سنتز پلیمرهای نوین با ساختاری بی‌سابقه توسط شیمی‌دانان ژاپنی

گروه تحقیقاتی «ایهارا» طی بیش از ۲۰ سال اخیر روش‌های نوینی برای سنتز پلیمر با استفاده از ترکیبات دیازو‌کربونیل به عنوان مونومر توسعه داده‌اند.

به گزارش دانشگاه اهیمه، این پژوهشگران کشف کرده‌اند که می‌توان دیازواستات را با استفاده از آغازگر مبتنی بر پالادیوم (Pd) پلیمریزه کرده و زنجیره اصلی پلیمر‌های کربن-کربن (C-C) را تولید کرد. در این ساختار، هر اتم کربن در زنجیره اصلی به یک گروه آلکوکسی‌کربونیل (استر) متصل است.

بر خلاف روش‌های پلیمریزاسیون وینیل، که زنجیره اصلی پلیمر از واحد‌های دوکربنی مانند اتیلن و استایرن تشکیل می‌شود، پلیمریزاسیون دیازواستات زنجیره اصلی کربن-کربن را از واحد‌های تک‌کربنی می‌سازد. این فرآیند که به «پلیمریزاسیون C۱» مشهور است، ویژگی منحصر‌به‌فرد این روش محسوب می‌شود.

خواص منحصر‌به‌فرد پلیمر‌های C۱

پلیمر‌های حاصل از این روش ساختار متفاوتی دارند؛ به طوری که در هر اتم کربن زنجیره اصلی، جایگزین مشابهی وجود دارد. این تفاوت ساختاری انتظار می‌رود که ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی خاصی به این پلیمر‌ها ببخشد. تحقیقات نشان داده‌اند که می‌توان با تغییر ساختار آغازگر‌های مبتنی بر پالادیوم، فعالیت این فرآیند را بهبود بخشید و پلیمر‌هایی با وزن مولکولی بالا (بیش از ۵۰ هزار)، کنترل استریو‌ساختار (تاکتیسیته) زنجیره اصلی و جای‌گذاری کمی گروه‌های عملکردی در انتهای زنجیره تولید کرد.

پلیمر‌های C۱ همچنین ویژگی‌هایی مانند نقطه ذوب بالاتر (تا ۱۳۰ درجه سانتی‌گراد) و خاصیت اسیدی بیشتر نسبت به پلیمر‌های وینیل مشابه دارند. این پلیمر‌ها در شرایط بازی ملایم به ترکیبات با وزن مولکولی کم تجزیه می‌شوند، که این ویژگی آنها را به مواد پلیمری سازگار با محیط زیست تبدیل می‌کند.

توسعه پلیمر‌های جدید با روش پلی‌تراکم

در پژوهش‌های بعدی، ترکیبات بیس (دیازوکربونیل) با دو گروه دیازوکربونیل به عنوان مونومر برای پلی‌تراکم استفاده شدند. این فرآیند منجر به تولید پلیمر‌هایی با ساختار شیمیایی بی‌سابقه و قابلیت‌های جدید از جمله تجزیه آسان در شرایط اسیدی ملایم و خواص الکتروکرومیک (تغییر رنگ برگشت‌پذیر با اعمال ولتاژ) شد.

این دستاورد‌ها باعث جلب توجه جهانی و توسعه تحقیقات در این حوزه شده است. نتایج این پژوهش‌ها در نشریه Polymer Journal منتشر شده است.

انتهای پیام/