p Encontrar soluções inovadoras e sustentáveis ​​para nossas necessidades de materiais é um dos objetivos centrais da química verde. A miríade de plásticos que envolvem nossa vida diária - de colchões a alimentos e carros - é feita principalmente de monômeros à base de óleo, que são os blocos de construção dos polímeros. Portanto, encontrar monômeros de base biológica para a síntese de polímeros é atraente para alcançar soluções mais sustentáveis ​​no desenvolvimento de materiais. p Em um artigo publicado em Química e Engenharia Sustentáveis ​​da ACS , pesquisadores do grupo Kleij apresentam uma nova rota para a preparação de poliésteres de base biológica com propriedades ajustáveis. Os pesquisadores estão construindo sobre a estrutura multifuncional do terpeno β-elemeno:três ligações duplas que têm reatividade distinta, permitindo transformar seletivamente essas ligações e, assim, ajustar as funcionalidades na espinha dorsal do polímero. "Este andaime de terpeno multifuncional é bastante único e permite ajustar a diversidade estrutural e, prospectivamente, modular as propriedades do polímero e do material, "explica Arjan Kleij, Líder do grupo ICIQ e professor do ICREA.

p ACS Kleij ginger root Em colaboração com a empresa Isobionics, os pesquisadores utilizaram β-elemeno obtido por meio de uma rota de fermentação de açúcar inovadora. Este processo tem se mostrado um começo promissor para o uso do β-elemeno como matéria-prima para polimerização. "A rota de fermentação de açúcar do Isobionic muda completamente a escala de disponibilidade de β-elemeno, que agora pode ser usado na produção de polímeros, "explica Francesco Della Monica, pesquisador de pós-doutorado no grupo Kleij trabalhando no projeto europeu SUPREME, uma bolsa individual MSCActions e primeiro autor do artigo.

p Por meio de uma reação de copolimerização de abertura de anel (ROCOP), os pesquisadores combinaram óxidos de β-elemeno e anidrido ftálico (um monômero comum usado na preparação de poliésteres) para criar o polímero linear de base biológica poli (BEM-alt-PA) e sua estrutura relacionada, poli reticulado (BED-alt-PA). Essas transformações foram alcançadas com sistemas catalíticos (complexos de aminotrifenolato de ferro e alumínio combinados com cloreto de bis- (trifenilfosfina) imínio) desenvolvidos anteriormente pelo grupo usando elementos abundantes para polimerização catalítica.

p Assim que o poliéster estiver preparado, existem duas ligações duplas restantes do bloco de construção de terpeno original que podem ser facilmente e seletivamente endereçadas e funcionalizadas, permitindo adaptar o poliéster final. “Essas reações pós-modificação em um polímero de base biológica são bastante raras. A maioria dos monômeros de base biológica disponíveis não apresenta funcionalidades, "comenta Della Monica.

p O artigo é um ponto de partida para o desenvolvimento de polímeros à base de β-elemeno que permitem personalizar as propriedades do material final (dependendo de seu uso) por meio de modificações fáceis de pós-polimerização. O artigo não aborda a biodegradação do material, embora para Della Monica, "dependendo do uso final, o ideal pode não ser a biodegradação, mas criar um polímero reciclável:ou seja, pegue um material inicial, crie o polímero, use-o, recupere-o, e então degradá-lo de forma controlada e reutilizar esse material. Agora que temos a ideia de uma economia circular ao nosso alcance, precisamos de processos circulares, "conclui o cientista.