Cientistas russos desenvolveram um novo método para sintetizar para-carboxiplenilsiloxanos, uma classe única de compostos de organossilício. Os compostos resultantes são promissores para a criação de autocura, electricamente condutora, silicones resistentes ao calor e ao gelo.

Compostos de organossilício, especialmente materiais à base de silicones, estão entre os produtos mais procurados. A capacidade de resistir ao incrível estresse térmico e mecânico torna possível o uso de silicones para vedar e proteger muitos itens na construção de aeronaves e foguetes. A resistência e durabilidade dos silicones os empresta a aplicações na medicina, indústria alimentícia, e em muitos outros campos da vida humana.

Embora muitos materiais de silicone já tenham sido criados e seus campos de aplicação tenham sido encontrados, os cientistas acreditam que seu potencial de usabilidade não foi totalmente realizado. Isso se deve a um dos problemas centrais da química moderna dos silicones, nomeadamente, a síntese de produtos de organossilício com um "polar" (-C (O) OH, -OH, -NH ₂ , etc.) grupo funcional em um substituinte orgânico. Tal fração permite a fácil introdução de outros substituintes, e a capacidade de ajustar o composto para repelir água ou formar emulsões aquosas estáveis, e conferir outras "supercapacidades" a um material. Isso abre perspectivas bastante únicas para a modificação subsequente desses compostos, a fim de sintetizar novos copolímeros, materiais autocurativos e condutores, e compostos para o armazenamento e distribuição de medicamentos e combustíveis. Apenas uma pequena modificação de um composto também permitiria resolver o problema de baixa resistência mecânica e incompatibilidade de silicones com polímeros, como poliésteres e outros.

Com raras exceções, os métodos clássicos para sintetizar silicones (primeiros monômeros, então polímeros) não podem realizar substratos de organossilício funcionais. Como uma regra, esses métodos são aplicáveis ​​a uma faixa estreita de substratos ou são demorados, caro e envolve vários estágios.

Nos últimos anos, tem havido um número crescente de publicações sobre a oxidação e funcionalização de compostos orgânicos envolvendo oxigênio molecular, ou seja, um verde, "oxidante simples e disponível. Vários processos industrialmente importantes já contam com essa abordagem. No entanto, apesar de todas as vantagens, esses processos geralmente apresentam baixa seletividade e requerem condições drásticas (temperatura elevada, alta pressão, etc.).

Uma equipe de cientistas de A.N. Instituto Nesmeyanov de Compostos de Organoelemento da Academia Russa de Ciências (INEOS RAS), em colaboração com colegas da Federação Russa, usou uma combinação de catalisadores metálicos e orgânicos para resolver esses problemas. As condições de reação foram suavizadas e alta seletividade do processo foi alcançada. A reação ocorreu com envolvimento do oxigênio molecular na fase líquida e em temperaturas ligeiramente acima da temperatura ambiente, Considerando que muitos processos industriais são realizados em fase gasosa sob condições drásticas. O método pode ser escalado para quantidades de gramas a fim de produzir um composto necessário.

"Assim, sugerimos um método altamente eficiente baseado na oxidação aeróbia catalisada por metal e organocatalisada de para-tolilsiloxanos de partida em para-carboxifenilsiloxanos. Esta abordagem é baseada em 'verde, ' comercialmente disponível, reagentes simples e baratos, e emprega condições de reação moderadas, "diz o Dr. Ashot Arzumanyan, o líder e um dos contribuintes deste estudo, cientista sênior da K.A. Laboratório Andrianov.

Além disso, foi demonstrado que o método sugerido é aplicável à oxidação de derivados orgânicos (alquilarenos) aos ácidos e cetonas correspondentes, bem como hidridosilanos a silanóis (e / ou siloxanóis). Os cientistas também estudaram se os materiais podem ser obtidos com base em para-carboxifenilsiloxanos, incluindo um análogo de PET, que é usado em garrafas de bebidas, fibras para roupas e para aplicações técnicas. “Os compostos que obtivemos abrem perspectivas para a criação de autocura, electricamente condutora, silicones resistentes ao calor e ao gelo e mecanicamente fortes. Eles também podem servir como base para o desenvolvimento de novos materiais híbridos que podem encontrar uso na catálise, entrega de drogas, armazenamento de combustível, e em outros campos da ciência, tecnologia e medicina, "Ashot notes.