Una síntesis ecológica y sostenible de polímeros de "peso pesado" con distribuciones de peso molecular muy estrechas es un concepto importante en la química moderna de polímeros. Gracias a un nuevo proceso fotoenzimático, Los investigadores chinos han podido aumentar la gama de posibles monómeros. Como se informó en la revista Angewandte Chemie , los investigadores pudieron obtener polímeros lineales y en forma de estrella bien definidos con pesos moleculares ultraaltos.

Debido a que muchas propiedades de los polímeros dependen en gran medida del peso molecular, es deseable tener una distribución de peso molecular lo más estrecha posible. Polímeros de precisión con pesos moleculares ultra altos (> 1 t / mol) serían candidatos interesantes para elastómeros de alto rendimiento, hidrogeles de baja concentración, materiales fotónicos, revestimientos duraderos, y agentes floculantes. Sin embargo, tales polímeros de peso pesado no son fáciles de producir con una distribución uniforme de pesos moleculares. Las polimerizaciones por radicales de uso generalizado son especialmente difíciles de controlar a este respecto. Métodos modernos, como la polimerización RAFT (RAFT:transferencia de cadena de adición-fragmentación reversible) ofrecen un grado de control significativamente mayor al mantener muy pequeña la concentración de radicales reactivos. Un agente especial reacciona de forma reversible con las cadenas de polímero en crecimiento para formar una especie no radical. Siempre que el intermedio se disocia, se forman nuevos radicales activos. Esto ralentiza la reacción y resulta en más tiempo, Cadenas de polímero más uniformes.

Los polímeros ultrapesados ​​con distribuciones de peso estrechas anteriormente solo se podían obtener a partir de monómeros conjugados, es decir, compuestos con al menos dos dobles enlaces C =C separados por un enlace sencillo. Nunca ha sido posible hacer tales polímeros a partir de polímeros no conjugados cuyo grupo vinilo (-CH =CH ₂ ) está unido directamente a un átomo que no es de carbono.

Zesheng An (Universidad de Jilin, Changchun) y Ruoyu Li (Universidad de Shanghai) han superado este desafío con un simple, Amigable con el medio ambiente, Polimerización RAFT que se basa en fotocatálisis enzimática. La enzima glucosa oxidasa (GOx) oxida la glucosa con oxígeno, reduciendo el cofactor que contiene flavina FAD a FADH ^- . Este último actúa como fotocatalizador cuando se irradia con luz visible, iniciando la reacción en cadena de radicales. GOx consume el oxígeno presente en la solución, otra ventaja porque el oxígeno interrumpe las polimerizaciones radicales convencionales y debe eliminarse de antemano. Los agentes de propagación de cadenas que utilizan son los xantatos (derivados del ácido carboxílico que contienen azufre).

Los investigadores lograron polímeros lineales y en forma de estrella bien definidos con un rendimiento casi cuantitativo, así como varios copolímeros con pesos moleculares uniformes ultra altos previamente inalcanzables, a partir de monómeros no conjugados. La reacción, que ofrece un excelente control sobre la composición, peso molecular, y arquitectura, es sencillo de realizar y se realiza en condiciones suaves (10 ° C) en agua.