Reações de Diels-Alder como ferramentas versáteis para o desenvolvimento de polímeros renováveis baseados em ciclobutanos furânicos

• Processo: 21/02903-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2021
• Data de Término da vigência: 07 de maio de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Talita Martins Lacerda
• Beneficiário: Luan Moreira Grilo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Polimerização Reação de Diels-Alder Ciclobutanos Aleurites Substâncias macromoleculares Reciclagem química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Óleo de tungue | polímeros derivados de fontes renováveis | Reações de Diels-Alder | Reciclagem Química | 3-(2-furil) ácido acrílico | Síntese de polímeros de fontes renováveis

Resumo

Os polímeros revolucionaram a sociedade no último século, e a vida moderna sem a utilização de polímeros sintéticos é impensável em muitos aspectos. No entanto, seu uso e descarte indiscriminados têm acarretado um crescente acúmulo de resíduos no meio ambiente, o que implica em uma grande ameaça aos ecossistemas, à biodiversidade e aos seres humanos. Adicionalmente, a origem majoritariamente não-renovável dos materiais poliméricos levanta uma ampla discussão acerca da emissão de gases de efeito estufa, que deve ser drasticamente reduzida para garantir a manutenção da temperatura média do planeta em um futuro próximo. Desta forma, considerando os aspectos ambientais e a dependência irreversível da sociedade com os produtos baseados em polímeros, é necessário que o desenvolvimento e a produção destes materiais busquem, cada vez mais, se alinhar com os princípios da química verde e sustentável. Tais princípios buscam respeitar alguns preceitos, entre eles, evitar a produção de resíduos, desenhar metodologias sintéticas que possam maximizar a incorporação de todos os materiais de partida no produto final, e priorizar o uso de fontes renováveis de matéria-prima. A química click fornece diretrizes e técnicas indispensáveis para a produção de novos materiais que tenham impactos ambientais reduzidos em relação às suas contrapartes convencionais. O presente projeto de doutorado direto, que está fortemente inserido na estratégia do uso de plataformas renováveis para a produção de novos materiais macromoleculares, buscará: (i) sintetizar monômeros polifuncionais do tipo ciclobutanos furânicos a partir do 3-(2-furil) ácido acrílico; (ii) polimerizar os ciclobutanos furânicos via reação de Diels-Alder com derivados de maleimida; (iii) sintetizar e caracterizar o metil ±-eleoestearato a partir de óleo de tungue e entender sua natureza diênica/dienofílica quando submetido a reação de Diels-Alder com metil furano; (iv) polimerizar os ciclobutanos furânicos via reação de Diels-Alder com óleo de tungue; e (v) avaliar a possibilidade de reciclagem química dos polímeros obtidos via reações de retro-Diels-Alder. Os monômeros e polímeros obtidos serão caracterizados pelas técnicas pertinentes, e pretende-se, assim, desenvolver materiais macromoleculares inéditos e de caráter puramente renovável. (AU)

Publicações científicas

(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)

MOREIRA GRILO, LUAN; FAORO, SARA; FOLKERSMA, RUDY; LACERDA, TALITA MARTINS; MAZZOCCHETTI, LAURA; LOOS, KATJA; MANIAR, DINA. Biobased Networks from Lignin/Cellulose via Diels-Alder Click Chemistry. ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, v. 6, n. 22, p. 12-pg., 2024-10-25. (21/02903-4)