Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han demostrado que el sintonizable hidrofóbico la naturaleza de los geles densos de siloxano está fuertemente correlacionada con su actividad catalítica, lo que demuestra explícitamente cómo las moléculas con diferente naturaleza hidrofóbica a nivel molecular interactúan de manera diferente con superficies de diferente hidrofobicidad. Esta es también la primera vez que se demuestra que un gel de siloxano es altamenteeficaz para la reacción de silil éteres, comúnmente utilizado como agente protector.
La palabra hidrofóbico viene del griego antiguo, "hidro" para el agua y "fobia" por temor opuesto a hidrofílico .Por lo tanto, un material hidrófobo es aquel que repele el agua;ejemplos domésticos incluyen recubrimientos para sartenes antiadherentes y teléfonos inteligentes.La hidrofobicidad también juega un papel clave en la naturaleza, por ejemplo, cómo ciertas plantas y animales recolectan agua de la atmósfera y cuánto tiempo las hebras de ADN se empaquetan eficientemente en los cromosomas.En los últimos años, también se ha revelado que es parte de la función de catalizadores ácidos , materiales ácidos que pueden acelerar las reacciones químicas, ampliamente utilizados en la industria petroquímica. Aunque era ampliamente conocido que una mayor hidrofobicidad condujo a una mejor catálisis, no estaba claro por qué este fue el caso, debido a la estructura porosa heterogénea de los catalizadores más comunes.
Por lo tanto, un grupo de investigadores dirigido por el Dr. Hiroki Miura y el Profesor Tetsuya Shishido de la Universidad Metropolitana de Tokio estudiaron la actividad catalítica de un gel de siloxano denso, una especie de caucho de silicona, con grupos sulfo ácidos unidos. Es importante destacar que estos geles pueden estar cubiertoscon cantidades controladas tanto de grupos ácidos como de grupos metilo hidrofóbicos, lo que permite un control fino de la hidrofobicidad. Estos geles tampoco son porosos, presentan una superficie que está cubierta en solo dos grupos clave, lo que permite una cuantificación más simple pero más precisa del entorno superficial.estudiaron la catálisis de la hidrólisis rotura de enlaces con agua de los acetatos de alquilo, comúnmente utilizados para producir pinturas, fragancias e incluso plásticos; descubrieron que los acetatos con colas más largas y más hidrófobas en su estructura molecular se beneficiaron de una mayor catálisis con un sulfo inferior.relación metilo. Por el contrario, las moléculas menos hidrófobas se catalizaron con menos eficacia debido a la menor disponibilidad de grupos sulfo.Demostrar cómo la afinidad del agua a los sitios de catálisis puede dificultar el enfoque de diferentes moléculas;esto puede aprovecharse para diseñar tanto la selectividad como una mayor actividad.
Además, el catalizador de siloxano se aplicó a la desprotección de los sililéteres. Los sililéteres son grupos protectores , unido a grupos que necesitan protección contra reacciones no deseadas. Para que estén disponibles nuevamente, deben estar disponibles desprotegido . El grupo demostró, por primera vez, que los catalizadores de gel de siloxano son altamente efectivos en la desprotección de silil éteres, un paso de reacción clave en reacciones comunes como la construcción de nucleótidos artificiales o ADN. Con una mejor comprensión de cómo el entorno molecularestá vinculado a la función, esperan que nuevas mejoras químicas a estos catalizadores puedan abrir el camino a nuevas funciones y aplicaciones.
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Materiales proporcionados por Universidad Metropolitana de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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