{"id":27283,"date":"2015-07-30T04:20:00","date_gmt":"2015-07-30T02:20:00","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fpolymere-aus-treibhausgas.html"},"modified":"2021-09-09T21:44:24","modified_gmt":"2021-09-09T19:44:24","slug":"polymere-aus-treibhausgas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/polymere-aus-treibhausgas\/","title":{"rendered":"Polymere aus Treibhausgas"},"content":{"rendered":"

Kraftwerke, die ihr Kohlendioxid nicht mehr \u00fcber den Schornstein in die Atmosph\u00e4re blasen, sondern direkt in eine angeschlossene Produktionsanlage einspeisen, sind eine durchaus realistische Zukunftsvorstellung: CO2<\/sub> ist nicht nur ein unerw\u00fcnschtes Treibhausgas, sondern auch eine interessante Kohlenstoffquelle, etwa zur Herstellung hochwertiger Polymere. Amerikanische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie<\/i> jetzt eine zweistufige Ein-Topf-Synthese vor, mit der sich aus CO2<\/sub> und Epoxiden Polycarbonat-Block-Copolymere herstellen lassen, die wasserl\u00f6sliche und wasserabweisende Bereiche vereinen und zu Nanopartikeln oder Mizellen aggregieren k\u00f6nnen.<\/strong><\/p>\n

\"201530press\"<\/p>\n

CO2<\/sub> und Epoxide \u2013 sehr reaktionsf\u00e4hige Verbindungen mit einem Dreiring aus zwei Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom \u2013 lassen sich mit speziell entwickelten Katalysatoren zu Polycarbonaten polymerisieren. Diese Verfahren sind eine umweltfreundlichere Alternative zu g\u00e4ngigen Herstellverfahren und wurden bereits von einigen Firmen eingef\u00fchrt. Da die bisherigen CO2<\/sub>-basierten Polycarbonate wasserabweisend sind und keine funktionelle Gruppen tragen, ist ihr Einsatz jedoch limitiert. Insbesondere biomedizinische Anwendungen, ein Gebiet, auf dem sich die biokompatiblen Polycarbonate schon etabliert haben, bleiben bisher au\u00dfen vor.<\/p>\n

Das Team um Donald J. Darensbourg und seinen Mitarbeiter Yanyan Wang von der Texas A&M University (USA) sorgt f\u00fcr Abhilfe. Den Forschern ist es erstmals gelungen, amphiphile Polycarbonat-Block-Copolymere herzustellen, bei denen sowohl die wasserabweisenden als auch die wasserl\u00f6slichen Bereiche auf CO2<\/sub> basieren. Zudem konnten sie verschiedene funktionelle und geladene Gruppen in die Polymere einbauen. Da es sehr schwierig ist, Bausteine f\u00fcr wasserfreundliche Polycarbonate zu finden, behalfen sich die Forscher mit einem Trick: Erst polymerisieren und die wasserl\u00f6slichen Gruppen anschlie\u00dfend einfach ankn\u00fcpfen.<\/p>\n

Das Ganze l\u00e4uft sogar als \u201eEin-Topf-Reaktion\u201c: Zun\u00e4chst stellten die Forscher die wasserabweisenden Bereiche durch eine Polymerisation von CO2<\/sub> und Propylenoxid als Epoxid-Komponente her. Anschlie\u00dfend wurde einfach im selben Gef\u00e4\u00df mit einem anderen Baustein weiterpolymerisiert: Allyl-Glycidylether (AGE), einem Epoxid, das eine Doppelbindung in der Seitenkette hat. Das AGE-haltige Polymer w\u00e4chst auf beide Enden des bereits entstandenen Polycarbonats auf, sodass ein Triblock-Copolymer entsteht. Die Blockl\u00e4nge l\u00e4sst sich pr\u00e4zise steuern. An die Doppelbindungen kann im Anschluss mit einer sogenannten Thiol-En-Klick-Reaktion eine wasserl\u00f6sliche Gruppe einfach \u201eangeklipst\u201c werden. So lassen sich zum Beispiel saure und\/oder basische Gruppen anh\u00e4ngen, die im entsprechenden pH-Bereich positiv bzw. negativ geladen vorliegen. Einige der so hergestellten amphiphilen Polycarbonate sind in der Lage, selbstorganisiert zu Partikeln oder Mizellen zu aggregieren. Dies und die M\u00f6glichkeit, z.B. auch bioaktive Stoffe anzukn\u00fcpfen, k\u00f6nnte viele neue interessante Perspektiven f\u00fcr biomedizinische Anwendung er\u00f6ffnen.<\/p>\n

\u00dcber den Autor<\/h3>\n

Dr. Donald Darensbourg ist Distinguished Professor f\u00fcr Chemie an der Texas A&M University. Seine Forschungen zielen bereits seit mehr als 35 Jahren auf die Entwicklung katalytischer Prozesse f\u00fcr die R\u00fcckgewinnung von Kohlendioxid und dessen Umsetzung in n\u00fctzliche Chemikalien ab, unter anderem in Polymere. Diese Studien er\u00f6ffnen Wege zu Technologien, die Kohlenstofffixierung und -speicherung erg\u00e4zen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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