Síntese econômica de poliacrilatos e polimetacrilatos a partir de materiais de base biológica
p Crédito:Angewandte Chemie
p Apesar dos melhores esforços da indústria para trabalhar em prol da sustentabilidade, a maioria dos plásticos (ou polímeros) ainda é feita com combustíveis fósseis não renováveis. Contudo, pesquisadores descobriram agora um método econômico para a produção de resinas de acrilato de base biológica. O estudo, publicado no jornal
Angewandte Chemie , mostra como todas as etapas de síntese, desde os blocos de construção iniciais até a polimerização, pode ser realizada em um único reator (um pote), minimizando o impacto ambiental. p A maioria dos vernizes, adesivos e tintas são feitos de resinas de acrilato, que são polímeros de ésteres de ácido acrílico e ésteres de ácido metacrílico. As matérias-primas que formam esses ésteres são ácido acrílico ou metacrílico, e álcoois. Os álcoois dão propriedades aos plásticos, como maciez ou dureza, e absorção ou repulsão de água.
p Para tornar esses poliacrilatos e polimetacrilatos mais sustentáveis, Christophe Thomas e sua equipe do Institut de Recherche de Chimie em Paris, França, álcoois usados de fontes naturais ou de base biológica, em vez de fontes fósseis. Estes incluíam álcool laurílico à base de plantas, mentol, tetrahidrogeraniol (uma substância semelhante a feromonas), vanilina, e etil lactato.
p Além da sustentabilidade por meio de recursos renováveis, a equipe também direcionou a síntese no menor número possível de etapas, em outras palavras, um processo de um único recipiente. Isso significava que eles tinham que encontrar catalisadores que fossem adequados para várias etapas do processo, e também para ajustar todas as outras condições de síntese, como solventes, concentrações, e temperaturas.
p O primeiro passo neste tipo de síntese é a ativação do ácido acrílico ou metacrílico. Os pesquisadores foram capazes de identificar catalisadores de sais simples. Essas substâncias também eram adequadas para a próxima etapa, reagir os álcoois de base biológica com anidrido acrílico ou metacrílico (uma forma condensada dos ácidos) para dar os ésteres correspondentes, que são os blocos de construção do polímero subsequente.
p “Esta etapa de preparação do monômero é altamente eficiente e nos permitiu realizar a polimerização no mesmo reator, "diz Thomas. Assim, sem purificar os produtos intermediários, a equipe foi finalmente capaz de produzir copolímeros em bloco, que são amplamente utilizados na produção de plásticos, de dois ou três polímeros individuais diferentes produzidos separadamente.
p Os plásticos de base biológica da equipe tinham uma série de propriedades benéficas, dependendo dos monômeros que os compõem. Por exemplo, a resina produzida com uma cadeia lateral de ácido lático (poli (ELMA)) era dura e quebradiça, enquanto o produzido com a cadeia lateral de tetrahidrogeraniol mais flexível (poli (THGA)) era flexível à temperatura ambiente. Os autores enfatizam as inúmeras possibilidades disponíveis graças à grande variedade de álcoois de base biológica à sua disposição.
p Além da versatilidade da abordagem da equipe, sua síntese em um único recipiente também ajuda a reduzir a pegada ambiental. Uma vez que os solventes de processamento são responsáveis por uma grande proporção do fator E, ou impacto ambiental, de síntese de plásticos, os processos de um recipiente sem processamento obviamente reduzem muito esse fator. Sua síntese de maior sucesso reduziu o fator E em três quartos, demonstrando o significado desta pesquisa.