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Polimerización por metátesis de apertura de anillo

En química de polímeros , la polimerización por metátesis de apertura de anillo ( ROMP ) es un tipo de polimerización de crecimiento en cadena que implica la metátesis de olefin...

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En química de polímeros , la polimerización por metátesis de apertura de anillo ( ROMP ) es un tipo de polimerización de crecimiento en cadena que implica la metátesis de olefinas . [ 1 ] La reacción es impulsada por la liberación de la tensión del anillo en olefinas cíclicas . [ 2 ] Se han desarrollado diversos catalizadores heterogéneos y homogéneos para diferentes polímeros y mecanismos. [ 3 ] Los catalizadores heterogéneos son típicos en procesos comerciales a gran escala, mientras que los catalizadores homogéneos se utilizan en síntesis químicas de laboratorio más precisas. [ 4 ] Los catalizadores organometálicos utilizados en ROMP suelen tener centros de metales de transición , como tungsteno, rutenio, titanio, etc., con ligandos orgánicos . [ 5 ]

Catálisis heterogénea

Reacción ROMP que produce polinorborneno . Al igual que la mayoría de los procesos comerciales de metátesis de alquenos, esta reacción no emplea un catalizador molecular bien definido.

La catálisis heterogénea consiste en catalizadores y sustratos en diferentes estados físicos. El catalizador suele estar en fase sólida. [ 6 ] El mecanismo de la polimerización heterogénea por metátesis de apertura de anillo aún está en investigación. [ 7 ]

La polimerización por metátesis de apertura de anillo de olefinas cíclicas se comercializa desde la década de 1970. [ 4 ] Ejemplos de polímeros producidos a nivel industrial mediante catálisis ROMP son Vestenamer, Norsorex y ZEONEX, entre otros. [ 8 ]

Mecanismo

El mecanismo de la polimerización por metátesis de apertura de anillo homogénea está bien estudiado. Es similar a cualquier reacción de metátesis de olefinas . La iniciación se produce mediante la formación de un sitio de coordinación abierto en el catalizador. La propagación tiene lugar a través de un intermedio metalocíclico formado tras una cicloadición 2+2. Cuando se utiliza un catalizador G3, la cicloadición 2+2 es la etapa determinante de la velocidad. [ 9 ]

Polimerización por metátesis de apertura de anillo frontal

La polimerización por metátesis de apertura de anillo frontal (FROMP) es una variante de la ROMP. Se trata de un sistema de polimerización que reacciona mediante un frente de reacción en cascada tras la aplicación de un desencadenante para iniciar la reacción en una zona localizada. [ 10 ] Un ejemplo de este sistema es la FROMP del diciclopentadieno con un catalizador de Grubbs, iniciada por calor. [ 11 ]

Véase también

Lecturas adicionales

  • Baño, Tahira; Zahoor, Ameer Fawad; Rasool, Nasir; Irfan, Mahoma; Mansha, Asim (junio de 2022). "Tendencias recientes en la catálisis de Grubbs hacia la síntesis de productos naturales: una revisión" . Revista de la Sociedad Química Iraní . 19 (6): 2131–2170.doi : 10.1007 / s13738-021-02463-x . ISSN 1735-207X . 
  • Sveinbjörnsson, Benjamin R.; Weitekamp, ​​Raymond A.; Miyake, Garret M.; Xia, Yan; Atwater, Harry A.; Grubbs, Robert H. (2012-09-04). "Autoensamblaje rápido de copolímeros de bloque en forma de cepillo para cristales fotónicos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 109 ( 36): 14332– 14336. Bibcode : 2012PNAS..10914332S . doi : 10.1073/pnas.1213055109 . PMC 3437898. PMID 22912408 .  

