En bis-diazirinstrategi för polymertvärbindning. (A) Mekanismen för bildning av karben från den ljus- eller värmepromoterade sönderdelningen av diaziriner, följt av C–H-insättning. hν, ultraviolett ljus. (B) Tvärbindning av icke-funktionaliserade polymerer genom dubbel C-H-insättning av bis-diaziriner. Kreditera: Vetenskap (2019). DOI:10.1126/science.aay6230
Ett team av forskare från University of Victoria och University of British Columbia, både i Kanada, har utvecklat en ny typ av lim som kan binda ihop polyetenmaterial. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen förklarar hur de skapade en karbentvärbindare med två diazirinmotiv. Felix de Zwart, Johan Bootsma och, Bas de Bruin med University of Amsterdam har publicerat ett Perspective-stycke i samma tidskriftsnummer som beskriver lagets arbete.
Som de Zwart, Bootsma och de Bruin noterar, forskare skulle vilja utveckla universella produkter som kan användas för tvärbindning av polymera material. Att göra det skulle göra det möjligt att skapa nya produkter av sådana material som polyeten och polypropen - som båda saknar tvärbindningsegenskaper. I denna nya ansträngning, teamet i Kanada har utvecklat en tvärbindare som kan användas för att binda ihop sådant material.
Som de Zwart, Bootsma och de Bruin noterar vidare, singlettkarbener (och övergångsmetallkarbenkomplex) kan genomgå direkt C-H-insättning, vilket resulterar i kovalenta C-C-bindningar. Karbener är molekyler som har en tvåvärd kolatom (kolatomen sitter som en mellanhand mellan två andra atomer) och används vanligtvis som katalysatorer och ryggrader för polymerer. I denna nya ansträngning, forskarna skapade en ny karben med hjälp av en N 2 -utvisande motiv som kan användas för att binda samman polyetenmaterial.
Forskarna rapporterar att de "rationellt" skapade en bis-diazirinmolekyl som bryts ner till en karbin under kontrollerbara förhållanden-till exempel exponering för värme eller ljus. I det här fallet, "rationellt" betyder att de balanserade risken för explosion eller antändning med reaktivitet-genom att välja bis-diazirinföreningar som gav de bästa resultaten med beaktande av båda. Resultatet var en molekyl som kunde sätta in i C-H-polymerbindningar. De rapporterar att det var kapabelt att tvärbinda mellan olika polymerkedjor, inklusive både polyeten och polypropen. De noterar att när de används med polypropen, molekylviktsökningen var proportionell mot mängden använda tvärbindare. De undersökte också möjligheten att använda sin tvärbindare med en högdensitetspolyeten. De noterar att testning med en kommersiell produkt (Super Glue) var ineffektivt - deras produkt fungerade mycket bättre.
© 2019 Science X Network
