„Fully oxygen-tolerant atom transfer radical polymerization triggered by sodium pyruvate” to tytuł artykułu, który ukazał się we wrześniowym wydaniu czasopisma „Chemical Science”. Jednym z jego współautorów jest dr Grzegorz Szczepaniak. Swoje badania realizował naCarnegie Mellon University w ramach stypendium „Mobilność Plus” MNiSW, o które ubiegał się z ramienia UW.

Dr Grzegorz Szczepaniak – jeszcze jako doktorant Wydziału Chemii UW – został laureatem konkursu „Mobilność Plus” zorganizowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Dzięki temu od 2017 roku ma szansę realizować swoje badania na amerykańskim Carnegie Mellon University, pod kierunkiem prof. Krzysztofa Matyjaszewskiego.

Efekty pracy zespołu zostały opublikowane na łamach wrześniowego wydania „Chemical Science”. Artykuł pt. „Fully oxygen-tolerant atom transfer radical polymerization triggered by sodium pyruvate” dotyczy opracowanej przez zespół prof. Matyjaszewskiego metody ATRP (Atom Transfer Radical Polymerization – polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu). Jest to obecnie jedno z najczęściej wykorzystywanych przez chemików narzędzi syntetycznych, które umożliwia tworzenie polimerów o ściśle zdefiniowanej architekturze. Jednak, podobnie jak w przypadku innych polimeryzacji rodnikowych, obecność tlenu, nawet w śladowych ilościach, powoduje przerwanie ATRP. Tlen bowiem reaguje z propagującymi rodnikami. Ponadto do przeprowadzenia ATRP konieczne jest użycie katalizatora (najczęściej kompleksu miedzi na niskim stopniu utlenienia), który w obecności tlenu utlenia sią do nieaktywnej formy.

Autorzy wspomnianej publikacji przedstawili rozwiązanie tego problemu poprzez opracowanie indukowanego światłem ATRP w obecności pirogronianu sodu. Pod wpływem promieniowania UV pirogronian regeneruje utlenioną formę katalizatora miedziowego. W procesie tym następuje usunięcie tlenu z mieszaniny reakcyjnej i odtworzenie aktywnej formy katalizatora, która zapewnia kontrolowany przebieg polimeryzacji rodnikowej.

Metoda ta umożliwia przeprowadzanie polimeryzacji w otwartych naczyniach reakcyjnych, zarówno w wodzie, jak i rozpuszczalnikach organicznych. – Dzięki temu zmniejszą się koszty i czas syntezy polimerów, a sama metoda będzie mogła być wykorzystywana przez badaczy, którzy nie mają dużego doświadczenia w syntezie polimerów – mówi dr Szczepaniak, dodając: – Nowa metoda ATRP może okazać się doskonałym narzędziem w syntezie złożonych materiałów hybrydowych zbudowanych z polimerów i DNA lub białek, przydatnych np. w diagnostyce infekcji wirusowych, w opracowywaniu ukierunkowanych sposobów dostarczania leków lub w biokatalizie.

O opublikowanym na łamach „Chemical Science” artykule napisał m.in. opiniotwórczy branżowy magazyn „Chemistry World”.

Grzegorz Szczepaniak (Department of Chemistry, Carnegie Mellon University; Wydział Chemii UW), Matylda Łagodzińska (Department of Chemistry, Carnegie Mellon University; Department of Chemistry, University of Oxford), Sajjad Dadashi-Silab (Department of Chemistry, Carnegie Mellon University), Adam Gorczyński (Department of Chemistry, Carnegie Mellon University, Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu), Krzysztof Matyjaszewski (Department of Chemistry, Carnegie Mellon University), „Fully oxygen-tolerant atom transfer radical polymerization triggered by sodium pyruvate”, „Chemical Science”.