод исследования.

Вторая часть их исследования включала оценку применимости ионных иодимидазолиевых катализаторов с различными противоанионами (отрицательные ионы, сопровождающие положительно заряженную группу) для полимеризации п-метоксистирола (pMOS) и незамещенного стирола, последний из которых труднее поддается полимеризовать, чем прежний.
pMOS легко полимеризуется при комнатной температуре в течение двух часов и без катализатора разложения бидентатной 2-йодимидазолиевой соли, которая имеет трифлатный противоанион. Незамещенный стирол дает максимальный выход полимера за счет реакции при -10 ° C в течение 24 часов с анионостабилизирующим и объемным противоионсодержащим катализатором.
Говоря о полученных продуктах, д-р.

Такаги говорит: «Хотя полученные полимеры не предназначены для какой-либо конкретной цели, ожидается, что наша методология будет применяться к синтезу проводящих полимеров и разлагаемых полимеров, которые не должны содержать металлических примесей, если они должны быть сконструированы для практического использования."
Действительно, полученные результаты неоценимы для продвижения вперед в области более эффективного производства полимерных материалов для различных областей применения. Однако успешное использование органокатализаторов при комнатной температуре также дает ряд других преимуществ. Во-первых, органокатализаторы не чувствительны к влаге и кислороду, что позволяет решить иногда серьезную проблему, которую относительно гигроскопичная природа ионных катализаторов создает для таких контролируемых реакций полимеризации.

Кроме того, они легко доступны и, следовательно, имеют низкую стоимость. Они также не токсичны для окружающей среды. А когда реакции проводятся при комнатной температуре, потребности в энергии низкие.

Таким образом, это исследование прокладывает путь для недорогой электроники в будущем, которая будет производиться из экологически чистых материалов экологически безопасным способом.

OKA-MOS.RU