p Crédito: Angewandte Chemie
p Uma síntese ambientalmente correta e sustentável de polímeros 'pesados' com distribuições de peso molecular muito estreitas é um conceito importante na química moderna de polímeros. Graças a um novo processo fotoenzimático, Pesquisadores chineses conseguiram aumentar a gama de monômeros possíveis. Conforme relatado no jornal
Angewandte Chemie , os pesquisadores foram capazes de obter polímeros lineares e em forma de estrela bem definidos com pesos moleculares ultra-altos. p Como muitas propriedades do polímero dependem fortemente do peso molecular, é desejável ter uma distribuição de peso molecular tão estreita quanto possível. Polímeros de precisão com pesos moleculares ultra-altos (> 1 t / mol) seriam candidatos interessantes para elastômeros de alto desempenho, hidrogéis de baixa concentração, materiais fotônicos, revestimentos duráveis, e agentes de flocagem. Contudo, tais polímeros pesados não são fáceis de produzir com uma distribuição uniforme de pesos moleculares. As polimerizações radicais de uso generalizado são especialmente difíceis de controlar a este respeito. Métodos modernos, como a polimerização RAFT (RAFT:transferência de cadeia de fragmentação de adição reversível) oferece um grau de controle significativamente maior, mantendo a concentração de radicais reativos muito pequena. Um agente especial reage reversivelmente com as cadeias de polímero em crescimento para formar uma espécie não radical. Sempre que o intermediário se dissociar, novos radicais ativos são formados. Isso retarda a reação e resulta em mais tempo, cadeias de polímero mais uniformes.
p Polímeros ultrapesados com distribuições de peso estreitas eram anteriormente apenas atingíveis a partir de monômeros conjugados, significando compostos com pelo menos duas ligações duplas C =C separadas por uma ligação simples. Nunca foi possível fazer tais polímeros a partir de polímeros não conjugados cujo grupo vinil (-CH =CH
2 ) está ligado diretamente a um átomo que não é de carbono.
p Zesheng An (Universidade de Jilin, Changchun) e Ruoyu Li (Universidade de Xangai) superaram esse desafio com um simples, ambientalmente amigável, Polimerização RAFT baseada na fotocatálise enzimática. A enzima glicose oxidase (GOx) oxida a glicose com oxigênio, reduzindo o cofator contendo flavina FAD para FADH
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. Este último atua como um fotocatalisador quando irradiado com luz visível, começando a reação em cadeia radical. GOx consome o oxigênio presente na solução - outra vantagem porque o oxigênio interrompe as polimerizações radicais convencionais e deve ser removido com antecedência. Os agentes de propagação de cadeia que eles usam são xantatos (derivados de ácido carboxílico contendo enxofre).
p Os pesquisadores alcançaram polímeros lineares e em forma de estrela bem definidos com rendimento quase quantitativo, bem como vários copolímeros com pesos moleculares ultra-altos uniformes anteriormente inatingíveis, partindo de monômeros não conjugados. A reação, que oferece excelente controle sobre a composição, peso molecular, e arquitetura, é simples de realizar e ocorre em condições amenas (10 ° C) na água.