Una estrategia de bis-diazirina para la reticulación de polímeros. (A) Mecanismo de formación de carbeno a partir de la descomposición de diazirinas promovida por la luz o el calor, seguido de inserción C – H. hν, luz ultravioleta. (B) Reticulación de polímeros no funcionalizados mediante la inserción doble C – H de bis-diazirinas. Crédito: Ciencias (2019). DOI:10.1126 / science.aay6230
Un equipo de investigadores de la Universidad de Victoria y la Universidad de Columbia Británica, ambos en Canadá, ha desarrollado un nuevo tipo de pegamento que puede unir materiales de polietileno. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo explica cómo crearon un reticulante de carbeno con dos motivos de diazirina. Félix de Zwart, Johan Bootsma y, Bas de Bruin, de la Universidad de Amsterdam, ha publicado un artículo de Perspective en la misma edición de la revista que describe el trabajo del equipo.
Como de Zwart, Bootsma y de Bruin nota, A los científicos les gustaría desarrollar productos universales que pudieran usarse para reticular materiales poliméricos. Hacerlo permitiría crear nuevos productos a partir de materiales como el polietileno y el polipropileno, los cuales carecen de propiedades de reticulación. En este nuevo esfuerzo, el equipo de Canadá ha desarrollado un reticulante que se puede utilizar para unir dichos materiales.
Como de Zwart, Bootsma y de Bruin además notan, Los carbenos singlete (y los complejos de carbeno de metales de transición) pueden someterse a una inserción directa de C-H, resultando en enlaces C-C covalentes. Los carbenos son moléculas que tienen un átomo de carbono divalente (el átomo de carbono se encuentra como intermediario entre otros dos átomos) y se usan comúnmente como catalizadores y estructuras principales para polímeros. En este nuevo esfuerzo, los investigadores crearon un nuevo carbeno usando un N 2 - Motivo de expulsión que podría usarse para unir materiales de polietileno.
Los investigadores informan que crearon "racionalmente" una molécula de bis-diazirina que se descompone en carbeno en condiciones controlables, como la exposición al calor o la luz. En este caso, "racionalmente" significa que equilibraron el riesgo de explosión o ignición con la reactividad, eligiendo compuestos de bis-diazirina que ofrecieran los mejores resultados teniendo en cuenta ambos. El resultado fue una molécula que pudo insertarse en enlaces poliméricos C-H. Informan que era capaz de reticular entre una variedad de cadenas de polímeros, incluyendo polietileno y polipropileno. Señalan que cuando se usa con polipropileno, El aumento de peso molecular fue proporcional a la cantidad de reticulante utilizada. También estudiaron la posibilidad de utilizar su reticulante con un polietileno de alta densidad. Señalan que las pruebas con un producto comercial (Super Glue) fueron ineficaces:su producto funcionó mucho mejor.
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