Síntese bem-sucedida de policarbonato usando o

Universidade de Kobe

imagem: Resumo GráficoVeja mais

Crédito: TSUDA Akihiko

Por ser um plástico de engenharia com alta transparência e resistência ao impacto, o policarbonato (PC) é empregado em lentes de óculos, lentes de câmeras, DVDs, faróis de automóveis e vidros à prova de balas. A sua produção industrial é realizada principalmente por meio de polimerização interfacial reagindo fosgênio altamente reativo com álcool na interface de água e um solvente orgânico. No entanto, como o fosgênio é extremamente tóxico, um método de síntese que não o utiliza tem sido ativamente estudado do ponto de vista da segurança. Nos últimos anos, substitutos de fosgênio (carbonato de difenila, etc.) têm sido empregados na síntese de PC de peso molecular relativamente baixo, mas para a fabricação de PC de alto grau com grande peso molecular, não havia alternativa ao uso do PC convencionalmente muito baixo. -fosgênio mais reativo. Com o objetivo de desenvolver uma nova reação química que possibilite a síntese de carbonatos seguros, baratos, simples e de baixa carga ambiental, o grupo de pesquisa do Professor Associado Akihiko TSUDA da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Universidade de Kobe tem trabalhado no desenvolvimento de uma reação de polimerização interfacial por por meio do método de síntese orgânica foto sob demanda desenvolvido pelo mesmo grupo. Eles descobriram que quando a luz ultravioleta incidiu sobre uma solução mista de hidróxido de sódio aquoso, clorofórmio e álcool (em um estado trifásico separado da fase gasosa, da fase aquosa e da fase orgânica), enquanto o gás oxigênio estava borbulhando através dela, uma reação é gerada nas interfaces e o policarbonato alvo pode ser obtido com alto rendimento. Este novo método é adequado para a síntese em pequena escala de uma ampla gama de produtos carbonáticos.

A equipe de pesquisa obteve patentes sobre o método de síntese interfacial de carbonatos por foto sob demanda nos EUA, Cingapura, Japão, China, Alemanha e outros oito países. Além disso, um artigo técnico relacionado a este estudo foi publicado na página da ACS Omega (American Chemical Society) em 18 de julho de 2023.

Poderian pontos

Antecedentes da pesquisa

O fosgênio (COCl2) é usado como matéria-prima para intermediários farmacêuticos e polímeros. O mercado mundial de fosgênio continua a aumentar atualmente numa escala de vários pontos percentuais por ano, com 8 a 9 milhões de toneladas produzidas anualmente. Porém, por ser altamente tóxico, existem estudos ativos sobre o desenvolvimento de compostos e reações químicas que possam substituí-lo por questões de segurança. O grupo de pesquisa do professor associado Akihiko Tsuda descobriu pela primeira vez que quando a luz ultravioleta incide sobre o solvente clorofórmio, ocorre a oxidação fotoquímica para produzir fosgênio com alta eficiência (número de patente 5900920). Além disso, a equipe de pesquisa descobriu um método sintético no qual os substratos de reação e os catalisadores para reagir com o fosgênio são dissolvidos antecipadamente em clorofórmio e, quando o fosgênio é gerado pela irradiação com luz, eles reagem imediatamente para dar o produto. (Patente nº 6057449). Este método permite a implementação de síntese orgânica utilizando fosgênio, embora aparentemente não adicione fosgênio. Esta equipe de pesquisa chamou esse efeito de "método de síntese orgânica foto sob demanda" e conseguiu sintetizar um grande número de produtos químicos e polímeros orgânicos úteis. Quando comparado com o manuseio direto convencional do fosgênio, o método de síntese orgânica foto-sob demanda apresenta segurança e economia, bem como uma baixa carga ambiental, e está recebendo muita atenção atualmente da indústria e da academia como um romance de próxima geração. método de síntese química. Uma série de reações químicas utilizando fosgênio são conhecidas e utilizadas na produção industrial. A equipe de pesquisa descobriu atualmente que o método de síntese orgânica foto sob demanda pode ser usado na maioria dessas reações químicas e continua essa pesquisa, ao mesmo tempo em que anuncia ativamente essa atividade em artigos de periódicos, conferências e na mídia de massa.