Referencias

  1. ↑ Buchmeiser, Michael R. (28 de enero de 2009), "Polimerización por metátesis de apertura de anillo" , en Dubois, Philippe; Coulembier, Olivier; Raquez, Jean-Marie (eds.), Manual de polimerización por apertura de anillo (1.ª ed.), Wiley, pp. 197–225 , doi : 10.1002/9783527628407.ch8 , ISBN   978-3-527-31953-4, consultado el 2 de diciembre de 2024
  2. ↑ Duda, Andrzej; Kowalski, Adam (28 de enero de 2009), "Termodinámica y cinética de la polimerización por apertura de anillo" , en Dubois, Philippe; Coulembier, Olivier; Raquez, Jean-Marie (eds.), Manual de polimerización por apertura de anillo (1.ª ed.), Wiley, pp. 1–51 , doi : 10.1002/9783527628407.ch1 , ISBN   978-3-527-31953-4, consultado el 2 de diciembre de 2024
  3. ↑ Hilf, Stefan; Kilbinger, Andreas FM (2009-09-23). ​​"Grupos terminales funcionales para polímeros preparados mediante polimerización por metátesis de apertura de anillo" . Nature Chemistry . 1 (7): 537– 546. Bibcode : 2009NatCh...1..537H . doi : 10.1038/nchem.347 . ISSN 1755-4330 . PMID 21378934 .  
  4. 1 2 Kirk-Othmer, ed. (26 de enero de 2001). Enciclopedia Kirk-Othmer de Tecnología Química (1.ª ed.). Wiley. doi : 10.1002/0471238961.metanoel.a01 . ISBN  978-0-471-48494-3.
  5. ↑ Cowie, JMG; Arrighi, V. (2008). Polímeros: química y física de los materiales modernos (3.ª ed.). Boca Raton: CRC Press. ISBN  978-0-8493-9813-1OCLC 82473191​​ 
  6. ↑ Ehrhorn, Henrike; Tamm, Matthias (marzo de 2019). "Catalizadores de metátesis de alquinos bien definidos: desarrollos y aplicaciones recientes" . Chemistry – A European Journal . 25 (13): 3190– 3208. doi : 10.1002/chem.201804511 . ISSN 0947-6539 . PMID 30346054 .  
  7. ↑ Greenlee, Andrew J.; Weitekamp, ​​Raymond A.; Foster, Jeffrey C.; Leguizamon, Samuel C. (19 de abril de 2024). " PhotoROMP: El futuro es brillante" . ACS Catalysis . 14 (8): 6217– 6227. doi : 10.1021/acscatal.4c00972 . ISSN 2155-5435 . PMC 11036397. PMID 38660608 .   
  8. ↑ Mol, JC (13 de abril de 2004). "Aplicaciones industriales de la metátesis de olefinas" . Journal of Molecular Catalysis A: Chemical . XV Simposio Internacional sobre Metátesis de Olefinas y Química Relacionada. 213 (1): 39–45 . doi : 10.1016/j.molcata.2003.10.049 . ISSN 1381-1169 . 
  9. ↑ Hyatt, Michael G.; Walsh, Dylan J.; Lord, Richard L.; Andino Martinez, José G.; Guironnet, Damien (2019-11-06). "Estudios mecanísticos y cinéticos de la polimerización por metátesis de apertura de anillo de monómeros de norbornenilo mediante un catalizador de Grubbs de tercera generación" . Journal of the American Chemical Society . 141 (44): 17918– 17925. doi : 10.1021/jacs.9b09752 . ISSN 0002-7863 . 
  10. ↑ Pojman, JA (2012), "Polimerización frontal" , Polymer Science: A Comprehensive Reference , Elsevier, pp. 957–980 , doi : 10.1016/b978-0-444-53349-4.00124-2 , ISBN  978-0-08-087862-1, consultado el 2 de diciembre de 2024
  11. ↑ Moneypenny, Timothy P.; Liu, Huiying; Yang, Anna; Robertson, Ian D.; Moore, Jeffrey S. (2017-04-13). "Metátesis inspirada en Grubbs en el grupo de Moore" . Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry . 55 (18): 2935– 2948. Bibcode : 2017JPoSA..55.2935M . doi : 10.1002/pola.28592 . ISSN 0887-624X .