p Os fotoiniciadores garantem que o plástico líquido - por exemplo, para obturações dentárias - endureça rapidamente por meio da luz. Graças a um novo método de síntese desenvolvido por TU Graz, esses iniciadores podem ser produzidos a baixo custo, algo que abrirá novas portas para a tecnologia. p Qualquer pessoa que já esteve na cadeira do dentista com um orifício no dente provavelmente está familiarizada com o procedimento. Depois que o orifício no dente é perfurado, um recheio de plástico líquido é inserido. Este é então modelado na boca e endurecido (curado) por luz ultravioleta. Isso é possível graças aos chamados fotoiniciadores. São compostos químicos que são adicionados à pasta de recheio. Eles se decompõem quando expostos à luz e formam radicais que fazem com que esta pasta endureça.

p Há alguns anos, fotoiniciadores baseados em germânio têm sido usados ​​para este propósito. A vantagem disso é que eles absorvem luz com comprimento de onda mais longo e, portanto, não requerem luz UV, o que é perigoso para a saúde, para curar. Este fotoiniciador atóxico já se estabeleceu na área odontológica, embora seja caro para produzir. Os custos de produção de um quilo deste iniciador são atualmente da ordem de grandeza de um carro pequeno novo. "Dadas as pequenas quantidades necessárias para obturações dentárias, o preço do fotoiniciador dificilmente é um fator na indústria odontológica. Para outras aplicações, Contudo, a produção cara era um obstáculo - até agora, "explica o químico Michael Haas da Graz University of Technology (TU Graz).

p Novo, método simples de síntese

p Junto com sua equipe no Instituto de Química Inorgânica, A Haas desenvolveu um método completamente novo de síntese para fotoiniciadores à base de germânio. Em contraste com a síntese convencional, este método de produção não requer apenas enxofre ("um cheiro que você não quer necessariamente na boca"), mas também é significativamente mais simples, mais eficiente e mais barato. Conseguimos estabelecer uma abordagem alternativa para essa classe de compostos que é de etapa única e torna o isolamento do produto absolutamente simples. "No processo, vários grupos de proteção à base de silício são clivados simultaneamente. O composto desejado é então isolado por simples cristalização. Isso abre mais aplicações biomédicas para esta classe de fotoiniciadores, por exemplo, na produção de lentes de contato, próteses, novos implantes e tecido humano artificial.

p Os pesquisadores agora traduziram esta abordagem alternativa em aplicação com o parceiro do projeto Ivoclar Vivadent AG. A empresa odontológica já tinha um fotoiniciador à base de germânio toxicologicamente seguro (Ivocerin) em seu portfólio de produtos. Contudo, isso também tem sérias desvantagens na produção, como Haas explica:"No caso de Ivocerin, a síntese é um processo complexo e de várias etapas, e a remoção dos parceiros de reação também é cara e leva a enormes perdas de rendimento. ”O previsível lançamento no mercado do novo iniciador tornará as obturações dentárias significativamente mais baratas no futuro.

p Michael Haas também vê potencial para outras aplicações biomédicas, como lentes de contato. Para a maioria desses aplicativos, fotoiniciadores toxicologicamente questionáveis ​​têm sido usados ​​até agora (por exemplo, iniciadores baseados em fósforo). Os iniciadores baseados em germânio, que são inofensivos para a saúde, até agora têm sido muito caros para essas aplicações. A produção de novos implantes, próteses ou tecido humano artificial também são áreas de aplicação possíveis para o iniciador recém-sintetizado.

p "Torna-se interessante onde o uso de materiais não tóxicos é de importância central, "diz Haas. Por volta dos 12 anos, a pesquisa sobre fotoiniciadores é um campo relativamente novo. Michael Haas e seu grupo de pesquisa já obtiveram com sucesso duas patentes independentes no campo de fotoiniciadores baseados em germânio nos últimos quatro anos. "Como os fotoiniciadores radicais são usados ​​em muitos processos industriais, a relevância absoluta dos nossos resultados ainda não pode ser avaliada, "diz Haas.

p Para toda a orientação de aplicação, O grupo de trabalho de Michael Haas também está colhendo uma rica colheita em pesquisa básica. Nos últimos anos, eles publicaram mais de 15 artigos em revistas científicas reconhecidas somente neste campo. Haas, junto com seu aluno de doutorado Manfred Drusgala e outros colegas, publicou recentemente novos resultados na revista científica Angewandte Chemie . Iniciar, os pesquisadores descrevem um novo método para a síntese direcionada dos chamados bisenolatos, uma classe especial de compostos da química dos enolatos. Esta classe de compostos é caracterizada pela possibilidade de uma reação dupla no átomo de germânio central e ativo - isto é. duas reações podem ser realizadas simultaneamente. Isso permite a introdução de novas funcionalidades, tornando esta nova classe de compostos de grande interesse para pesquisas futuras no campo dos fotoiniciadores.

p "Este também é um marco para todo o campo da química organometálica, ", diz Haas. Ele e sua equipe estão atualmente desenvolvendo tipos completamente novos de fotoiniciadores solúveis em água com base nessas moléculas, algo que representa um terreno até então inexplorado neste campo de pesquisa.