Desenvolvimento de estratégias sintéticas originais para preparar polímeros supramoleculares entrelaçados

• Processo: 13/22160-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Jackson Dirceu Megiatto Junior
• Beneficiário: Jackson Dirceu Megiatto Junior
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 21/06605-8 - Sistemas químicos: controlando o comportamento complexo de misturas de moléculas interativas para desenvolver máquinas moleculares, polímeros entrelaçados e novos materiais, AP.JP2
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/06752-5 - Desenvolvimento de Novas Estratégias Sintéticas para Preparação de Polirotaxanas, BP.DR
• Assunto(s): Química supramolecular Polímeros (química orgânica) Células solares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Polycatenanes | Polyrotaxanes | Porphyrins | Solar Cells | supramolecular chemistry | Template Synthesis | Polímeros Supramoleculares de Coordenação

Resumo

O presente projeto descreve estratégias sintéticas baseadas em Química de Coordenação para produzir polímeros entrelaçados em quantidades suficientes para confecção de corpos-de-prova, os quais permitirão a investigação das propriedades intrigantes que podem surgir das interações sinergéticas entre o componente entrelaçado e a estrutura polimérica. Mais especificamente, é proposta uma nova rota sintética baseada em porfirinas coordenadas axialmente com bases nitrogenadas de Lewis, a qual permitirá que os processos de assamblagem, ciclização e polimerização ocorram cooperativamente em apenas uma etapa para fornecer polirotaxanas. Pequenas alterações desta rota sintética permitirá a preparação de copolirotaxanas foto-ativas compostas por subunidades doadoras e aceitadoras de elétrons. As propriedades dinâmicas das copolirotaxanes serão depois investigadas visando entender os efeitos da topologia molecular nas propriedades mecânicas e de transporte de carga dos materiais. Por último, o desafio de sintetizar um polímero composto exclusivamente de subunidades catenanas será estudado. Uma estratégia arrojada que combina metais de transição como template com a química de ligações covalente dinâmicas será posta em prática para obter as inéditas policatenanas. Uma investigação sistemática das propriedades destes materiais usando os equipamentos disponíveis no Instituto de Química da Unicamp e no exterior é descrita, a qual permitirá elaborar novas correlações entre eventos microestruturais dinâmicos dentro das macromoléculas com as suas respostas macroscópicas. Neste contexto, propriedades emergentes como capacidade de sinalizar desgate, super resistência mecânica, comportamento reológico e elastomérico não linear, morfologias únicas com interessantes capacidades de transporte de carga e íons além de membranas de alta performance serão discutidas baseadas nas estruturas moleculares e supramoleculares dos polímeros entrelaçados. O sucesso deste projeto estabelecerá as bases para um novo ramo científico na área de polímeros. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ORNELAS-MEGIATTO, CATIA; BECHER, TIAGO B.; MEGIATTO, JR., JACKSON D.. Interlocked Systems in Nanomedicine. CURRENT TOPICS IN MEDICINAL CHEMISTRY, v. 15, n. 13, p. 1236-1256, 2015. (13/11519-7, 13/22160-0)

BERTUZZI, DIEGO L.; BECHER, TIAGO B.; CAPRETI, NAYLIL M. R.; AMORIM, JULIO; JURBERG, IGOR D.; MEGIATTO, JR., JACKSON D.; ORNELAS, CATIA. General Protocol to Obtain D-Glucosamine from Biomass Residues: Shrimp Shells, Cicada Sloughs and Cockroaches. GLOBAL CHALLENGES, v. 2, n. 11, NOV 2018. (18/02093-0, 15/04929-0, 17/24017-0, 14/15718-7, 13/22160-0)

MEGIATTO, JR., JACKSON D.; GULDI, DIRK M.; SCHUSTER, DAVID I.. Design, synthesis and photoinduced processes in molecular interlocked photosynthetic [60]fullerene systems. CHEMICAL SOCIETY REVIEWS, v. 49, n. 1, p. 8-20, JAN 7 2020. (13/22160-0)

ALCANTARA, ARTHUR F. P.; FONTANA, LINIQUER A.; ALMEIDA, MARLON P.; RIGOLIN, VITOR H.; RIBEIRO, MARCOS A.; BARROS, WDESON P.; MEGIATTO, JR., JACKSON D.. Control over the Redox Cooperative Mechanism of Radical Carbene Transfer Reactions for the Efficient Active-Metal-Template Synthesis of [2]Rotaxanes. CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, v. 26, n. 35, p. 7808-7822, JUN 23 2020. (17/06752-5, 15/23761-2, 13/22160-0)

PERLI, GABRIEL; WANG, QI; BRAGA, CAROLYNE B.; BERTUZZI, DIEGO L.; FONTANA, LINIQUER A.; SOARES, MARCO C. P.; RUIZ, JAIME; MEGIATTO, JR., JACKSON D.; ASTRUC, DIDIER; ORNELAS, CATIA. Self-Assembly of a Triazolylferrocenyl Dendrimer in Water Yields Nontraditional Intrinsic Green Fluorescent Vesosomes for Nanotheranostic Applications. Journal of the American Chemical Society, v. 143, n. 33, p. 12948-12954, AUG 25 2021. (18/02093-0, 13/22160-0, 21/00555-9, 17/06146-8)

FONTANA, LINIQUER A.; ALMEIDA, MARLON P.; ALCANTARA, ARTHUR F. P.; RIGOLIN, VITOR H.; RIBEIRO, MARCOS A.; BARROS, WDESON P.; MEGIATTO, JACKSON D.. Ru(II)Porphyrinate-based molecular nanoreactor for carbene insertion reactions and quantitative formation of rotaxanes by active-metal-template syntheses. NATURE COMMUNICATIONS, v. 11, n. 1, DEC 11 2020. (17/06752-5, 13/22160-0, 15/23761-2)

ALCANTARA, ARTHUR F. P.; FONTANA, LINIQUER A.; RIGOLIN, VITOR H.; ANDRADE, YURI F. S.; RIBEIRO, MARCOS A.; BARROS, WDESON P.; ORNELAS, CATIA; MEGIATTO, JR., JACKSON D.. Olefin Cyclopropanation by Radical Carbene Transfer Reactions Promoted by Cobalt(II)/Porphyrinates: Active-Metal-Template Synthesis of [2]Rotaxanes. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 57, n. 29, p. 8979-8983, JUL 16 2018. (15/23761-2, 13/22160-0, 15/22379-7, 17/06752-5)

FONTANA, LINIQUER A.; RIGOLIN, VITOR H.; RIBEIRO, MARCOS A.; BARROS, WDESON P.; MEGIATTO, JACKSON D., JR.. A synthetic tactic to substitute axial ligands in sterically demanding Ru(ii)porphyrinates. DALTON TRANSACTIONS, v. 51, n. 26, p. 7-pg., 2022-06-16. (17/06752-5, 13/22160-0, 20/09280-0, 21/06605-8)