Een paar onderzoekers van de Universiteit van North Carolina hebben een manier ontwikkeld om een ​​organokatalysator te gebruiken om de polymerisatie te stereocontroleren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , A.J. Teator en F.A. Leibfarth beschrijven het proces en schetsen enkele manieren waarop de resultaten kunnen worden gebruikt. Jeffrey Foster en Rachel O'Reilly van de Universiteit van Birmingham hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspectives-artikel gepubliceerd over het werk van het team.

Polymeren zijn stoffen met een moleculaire structuur die over het algemeen bestaat uit soortgelijke eenheden die aan elkaar zijn gebonden - ze worden meestal aangetroffen in harsen en kunststoffen. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden een polymeer te maken dat meer hechting zou hebben, waardoor het nuttiger is als coatingmateriaal. Ze merkten op dat de twee meest populaire polyolefinen, polyethyleen en polypropyleen, hechten niet goed omdat ze zijn gemaakt van waterstof en koolstof - om klevend te worden, ze hebben zuurstof nodig. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat poly(vinylethers) (PVE's) kunnen worden gemaakt met behulp van vrije radicaalpolymerisatie, maar de resultaten missen stereochemie, wat betekent dat ze niet erg sterk of betrouwbaar zijn. Dat bracht de onderzoekers ertoe een nieuwe benadering te bedenken die katalysatorcontrole mogelijk zou maken bij het maken van PVE's, wat hen goed gedefinieerde stereochemie zou geven met behulp van kationische polymerisatie. Stereochemie verwijst naar de driedimensionale rangschikking van atomen waaruit moleculen bestaan ​​en de impact die de rangschikking heeft op chemische reacties.

In hun nieuwe aanpak de onderzoekers gebruikten een asymmetrisch fosforzuur in combinatie met een Lewis-zuur (titanium) om het monomeer tijdens ionische polymerisatie in een gewenste oriëntatie te dwingen - de organokatalysator stelde de onderzoekers in staat volledige controle uit te oefenen over de resulterende stereochemie. Het polymeer dat ze creëerden was semi-kristallijn, en testen toonden aan dat het zowel mechanisch sterk (vergelijkbaar met polyethyleen) als zeer hechtend is.

Foster en O'Reilly suggereren dat de nieuwe aanpak zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van zowel zelfklevende coatings als medische hulpmiddelen. Ze merken ook op dat de nieuwe aanpak schaalbaar is en geschikt is voor verschillende soorten verwerking, zoals smelten, vormen en kleuren. Ze merken ook op dat het concept achter de nieuwe aanpak overdraagbaar lijkt te zijn naar andere soorten polymerisatiesystemen, wat suggereert dat er een hele nieuwe klasse producten zou kunnen komen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk