Goodyears upptäckt 1839 av vulkaniseringen av naturgummi från gummiträd markerar början på den moderna gummiindustrin. En mängd olika syntetiska gummiprodukter utvecklades därefter. I journalen Angewandte Chemie , forskare har nu introducerat en ny, intressant variant:ett fosforhaltigt gummi med en struktur som motsvarar naturgummi.
De liknande egenskaperna hos dubbelbindningar mellan kolatomer (C=C) och fosfor-kol-dubbelbindningar (P=C) ledde till idén att prova allmänna polymerisationstekniker på de senare. Efter ett antal framgångsrika försök, forskare som arbetar med Derek P. Gates vid University of British Columbia (Vancouver, Kanada) ville tillämpa detta koncept på molekyler som innehåller både P=C och C=C dubbelbindningar:fosforanaloger av gummibyggstenen, isopren (2-metylbuta-1, 3-dien) och dess nära släkting, 1, 3-butadien.
Börjar med fosforhaltiga prekursorer, teamet kunde syntetisera de första exemplen på poly(1-fosfa-isopren) och poly(1-fosfa-1, 3-butadien). Exakt karakterisering med en mängd olika spektrometriska tekniker gav viss insikt i de molekylära strukturerna hos de resulterande polymererna. Som vid polymerisation av isopren och relaterade diener (föreningar med två kol-kol dubbelbindningar), en av dubbelbindningarna i varje byggsten behålls. Polymerisationen sker huvudsakligen genom C=C-dubbelbindningarna och endast en liten del sker vid P=C-dubbelbindningarna. Detta innebär att endast ett fåtal fosforatomer är inkorporerade i polymerskelettet. Majoriteten av fosforatomerna bildar sidokedjor där P=C-dubbelbindningarna bibehålls, lämnar dem tillgängliga för ytterligare reaktioner eller förändringar av polymererna.
"Våra funktionella fosforhaltiga material är sällsynta exempel på polymerer som innehåller fosfaalkengrupper och erbjuder många möjligheter till ytterligare derivatisering och tvärbindning, " enligt Gates. Till exempel, forskarna kunde binda guldjoner till polymererna. "Som en makromolekylär ligand för guldjoner, de nya polymererna kan vara av framtida intresse inom katalys och nanokemi. Vidare, den framgångsrika polymerisationen av P=C/C=C hybridmonomerer öppnar dörren för att införliva P-funktionaliteter i kommersiella gummin som butylgummi eller styren-butadiengummi som traditionellt använder isopren- eller butadiensammonomerer. Sådana nya sampolymerer lovar unika arkitekturer, egenskaper, och funktionalitet jämfört med deras analoger som endast innehåller kol."
