Polimeri Supramolecolari: Sintesi e Applicazioni

Il documento inizia descrivendo la sintesi industriale del DPP, realizzata dalla Ciba-Geigy dodici anni prima della stesura del testo. Questa sintesi sfrutta la condensazione pseudo-Stobbe tra un estere etilico dell'acido succinico e il benzonitrile, in presenza di ter-amilato di sodio in alcol ter-amilico. La figura XX (non inclusa nel frammento fornito) illustra presumibilmente questo processo. Il DPP viene descritto come un pigmento biciclico con due unità lattamiche, capaci di formare legami idrogeno, un aspetto fondamentale per le sue proprietà e le sue applicazioni. La descrizione delle proprietà chimico-fisiche del DPP è frammentaria nel testo fornito. Il riferimento a diverse pubblicazioni scientifiche (Bronstein et al., 2012; Anthopoulos et al., 2012; ecc.) suggerisce che le proprietà e gli usi del DPP sono ampiamente studiati e documentati nella letteratura scientifica, ma tali dettagli non sono approfonditi in questo estratto.

La caratterizzazione dei composti, inclusi i derivati del DPP, si basa sull'utilizzo di diverse tecniche spettroscopiche. Il documento menziona specificamente l'impiego di spettrometria di massa (ESI-MS e MALDI-TOF-TOF) per l'identificazione inequivocabile dei composti, così come la spettroscopia NMR (1H NMR, 13C NMR, NOESY, HMQC e HMBC) per l'analisi strutturale. Anche le spettroscopie UV-Vis e di fluorescenza vengono impiegate per una caratterizzazione completa delle proprietà ottiche dei composti. La descrizione delle procedure analitiche è dettagliata, includendo informazioni sui parametri sperimentali utilizzati (es. mixing time per NOESY, ritardo per i filtri BIRD, ecc.), suggerendo un approccio rigoroso e accurato all'analisi dei dati. Questi dati sono cruciali per la comprensione delle proprietà e del comportamento dei derivati del DPP sintetizzati.

La sezione descrive i tentativi di sintesi di un DPP dimetossil tetraalchil sostituito chirale (composto 9). Le condizioni di reazione utilizzate non hanno portato alla formazione del prodotto desiderato, ma solo al recupero del reagente di partenza. La letteratura presenta dati contrastanti sulla possibilità di ottenere substrati simili in queste condizioni. Alcuni autori attribuiscono la scarsa o nulla formazione di DPP alchilati alla presenza delle catene alchiliche, che, mantenendo il prodotto di reazione in soluzione, impediscono la formazione del legame idrogeno intermolecolare, la forza trainante della reazione. Sebbene esistano pubblicazioni che riportano la sintesi di un DPP esa-alchilato con catene C12 ad alta resa, i tentativi di replicare questa sintesi nel presente lavoro non hanno avuto successo. La semplicità della sintesi del gruppo solubilizzante 8 viene comunque sottolineata come potenziale area di sviluppo futuro.

Il monomero chirale 1a, uno degli obiettivi principali del lavoro, è stato prodotto e caratterizzato dettagliatamente. Le tecniche utilizzate includono spettrometria di massa (ESI-MS e MALDI-TOF-TOF), spettroscopia NMR (1H NMR e 13C NMR), e spettroscopia UV-Vis e di fluorescenza. L'analisi MALDI-TOF-TOF ha rivelato un dato interessante, ancora in fase di verifica: la presenza di un picco di massa corrispondente alla somma delle masse di 1a e del DPP. Questa osservazione suggerisce la possibile formazione di DPP come sottoprodotto della reazione di Suzuki, nota per produrre prodotti di dealogenazione. L'attribuzione strutturale di 1a è stata confermata dalle analisi NMR (1H-NMR e 13C-NMR) e dalle tecniche di spettrometria di massa. La completezza della caratterizzazione è ulteriormente sottolineata dalla presenza dello spettro UV-Vis e di fluorescenza di 1a.

L'analisi MALDI-TOF-TOF ha dimostrato la capacità del monomero 1a di solubilizzare il pigmento DPP. Questa proprietà, se confermata da ulteriori esperimenti, rende 1a un candidato promettente per lo sviluppo di leganti per formulazioni pittoriche di nuova generazione. La possibilità di utilizzare questo monomero per creare leganti per pigmenti apre la strada a nuove formulazioni. Inoltre, la possibilità di introdurre un atomo di boro nel gruppo solubilizzante tramite la reazione di Miyaura viene evidenziata come metodologia più riproducibile e semplice rispetto a metodi alternativi come la transmetallazione con alchiliti seguita da reazione con B(OMe)3. Questa semplificazione del processo sintetico contribuisce a rendere il monomero 1a un candidato più adatto per applicazioni su larga scala.

Il lavoro di tesi ha portato alla sintesi e alla completa caratterizzazione del monomero chirale 1a, un risultato chiave della ricerca. La caratterizzazione è stata effettuata tramite spettrometria di massa (ESI-MS e MALDI-TOF-TOF), spettroscopia NMR (1H-NMR e 13C-NMR) e spettroscopia UV-Vis e di fluorescenza. La capacità del monomero 1a di solubilizzare il pigmento DPP, evidenziata dall'analisi di massa MALDI-TOF-TOF, rappresenta un risultato significativo. Questa proprietà, se confermata da ulteriori studi, suggerisce un potenziale impiego di 1a come legante per formulazioni pittoriche innovative. La resa del monomero 1a, ottenuta tramite cromatografia TLC preparativa, è indicata come XX% (valore non specificato nel testo).

Le prospettive future includono la determinazione del grado di polimerizzazione (DP) del polimero ottenuto da 1a attraverso esperimenti UV-Vis e NMR a diverse temperature e concentrazioni. Si prevede inoltre di valutare la capacità di amplificazione della chiralità dal monomero al polimero mediante esperimenti di dicroismo circolare. La ricerca ha anche verificato la possibilità di utilizzare il 3,4,5-trimetossibromobenzene al posto del pirogallolo nella sintesi di alcuni substrati, riducendo il numero di passaggi sintetici. L'utilizzo della reazione di Miyaura per l'introduzione dell'atomo di boro nel gruppo solubilizzante è stato preferito ad altre metodiche per la sua maggiore riproducibilità e facilità di esecuzione tecnica.