Bitki yağlarında polyester elde edilmesi.
Kimyasal ve plastik ham maddeler üretmek için kullanılabilecek, geleceğin teknolojilerinin geliştirilmesi, modern malzeme bilimindeki en önemli görevlerden biridir ve endüstriyel üretimin sürdürülebilir bir geleceğe sahip olması ele alınması gereken önemli bir zorluktur.
Yenilenebilir kaynaklardan elde edilen malzemeler için potansiyel uygulamalardan önce doğal malzemelerle bağlantılı olarak ortaya çıkan zorlukları ve problemleri çözmek için bir dizi teorik kavram ve laboratuvar süreci geliştirilmeli ve test edilmelidir. Böyle bir kavram Profesör Stefan Mecking tarafından “Angewandte Chemie” dergisinde yayınlanan “Synthetic Polyester from Plant Oil Feedstock by Functionializing Polymerization” isimli çalışmada açıklanmaktadır. Çalışmanın temeli polyester elde edilmesi için hint yağının kullanılmasına dayanmaktadır.
Hint yağından elde edilebilen iyi bilinen ve kimyasal olarak kurulmuş bir yapı bloğu Undecenol'dur. Stefan Mecking, “Bizim fikrimiz, bu moleküllerin birçoğunu, büyük moleküllü olan plastik bir molekül oluşturmak için birbirine bağlamaktı. Tüm sürecin etkili ve kolay bir şekilde ve tek seferde olmasını istedik ” diyor. Undecenol molekülünün bir ucunda bir grup alkol ve diğerinde bir çift bağ vardır. Bu iki grubu, uzun zincirli moleküller, yani plastikler ile eşzamanlı bağlantı sağlayacak şekilde bir ester grubu oluşturmak için birbirine bağlamak belirleyici olmuştur. Bu tür uzun zincirli bağlar istenen malzeme özelliklerini elde etmek için gereklidir. Bu prosedürlere ilişkin genel genel zorluklardan biri uygun katalizörleri tanımlamaktır. “Bu katalizörler özellikle önemlidir çünkü istenen uzun zincirli moleküllerin oluşumuna yol açan reaksiyon inanılmaz derecede etkili olmalı ve herhangi bir değişiklik olmadan devam etmelidir”.
Çalışmalarında anlatıldığı gibi polyester üretimi için, kimyagerler ester gruplarını elde etmek için karbonilasyon tepkimesini kullandılar. “Sorun, Undecenol'ün bir başka küçük molekül olan bir aldehit ile reaksiyona girmesidir. Bu durum gerçekleşirse, molekül zincirleri oluşmaz”. Araştırmacılar uygun katalizörleri kullanarak bu kayıpları önleyebilir ve polyesteri etkili bir şekilde oluşturabilirler. Katalizörleri geliştirirken, ürünlerin erime noktasını ayarlamak için gerekli olan kavramsal adımları da çalıştılar. Stefan Mecking “Elde ettiğimiz içgörülerden dolayı, diğer uzun zincirli yüzeylerin erime noktalarını nasıl ele alabileceğimizi anlayabilmeliyiz” diyor.