Les études sur la synthèse et l’application de matériaux chiraux ont une importance scientifique et une valeur marchande importantes. Cependant, la conception, la synthèse et l'application de matériaux chiraux en sont encore à leurs balbutiements, et les recherches pertinentes se limitent aux matériaux polymères chiraux naturels et à très peu de matériaux chiraux synthétiques artificiels.
En réponse aux problèmes clés de la synthèse, de la caractérisation et de la recherche sur les mécanismes dans le domaine des matériaux chiraux, des chercheurs de l'Institut de Qingdao de bioénergie et de technologie des bioprocédés de l'Académie chinoise des sciences ont proposé un nouveau concept de « polymérisation à résolution cinétique asymétrique » ( AKRP), qui fournit une nouvelle méthode pour la synthèse efficace, la caractérisation directe des matériaux polymères chiraux et une nouvelle approche pour étudier le mécanisme réactionnel de la polymérisation asymétrique.
Le défi pour réaliser l’AKRP est la conception et la synthèse de catalyseurs hautement énantiosélectifs. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont proposé pour la première fois la stratégie du « double ligand », permettant d'utiliser des catalyseurs chiraux (BisSalen)Al hautement énantiosélectifs. La recherche est publiée dans le Journal of the American Chemical Society. .
Dans cette étude, les chercheurs ont construit un nouveau catalyseur chiral (BisSalen)Al en introduisant un deuxième ligand dans un catalyseur (Salen)Al typique. Le catalyseur chiral (BisSalen)Al traite des performances d'énantio-discrimination extrêmement élevées, ce qui entraîne une préférence du polymère pour le monomère avec une certaine configuration mais aucune reconnaissance pour le monomère avec une autre configuration.
Les résultats expérimentaux montrent que le complexe chiral (BisSalen) Al présente une excellente énantiosélectivité au cours du processus AKRP, avec un excès énantiomérique (ee) du monomère n'ayant pas réagi dépassant 99 % et un coefficient de résolution cinétique krel supérieur à 500, ce qui en fait le premier catalyseur AKRP parfait. parmi les glycolides racémiques à six chaînons.
L'analyse détaillée de la résonance magnétique nucléaire et le calcul théorique de la théorie fonctionnelle de la densité ont prouvé que la conception à « double ligand » construisait un microenvironnement asymétrique plus confiné formé de doubles ligands, ce qui améliorait encore les performances d'énantio-discrimination du catalyseur (BisSalen)Al, obtenant ainsi un processus AKRP hautement énantiosélectif.
Cette stratégie à double ligand devrait ouvrir la voie au développement de nouveaux catalyseurs énantiosélectifs qui pourraient permettre d'obtenir des réactions AKRP plus parfaites.
Plus d'informations : Xuanhua Guo et al, Polymérisation par discrimination spécifique pour la synthèse de polyesters hautement isotactiques, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI : 10.1021/jacs.3c14091
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
