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Síntese de poli(limoneno) via O-ATRP: uma proposta de aumento da massa molar e ausência de resíduos metálicos na produção de um polímero de fonte renovável

Processo: 18/02508-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2018 - 31 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Roniérik Pioli Vieira
Beneficiário:Roniérik Pioli Vieira
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Polímeros  Limonenos 

Resumo

O limoneno é um monoterpeno cíclico que apresenta potencial para ser utilizado como monômero em reações poliméricas. Este composto pode ser sintetizado comercialmente ou obtido através da extração de resíduos industriais (casca de frutas cítricas), possibilitando seu uso em aplicações de larga escala. Além da perspectiva de gerar um material a partir de fonte renovável e não tóxica, este projeto visa criar um material com características que possibilitem sua aplicação em diversas áreas, tais como revestimentos, adesivos, embalagens ou aplicações mais nobres - implantes clínicos e componentes eletrônicos. Entretanto, a síntese de poli(limoneno) via radicais livres é atualmente inviável, pois as reações de transferência de cadeia apresentam taxas competitivas com a propagação. Isto resulta em baixa conversão (~10 %) e massa molar (~1000 g mol 1). Ou seja, a utilização deste material seja como homopolímero ou incorporado a outros materiais não é técnico-financeiramente atrativa, o que tem desencorajado a sua produção em escala industrial. Diversas pesquisas utilizaram técnicas diferentes de polimerização e copolimerização de limoneno visando o aumento de sua conversão e massa molar. Porém, nenhuma demonstrou resultados significativos de aumento dessas variáveis do processo. Diante disto, surge a necessidade de novos esforços para viabilizar a produção deste material ambientalmente amigável. A polimerização radicalar por transferência de átomo organocatalisada (O-ATRP) é uma poderosa técnica de síntese controlada de materiais poliméricos, sendo a sua principal vantagem ausência de resíduos metálicos nos polímeros resultantes, possibilitando aplicação na área médica e eletrônica. De acordo com a teoria do efeito do radical persistente, que fundamenta o controle macromolecular em polimerizações controladas, nestes processos as reações de transferência de cadeia e terminações são reduzidas, permitindo a obtenção de polímeros com baixa dispersidade. Tendo por base esta hipótese, esta proposta tem como objetivo principal desenvolver uma modelagem matemática para avaliar o efeito de cada etapa do mecanismo reacional da síntese de poli(D-limoneno) via O-ATRP sobre suas propriedades (massa molar, dispersidade e conversão de monômero) e confirmar se, de fato, é possível suprimir tais reações do processo e gerar um polímero com altas massas molares e conversões de monômero. (AU)

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Publicações científicas (11)
(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)
DA SILVA, RAMON VICTOR DE CASTRO ALVARELLI; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. An Experimental and Computational Approach on Controlled Radical Photopolymerization of Limonene. MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, v. 221, n. 22, . (18/02508-5)
GONCALVES, SAYENY DE AVILA; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. Current status of ATRP-based materials for gene therapy. REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS, v. 147, . (18/02508-5)
DE OLIVEIRA, EDISON ROGERIO MARQUES; DA SILVA, BRUNO GUZZO; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. Optimal Experimental Conditions for Improving the Yield of Poly(limonene) from Photoinduced Polymerization. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 29, n. 6, . (18/02508-5)
DE AVILA GONCALVES, SAYENY; R. RODRIGUES, PLINIO; PIOLI VIEIRA, RONIERIK. Metal-Free Organocatalyzed Atom Transfer Radical Polymerization: Synthesis, Applications, and Future Perspectives. MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS, v. 42, n. 15, . (18/02508-5)
FELIPE MOURÃO COELHO; RONIÉRIK PIOLI VIEIRA. Synthesis of Renewable Poly(limonene): A Kinetic Modeling Study to Improve the Polymerization. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 63, p. -, . (18/02508-5, 18/07560-5)
DE OLIVEIRA, EDISON ROGERIO MARQUES; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. Synthesis and Characterization of Poly(limonene) by Photoinduced Controlled Radical Polymerization. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, . (18/02508-5)
RODRIGUES, PLINIO RIBEIRO; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. Advances in atom-transfer radical polymerization for drug delivery applications. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 115, p. 45-58, . (18/02508-5)
FERNANDEZ HERRERA, FIORELLA ZENAIDA; PIOLI VIEIRA, RONIERIK. Multivariate Parametric Analysis for the Determination of Kinetic Rate Constants in 2-(difluoromethoxy)ethyl Acrylate Atom-Transfer Radical Polymerization. MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, v. 220, n. 15, . (18/02508-5)
RODRIGUES, PLINIO R.; GONCALVES, SAYENY A.; VIEIRA, RONIERIK P.. Organocatalyzed beta-pinene polymerization in UV light: Assessment of reaction conditions and material characterization. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 147, . (18/02508-5)
RODRIGUES, PLINIO RIBEIRO; MARANGONI JUNIOR, LUIS; DE SOUZA, WEYSSER FELIPE CANDIDO; SATO, HELIA HARUMI; ALVES, ROSA MARIA VERCELINO; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. O-ATRP synthesized poly(beta-pinene) blended with chitosan for antimicrobial and antioxidant bio-based films production. International Journal of Biological Macromolecules, v. 193, n. A, p. 425-432, . (18/02508-5)
VIANNA, THOMAS CORREA; MARINHO, CAROLINA OLIVEIRA; MARANGONI JUNIOR, LUIS; IBRAHIM, SALAM ADNAN; VIEIRA, RONIERIK PIOLI. ssential oils as additives in active starch-based food packaging films: A revie. International Journal of Biological Macromolecules, v. 182, p. 1803-1819, . (18/02508-5)

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