Nową metodę syntezy polimerów niemieszających się z wodą opracowali naukowcy z Politechniki Rzeszowskiej i Uniwersytetu Jagiellońskiego. Wykorzystali do tego celu miniemulsję na bazie wina wytrawnego.
W opracowaniu nowej metody syntezy polimerów niemieszających się z wodą naukowcy inspirowali się zasadami zielonej chemii. Do swoich badań wykorzystali miniemulsję wytworzoną na bazie wina wytrawnego. Pojęcie 12 zasad zielonej chemii jest dobrze znane każdemu chemikowi. Reguły te mają na celu zminimalizowanie śladu węglowego i niebezpiecznych produktów ubocznych procesów chemicznych zarówno w skali laboratoryjnej, jak i przemysłowej.
Stosowana przez nas technika polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP) została wynaleziona i opisana w 1994 roku przez prof. Krzysztofa Matyjaszewskiego i od niemal trzydziestu lat prężnie się rozwija. W laboratorium pracujemy nad udoskonaleniem tej metody, opracowaniem jej nowych wariantów oraz wykorzystaniem do syntezy polimerów o ściśle określonych właściwościach i wysokim potencjale aplikacyjnym, m.in. w implantologii czy w przemyśle produkcji powłok. Stojąc przed wyzwaniem doboru odpowiedniego rozpuszczalnika do syntezy związków hydrofobowych, zainspirowani zasadami zielonej chemii postanowiliśmy przeprowadzić polimeryzację z wykorzystaniem niekonwencjonalnego rozpuszczalnika, jakim jest wino – tłumaczy Monika Flejszar z Wydziału Chemicznego Politechniki Rzeszowskiej.
Miniemulsja na bazie wina oprócz tego, że stanowi alternatywę dla konwencjonalnych rozpuszczalników, ma jeszcze jedną kluczową zaletę – zawartość antyoksydantów.
Związki chemiczne, takie jak kwas askorbinowy czy siarczyny obecne w winach, mogą uczestniczyć w procesach ATRP w roli wewnętrznych czynników redukujących, czyli substancji zapewniających regenerację kompleksu katalitycznego. Tym samym proponowane przez nas rozwiązanie umożliwia syntezę nierozpuszczalnych w wodzie polimerów bez konieczności stosowania toksycznych i kosztownych rozpuszczalników organicznych oraz dodatku chemicznego czynnika redukującego – wyjaśnia prof. Paweł Chmielarz, kierownik Katedry Chemii Fizycznej na Wydziale Chemicznym Politechniki Rzeszowskiej.
Naukowcy wykorzystali do badań cztery rodzaje wina, w tym wino malinowe domowej produkcji. O wyborze tego ostatniego zadecydowała wysoka zawartość kwasu askorbinowego w malinach.
Analizy zawartości witaminy C wyraźnie wykazały, że komercyjnie dostępne alkohole posiadają znacznie wyższą zawartość antyoksydantów wprowadzonych dodatkowo do napoju alkoholowego podczas procesu produkcyjnego. Wyniki tych analiz znalazły również swoje odzwierciedlenie w efektach przeprowadzonych przez nas syntez, w związku z czym najlepsze rezultaty zaobserwowaliśmy, stosując w roli środowiska reakcji miniemulsję na bazie wina wytrawnego – podsumowuje prof. Paweł Chmielarz.
Wyniki prac, w których uczestniczył również dr Marcin Oszajca z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego, zamieszczono na łamach czasopisma „Journal of Applied Polymer Science”.
źródło: PRz