Радикальные прогнозы в химии полимеров
04.08.11 14:57
Свободные радикалы могут иметь плохую репутацию из-за за причинения ущерба озоновому слою и преждевременного старения, но они на самом деле очень полезны для создания новых материалов, особенно полимеров. Квалифицированные химики могут соединить широкий спектр свободных радикалов в длинные цепи полимеров с использованием метода, называемого перенос атома радикальной полимеризации (ATRP). При использовании различных металлических катализаторов, можно точно контролировать скорость полимеризации и ее прекращения, а так же строение и функциональность полимера.Фабио ди Лена и Кристина Чай на * STAR Институт химической и инженерных наук уже проведены первые в истории теоретического моделирования медно-катализируемой ATRP объяснить количественно как радикальной полимеризации ставки зависят от молекулярной структуры и свойств прокладки из критических Дорожная карта для производства нового поколения полимеров материалов.
Успех реакции ATRP зависит от того, как металлический катализатор генерирует и деактивирует органические радикалы, периодически берут или отказ от электронов. Если радикал слишком быстрый, полимеризация останавливается, в то время как вялый активации или дезактивации затрудняет производство высококачественных полимеров. К сожалению, точная настройка ATRP ставок сложно, потому что исследователи должны одновременно оптимизировать многие различные факторы, такие как катализатор и радикальной геометрией, растворители и условия реакции.
Чтобы решить эту проблему, ди Лена и Чай обратился к компьютерному молекулярному дизайну, техника широко используется в фармацевтическе. Они впервые исполнена теоретических расчетов для извлечения сотни числовых параметров или соответствующей "молекулярных дескрипторов" конкретные структурные и химические свойства серии ATRP медных катализаторов и органических радикалов. Затем они проводили сложные статистические анализы данных для обнаружения подмножеств основных дескрипторов, которые имели наибольшее влияние на полимеризацию ставок.
Далее, команды объединили свои химической интуиции строгие тестирования для дальнейшего сужения списка дескрипторов. Наконец, биологии стиле искусственного интеллекта называемые генетические алгоритмы функции были использованы для производства математической модели, которые относятся ATRP ставки в алгебраические комбинации дескрипторов, как уровни энергии, молекулярных объемов и длины связей. По словам ди Лена, эти модели поразительно, что они согласуются с общепринятыми механистической картины ATRP и может обеспечить беспрецедентный интеллектуального проникновения в суть.
"Этот метод должен способствовать разработке новых катализаторов ATRP путем скрининга, в виртуальном пути, сотни комплексов металлов на время", говорит ди Лена. "Лаборатория будет только необходимо подготовить наиболее перспективных кандидатов, экономя время и деньги." Ди Лена также уверен, что метод станет мощным инструментом для разработки полимеров с заданными свойствами и функциями.
2008__Все права защищены. При копировании прямая ссылка на www.koros-plast.ru обязательна!