Vernetzungsreaktionen unter physiologischen Bedingungen basierend auf der bioinspirierten Cyanobenzothiazol (CBT)/Cystein-Ligation

• Antragstellerin: Dr. Julieta Paez
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422041745

Vernetzte Polymermaterialien besitzen ein großes Marktpotenzial im Bereich der Beschichtungen, Klebstoffe, Hydrogelprodukte und weiterer Anwendungsfelder. Hierbei besteht ein wachsendes Interesse an kovalenten Vernetzungsreaktionen von Polymeren sowie an der Additivtechnologie, die die Polymerisation unter umweltfreundlichen Bedingungen in flexible und schnelle Verarbeitungsprozesse ermöglichen. Dieses Interesse geht einher mit der Notwendigkeit in Wasser eine effiziente Vernetzung zu erreichen und inspiriert die aktuelle wissenschaftliche und industrielle Forschung. Dabei ist von den Vernetzungsreaktionen eine Anzahl von Kriterien zu erfüllen: Ausbildung der polymeren Bindungen unter milden Bedingungen. d.h., Wasser als Lösungsmittel, bei moderaten Temperaturen, in Abwesenheit eines Katalysators, Polymerisation mit hohe Effizienz und Selektivität, chemisch passend zu konventionellen Polymerisationsreaktionen für die unkomplizierte Integration in existierende Technologien. Dazu sollten die Reaktionen weiter die Möglichkeit der Bedarfssteuerung und zeitlichen Kontrolle bieten. Das anvisierte Projekt beinhaltet die Entwicklung einer bioinspirierten neuartigen Vernetzungsreaktion, welche die vorgenannten Bedingungen erfüllt. Der vorgeschlagene Ansatz funktioniert effizient unter physiologischen Konditionen, basiert auf der kostengünstigen und natürlichen Aminosäure Cystein, wobei die Reaktivität durch simple pH-Wert Änderung eingestellt werden kann. In der hier vorgeschlagenen Forschung sollen Vorläuferverbindungen, Synthesewege und Reaktionsbedingungen mit dem Ziel erforscht werden, diese Art der Chemie auch auf technologischer Ebene, insbesondere für die Herstellung von Beschichtungen, Klebstoffen und Hydrogelen durch geringe Umweltbelastung und hohe Kosteneffizienz attraktiv zu machen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande