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CO₂-Nutzung: Ringöffnung erzeugt hydroxy-funktionale Polycarbonate

Forschende haben eine nachhaltige Methode zur Herstellung von hydroxy-funktionalisierten Polycarbonaten aus CO2 und Epoxiden entwickelt. Neue Katalysatorsysteme ermöglichen die Herstellung vielseitiger Polymere für industrielle und biomedizinische Anwendungen.

Ringöffnungs-Copolymerisation von CO2 und Epoxiden führt zu anpassbaren und funktionalisierten Polycarbonaten. Quelle: Tumisu - Pixabay (symbol image).

Die Nutzung von CO2 als Rohstoff für die Polymerherstellung bietet eine vielversprechende Möglichkeit, die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen zu verringern. Diese Studie untersucht die Ringöffnungs-Copolymerisation (ROCOP) von CO2 mit Epoxiden wie Benzylglycidylether (BnGE) und Cyclohexenoxid (CHO) zur Herstellung hydroxy-funktionalisierter Polycarbonate. Mithilfe von Katalysatorsystemen wie {Salphen}CoCl/PPNCl und BEt3/PPNCl konnten die Forschenden Copolymere und Terpolymere mit hoher Selektivität und anpassbaren Eigenschaften herstellen.

Die Polymere wurden durch verschiedene analytische Methoden wie NMR-Spektroskopie, SEC, TGA und DSC charakterisiert. Nach der Debenzylierung der benzyloxyfunktionalen Gruppen entstanden hydrophile Polymere mit Hydroxyl-Seitenketten. Diese Materialien zeigen ein hohes Potenzial für biomedizinische Anwendungen, wie etwa in der Arzneimittelabgabe und im Tissue Engineering.


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Nachhaltige Materialien mit Recycling-Potenzial

Eine weitere Untersuchung zeigte die Möglichkeit der chemischen Rückgewinnung dieser Polymere durch Depolymerisation mittels organischer Katalysatoren, wodurch die Ausgangsmaterialien effizient zurückgewonnen werden konnten. Diese nachhaltige Methode zur Polymerherstellung und -recycling bietet vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie und im Gesundheitswesen.

Quelle: Chaudhary, N., Hashmi, A. S. K., Carpentier, J.-F., & Guillaume, S. M., CO2/epoxides ring-opening copolymerization towards hydroxy-functionalized polycarbonates. Polymer Chemistry, 17, 1005–1018