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Neue Methacrylat-Funktionalisierung erschließt Polymerisationspotenzial von Itaconsäure
Forschende entwickeln zwei neuartige methacrylat-funktionalisierte Itaconsäure-Monomere, die hohe Umsatzraten und kontrollierte Polymerisation ermöglichen. Damit wird die biobasierte Plattformchemikalie deutlich attraktiver für die Herstellung leistungsfähiger Polymere.
Itaconsäure (IA) gilt als vielversprechende bio-basierte Plattformchemikalie mit wachsender industrieller Verfügbarkeit. Bisher blieb ihre Nutzung jedoch eingeschränkt, da IA-basierte Polymere häufig geringe Molmassen und niedrige Umsätze aufweisen. Die aktuelle Studie präsentiert nun zwei neue IA-Monomere, die durch Methacrylat-Funktionalisierung deutlich verbesserte Polymerisationseigenschaften besitzen.
Die Forschenden nutzten verschiedene reversible radikalische Polymerisationsmethoden, darunter ATRP, und erreichten hohe Umsätze von mindestens 98 % bei moderaten Reaktionszeiten. Bei 80 °C konnten beispielsweise innerhalb von siebzig Minuten gut definierte Polymere synthetisiert werden.
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Breites Eigenschaftsspektrum und Blockcopolymere mit Designfreiheit
Die Homopolymere der beiden Monomere deckten einen großen Bereich an Glasübergangstemperaturen ab: von –40 °C bei heptylseitig substituierten Einheiten bis hin zu 14 °C bei benzylfunktionalisierten Strukturen. Dank gut steuerbarer Reaktionskinetik konnten die Forschenden zudem AB-Diblockcopolymere gezielt herstellen. Besonders der heptylfunktionalisierte Baustein erwies sich als geeigneter weicher Block für phasenseparierte Materialien. Mit diesen Ergebnissen eröffnet sich ein neuer, sehr vielversprechender Weg, bio-basiertes IA kontrolliert und leistungsfähig in polymerbasierte Materialsysteme einzubringen.
Quelle: Hnatyshyn, M. et al., Expanding the polymerization potential of itaconic acid through methacrylate functionalization. Polymer Chemistry, Issue 48 (2025).
