A pesar de los mejores esfuerzos de la industria para trabajar hacia la sostenibilidad, la mayoría de los plásticos (o polímeros) todavía se fabrican con combustibles fósiles no renovables. Sin embargo, Los investigadores han encontrado ahora un método económico para producir resinas de acrilato de base biológica. El estudio, publicado en la revista Angewandte Chemie , muestra cómo todos los pasos de síntesis, desde los bloques de construcción iniciales hasta la polimerización, se puede realizar en un solo reactor (una olla), minimizando el impacto ambiental.

La mayoría de los barnices los adhesivos y pinturas están hechos de resinas de acrilato, que son polímeros de ésteres de ácido acrílico y ésteres de ácido metacrílico. Las materias primas que forman estos ésteres son el ácido acrílico o metacrílico, y alcoholes. Los alcoholes confieren propiedades a los plásticos, como suavidad o dureza, y absorción o repulsión de agua.

Para hacer que estos poliacrilatos y polimetacrilatos sean más sostenibles, Christophe Thomas y su equipo del Institut de Recherche de Chimie en París, Francia, alcoholes usados ​​de fuentes biológicas o naturales, en lugar de fuentes fósiles. Estos incluían alcohol laurílico de origen vegetal, mentol, tetrahidrogeraniol (una sustancia similar a las feromonas), vanilina, y lactato de etilo.

Además de la sostenibilidad a través de recursos renovables, el equipo también se centró en la síntesis en la menor cantidad de pasos posible, en otras palabras, un proceso de un solo recipiente. Esto significaba que tenían que encontrar catalizadores que fueran adecuados para varios pasos del proceso, y también para afinar todas las demás condiciones de síntesis, como disolventes, concentraciones, y temperaturas.

El primer paso en este tipo de síntesis es la activación del ácido acrílico o metacrílico. Los investigadores pudieron identificar catalizadores a partir de sales simples. Estas sustancias también eran adecuadas para el siguiente paso, hacer reaccionar los alcoholes de base biológica con anhídrido acrílico o metacrílico (una forma condensada de los ácidos) para dar los ésteres correspondientes, que son los componentes básicos del polímero subsiguiente.

"Este paso de preparación del monómero es altamente eficiente y nos permitió realizar la polimerización en el mismo reactor, "dice Thomas. Por lo tanto, sin depurar los productos intermedios, el equipo finalmente pudo producir copolímeros de bloque, que son ampliamente utilizados en la producción de plásticos, a partir de dos o tres polímeros individuales diferentes producidos por separado.

Los plásticos de base biológica del equipo tenían una serie de propiedades beneficiosas, dependiendo de los monómeros que los componen. Por ejemplo, la resina producida con una cadena lateral de ácido láctico (poli (ELMA)) era dura y quebradiza, mientras que el producido con la cadena lateral de tetrahidrogeraniol más flexible (poli (THGA)) era maleable a temperatura ambiente. Los autores destacan las numerosas posibilidades disponibles gracias a la amplia variedad de alcoholes de base biológica a su disposición.

Aparte de la versatilidad del enfoque del equipo, su síntesis en un solo recipiente también ayuda a reducir la huella ambiental. Dado que los disolventes de tratamiento representan una gran proporción del factor E, o impacto ambiental, de síntesis de plásticos, Los procesos de un solo recipiente sin tratamiento obviamente reducen en gran medida este factor. Su síntesis más exitosa redujo el factor E en tres cuartos, demostrando la importancia de esta investigación.