پلیمرهای ماکروسیکلیک : سنتز، خالص سازی، خواص و کاربردها

چکیده

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) : پلیمرهای حلقوی به دلیل ساختار دایره ­ای و متعاقبا فقدان انتهای زنجیره نسبت به انواع خطی تفاوت­های قابل ملاحظه ­ای دارند. این چنین ویژگی‌های ساده ­ای منجر به خواص منحصربفرد و مهمی می­شود (مانند ویسکوزیته ذاتی و مذاب[2] کمتر، حجم‌های هیدرودینامیکی کمتر، پروفایل‌های تخریب آهسته‌تر، افزایش تعداد دفعات گردش خون و تجمع زیستی انتخابی‌تر). درنتیجه­ ی ویژگی های ذکر شده، پلیمرهای حلقوی در شیمی ماکرومولکولی پیشرو هستند. با این حال، تهیه پلیمرهای حلقوی با خلوص توپولوژیکی[3] بالا و در مقادیر زیاد چالش برانگیز هستند. بنابراین، نیاز به توسعه مداوم روش‌های سنتزی احساس می­شود. پیشرفت در شیمی آلی و توسعه سیستم های کاتالیزوری جدید باعث شده است که مبحث پلیمرهای حلقوی در دهه‌های اخیر به شدت گسترش یابد. در این مقاله مروری، روش پلیمریزاسیون حلقه بسته[4] و پلیمریزاسیون انبساط حلقه[5] همراه با نقاط عطفی که تکامل شیمی پلیمر حلقوی (زیستی) را در طی سال‌ها مشخصه یابی کرده‌اند، توصیف می‌شوند. همچنین بر پیشرفت‌های اخیر و تکنیک‌های پیشرفته برای سنتز و خالص‌سازی پلیمرهای حلقوی تمرکز گردیده است و مروری بر خواص و کاربردهای پلیمرهای حلقوی در زمینه‌های مختلف ارائه شده است.

نتیجه گیری

امروزه مجموعه وسیعی از روش های سنتزی برای تولید انواع پلیمرهای حلقوی وجود دارند. این مجموعه در طول سال‌ها گسترش یافته است که تا حدی مرتبط با تحول در پیشرفت ­های نوآورانه در سنتز آلی و کاتالیست، ایجاد مسیرهای مختلفی برای حلقه ­ای کردن زنجیره‌ از طریق روش­های پلیمریزاسیون حلقه بسته و انبساط حلقه ­ی مونومرهای مختلف می­باشد. ظهور شیمی «کلیک[6]» و پیچیدگی تکنیک‌های جفت کردن، امکان تشکیل حلقه از طریق واکنش طیف گسترده‌ای از گروه‌های عاملی را به شدت افزایش داده است. به طور خاص، تکنیک‌های بدون فلز و به کمک نور، مزایای قابل توجهی در این زمینه ارائه کرده است. با این حال، پیشرفت پلیمرهای حلقوی کماکان توسط برخی عوامل محدود شده است که همچنان پیچیده‌ترین چالش­ها برای پرداختن به سنتز این ساختارها هستند. این چالش‌ها شامل ساخت در مقیاس بزرگ، مقیاس پذیری وزن مولکولی و خلوص توپولوژیکی هستند. کاربرد بالقوه پلیمرهای حلقوی در زمینه‌های زیست پزشکی و دارویی، شیمی سطح، صنایع پلاستیک و الکترونیک، فرصتی جهت طراحی، توسعه و اجرای پروتکل‌های سنتز و خالص سازی است تا بر این مشکلات غلبه کنند. بدون شک، تلاش‌های آتی باید بر روی روش‌های تولید ساده متمرکز شود که قادر به تولید پلیمرهای حلقوی با درجه بالایی از بازیابی جرم باشند.

[1] macrocyclic

[2]  intrinsic and melt viscosity

[3]  topological purity

[4]  ring closure polymerization

[5]  ring expansion polymerization

[6] click chemistry

source : https://polympart.com/wp-content/uploads/2022/11/Macrocyclic-polymers.pdf

ترجمه و ویرایش : ملیحه سبزه کار