استفاده ازکاتالیزور های آلی جهت کنترل فضایی پلیمریزاسیون

استفاده ازکاتالیزور های آلی جهت کنترل فضایی پلیمریزاسیون

گروهی از محققان دانشگاه کارولینای شمالی، روشی را جهت استفاده از کاتالیزورهای آلی برای کنترل فضایی پلیمریزاسیون کشف نمودند.

در ادامه این مطلب از پلاستجو به بررسی تحقیقات این محققان پرداخته و می فهمیم چطور می شود از کاتالیزور های آلی جهت کنترل فضای پلیمریزاسیون استفاده کرد.

مواد ارگانیکمی ترکیبی مانند سیلسکوویکسان شامل یک Si-O-Si زنجیره اصلی غیر معدنی و یک چارچوب آلی از اتم سی است. ترکیبات مانند این می توانند شکل بگیرند وقتی که اتم های فلزی به ساختارهای لاشه با ویژگی های کاتالیزور و مغناطیسی امیدوار کننده اضافه می شوند. شیمیدانان RUDN یک رویکرد جدید به این ترکیبات را بر اساس استفاده از مواد تشکیل دهنده پیچیده (لیگاند) پیشنهاد دادند. محصولات جدید در جریان واکنش خودسوزی مایع سیلسکوویکسان و مسی به دست آمده در حضور لیگاند های آلی فنانترولین و نئوکوپروین به دست آمد.

در مورد اول، دانشمندان موارد “کنترل پنهان” را به عنوان فنانترولین مشاهده کردند، تشکیل یک ترکیب لاشه پیشین ناشناخته را تسهیل کردند، اما در محصول گنجانده نشد. استفاده از لیگاند دوم منجر به نتیجه غیرعادی شد: محصول شامل اجزای متعددی با اتم های مس توزیع شده در بین لیگاندهای طبیعت متفاوتی یک اکسیژن تشکیل دهنده سیلسکوویکسان و یک نیتروژن تشکیل دهنده (neocuproine) بود. اولین ماده به دست آمده در واکنش های اکسیداسیون سنتز-آلیاژ آلی و کاربرد کردن آلکاها و الکل ها مورد استفاده قرار گرفت.

طرح یک پلیمریزاسیون کاتیونی فضاگزین. (A) محیط لیگان کایرال در پلیمریزاسیون کئاردیناسیونی به منومر فضاگزین امکان اضافه شدن به انتهای زنجیر را فراهم می کند. منومر های قطبی به علت مسمویت با کاتالیزور های آلی سازگاری با این مکانیزم ندارند. گروه متیل. (B) انتهای زنجیرهای اکایرال در پلیمریزاسیون کاتیونی ونیل اترها هیچگونه حالت ذاتی را برای قرار گیری فضایی فراهم نمی کند. (C) کنترل کاتالیزور رویکردی است جهت فضا گزینی پلیمریزاسیون کاتیونی بر اساس یک کایرال، یون مخالف ٬۱’1- بی-۲- نفتول (BINOL) جهت تاثیر بر شیمی فضایی زنجیره مونومر ها است. PVEs  ایزوتکتیک حاصله ترموپلاستیکی نیمه بلورین با قطبیتی ذاتی است.

پلیمر ها از ساختار مولکولی با واحد های یکسان و متصل به یکدیگر تشکیل شده اند که به طور معمول در پلاستیک ها و رزین ها مورد استفاده قرار می گیرند.

چگونگی استفاده از کاتالیزور های آلی

به گفته ی محققین دو پلی آلفین متداول (پلی اتیلن و پلی پروپیلن) به علت ساختار هیدروژنی و کربنی، چسبندگی ضعیفی دارند و نیازمند گروه های اکسیژنی جهت تقویت چسبندگی می باشند. در این پژوهش، تلاش شده پلیمری (به عنوان مواد پوششی) تولید گردد که چسبندگی بهتر و کارآمد تری داشته باشد.

استفاده ازکاتالیزور های آلی جهت کنترل فضایی پلیمریزاسیون

پژوهش های گذشته نشان می دهد که پلی ونیل اترها (PVEs) می توانند با استفاده از پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید شوند، اما محصول حاصله فاقد شکل فضایی شیمیایی (شیمی فضایی) می باشد، بدین معنی که از استحکام بالایی برخوردار نیستند. این امر باعث شد محققان طی رویکرد جدیدی با کنترل کاتالیزور در هنگام تولید پلی ونیل اترها (PVEs)، با استفاده از پلیمریزاسیون کاتیونی، شکل فضایی شیمیایی خوبی ایجاد نمایند.
شکل فضایی شیمیایی به نظم سه بعدی اتم ها، که مولکول ها را تشکیل می دهد گفته می شود و این نظم بر روی واکنش های شیمیایی تاثیرگذار است.

در دستاورد جدید، محققان با استفاده از اسید فسفوریک متقارن ترکیب شده با یک اسید لوئیس (تیتانیوم) برای هدایت منومر در جهت مورد نظر طی پلیمریزاسیون یونی استفاده کردند. کاتالیزورهای آلی محققان را قادر ساخت تا کنترل کاملی بر روی شکل فضایی شیمیایی داشته باشند. 

 پلیمر تولیدی نیمه بلورین بوده و در مقایسه با پلی اتیلن از خواص مکانیکی و چسبنگی بالاتری  برخوردار است. این رویکرد جدید می تواند منجر به توسعه پوشش های چسبنده (بلاخص در صنعت پزشکی) شود. همچنین این رویکرد قابلیت فرآیند به انواع روش ها مانند ذوب، قالبگیری و رنگ آمیزی را دارد و از طرف دیگر این مفهوم، قابل انتقال به سایر سیستم های پلیمریزاسیون نیز است، که می تواند نشان دهنده ی شکل گیری گروه جدیدی از محصولات از کاتالیزور های آلی در آینده باشد.

نظرات کاربران بدون دیدگاه