Il polipropilene (PP) è una delle materie plastiche più utilizzate al mondo. Controllando l'orientamento spaziale degli elementi costitutivi del propilene e dei componenti polari aggiuntivi, dovrebbe essere possibile creare una nuova generazione di attraenti, ingegnerizzato, materie plastiche speciali, con una migliore bagnabilità o una maggiore degradabilità, basato su PP. Nel diario Angewandte Chemie , Scienziati giapponesi hanno introdotto le basi per una nuova classe di catalizzatori al palladio per tali polimerizzazioni.

Le proprietà del PP dipendono in gran parte dall'orientamento spaziale dei singoli monomeri man mano che vengono aggiunti alla catena di crescita (tatticità). In PP atattico (aPP) l'orientamento è casuale. In PP sindiotattico (sPP) il CH ₃ –gruppi laterali sul monomero puntano alternativamente verso i due lati dello scheletro polimerico. La versione più ricercata, il PP isotattico (iPP) in cui tutti i gruppi laterali puntano allo stesso modo, ha proprietà meccaniche particolarmente vantaggiose. Incorporazione di funzionalità aggiuntive, monomeri polari in iPP è un passo importante verso lo sviluppo di nuove plastiche.

Questo tipo di copolimerizzazione è fortemente limitato con i catalizzatori Ziegler-Natta e metallocenici convenzionali perché i tipici monomeri polari devono prima essere "mascherati". Ciò significa che devono essere collegati a speciali gruppi di protezione. Con catalizzatori di nichel e palladio, è possibile ottenerlo non mascherato ma con perdite significative di isotatticità. C'è stato un certo successo con speciali complessi di fosfina di nichel e palladio (un tipo di composto organico contenente fosforo), sebbene la sintesi di questi catalizzatori sia ardua e dispendiosa in termini di tempo.

I ricercatori che lavorano con Kyoko Nozaki presso l'Università di Tokyo hanno ora sviluppato un nuovo approccio che consente di produrre catalizzatori più adatti molto più facilmente. L'orientamento spaziale dei monomeri di propilene durante la polimerizzazione è influenzato dalla speciale struttura spaziale (stereogenicità) di determinati atomi di carbonio nei sostituenti organici del mentolo sulla fosfina. I ricercatori volevano sviluppare composti di fosfina che hanno la stereogenicità richiesta sull'atomo di fosforo.

Per evitare le noiose sfide sintetiche affrontate fino ad oggi, hanno sviluppato protocolli sintetici significativamente più veloci utilizzando archivi, blocchi modulari e fosfiniti (una classe di composti organici contenenti fosforo e ossigeno). Ciò ha permesso la sintesi rapida e facile di molte fosfine differenti e dei loro corrispondenti complessi di palladio. Un rapido processo di screening ha prodotto con successo candidati catalizzatori adatti.

In questo modo, gli scienziati hanno scoperto catalizzatori che polimerizzano il propilene con monomeri polari per formare copolimeri con un'isotatticità particolarmente elevata, un materiale che hanno chiamato polipropilene polare isotattico (iPPP).