电催化作用可用于functionalise C (sp3)- h债券沿着聚合物链,新的研究显示。functionalised聚合物可以修改使用点击化学和再循环到一个新的材料。

一次性塑料造成的问题是众所周知的,可见的增长大太平洋垃圾带在我们的海洋废物积累带来了新的担忧。科学家因此发展战略周期中聚合物。这些策略包括functionalising C (sp3)- h键的聚合物链,使随后的化学反应,改变聚合物与新材料属性和潜力。

然而,许多之前报道的聚合物碳氢键functionalisation方法需要化学计量量的化学氧化剂,如hypervalent-iodine。这将是昂贵和产生大量的有毒副产品如果应用于塑料垃圾的重要比例。

现在,卢茨克曼德国哥廷根大学和他的同事们已经开发出一种manganese-based电催化作用过程与叠氮化组织functionalise高分子碳氢键,不需要化学氧化剂。叠氮化是特别有用的功能组,因为他们可以参加点击化学通过copper-catalysed azide-alkyne环加成作用。他们的电催化作用过程不会产生有害的产品但它产生氢气,可再利用作为燃料。

提出的机制mangana-electrocatalysed碳氢键azidation商品聚合物

来源:©卢茨克曼/哥廷根大学

反应所得通过阳极氧化形成锰diazido物种,以及随后的氢原子转移和叠氮化转移,functionalising优先在聚苯乙烯苄基的位置。在阴极氢分子形式

“低催化剂加载一个明确的优势,”评论艾琳房间里升级改造,合成化学家开发聚合物策略在美国康奈尔大学。”然而,它似乎是在functionalisation比例的成本,低于此前报道的例子。这低的碳氢键functionalisation可能并不存在一个问题,继续听着,“甚至低比例…可以显著改变聚合物的物理性质。

阿克曼的团队动力与阳光电催化作用的方法和测试各种各样的均聚物和共聚物,然后商业泡沫塑料等塑料制品。他们还展示了azide-functionalised聚合物可以再循环与环加成作用的反应,例如,fluorescently-labelled聚合物可用于tracer-based排序。

团队显示,反应在4 g的聚苯乙烯泡沫塑料和阿克曼说,他会喜欢看到[的]过程扩大到一个工业水平。房间里将它描述为工作相对好消费后的聚苯乙烯材料,但补充说,对于真实世界的应用程序的叠氮化钠需要需要减少。

阿克曼希望扩大工作到其他官能团,并补充说他们已经有一些令人鼓舞的初步结果。