Новости химической науки > Механо-активируемые катализаторы для лечения полимеров

Исследователи из Голландии разработали катализаторы, активируемые механическим воздействием, вызывающим распад прекатализатора.

Главная цель исследователей – разработка подобного рода катализаторов для использования в самозалечивающихся материалах; достижение такой цели приведет к тому, что повреждение такого материала автоматически инициирует его самозаживление.

Уход из координационной сферы прекатализатора одного из полимерных лигандов приводит к активации катализатора и инициированию реакции полимеризации. (Рисунок из Nature Chemistry, 2009. DOI:10.1038/NCHEM.167)

Исследовательской группой под руководством Ринта Сижбесмы (Rint Sijbesma) из Технологического Университета Эйндховена получена серия металлсодержащих прекатализаторов, практически не проявляющих активность до момента активации. Для активации катализатора применяется ультразвук, который способствует механохимическому разрыву связи между металоцентром и полимерным лигандом. Отрыв лиганда приводит к активации катализатора.

Сижбесма отмечает, что наиболее перспективным может оказаться использование таких катализаторов в самозалечивающихся материалах. Такие материалы существуют, однако для процесса самовосстановления им необходимо внешнее воздействие – нагрев, освещение или добавки химического активатора.

Сижбесма поясняет, что конечной его целью является разработка катализатора, который мог бы быть активирован механически, но без ультразвука. Стратегический план заключается в том, что разрыв или царапина на материале должна приводить к переходу прекатализатора в активную форму, способствующую самовосстановлению поврежденного материала. Разработка катализаторов такого рода позволит получить самовосстанавливающиеся материалы, для восстановления которых не будет требоваться внешнее воздействие. По словам исследователя, использование ультразвука было необходимо лишь для проверки общей концепции создания механоактивируемых катализаторов, остающихся инертными до момента повреждения материала, починке которого они должны способствовать.

Исследователи протестировали полученные механоактивируемые катализаторы на предмет ускорения ими различных органических реакций, самой перспективной для создания самовосстанавливающихся полимерных материалов оказалась реакция полимеризации с раскрытием цикла, инициируемая рутенийсодержащим катализатором.

Источник: Nature Chemistry, 2009. DOI:10.1038/NCHEM.167

метки статьи: #кинетика и катализ, #физическая химия, #химическая технология, #химия полимеров