Poly(2-oxazoline)s vormen een interessante klasse van polymeren die biocompatibel en niet cytotoxisch zijn. Een veelbelovende toepassing van deze polymeren is het coaten van geneesmiddelen, om zo de biodistributie en de opname door het lichaam te verbeteren, wat onontbeerlijk is voor het vermarkten van slecht oplosbare medicijnen en farmaceutische eiwitten.

De synthese van poly(2-oxazoline)s verloopt via een levende kationische polymerisatie, hetgeen leidt tot snelgroeiende polymeerketens met een nagenoeg uniforme ketenlengte. Bij hogere ketenlengtes blijkt de propagatiestap van poly(2-oxazoline)s echter ernstig verstoord door nadelige ketenoverdracht en door terminatiereacties (Figuur 1). Dit leidt tot verbreding van de moleculaire gewichtsverdeling en verlies van functionele groepen, wat de synthese van hoogmoleculaire functionele poly(2-oxazoline)s zeer moeilijk maakt. Er moet echter aan deze voorwaarden voldaan zijn om bruikbare polymeren te leveren voor de farma-wereld.

Een beter begrip van de invloed van de reactiecondities op de levende katonische polymerisatie is noodzakelijk om dit probleem op te lossen. Een eerste belangrijke stap hierbij is het bepalen van de invloed van solvent en tegenionen op de propagatiestap en de nadelige ketenoverdracht reacties. Met behulp van moleculaire modellering kan rechtstreeks inzicht worden verkregen in de moleculaire processen aan de basis van deze reacties door ze te simuleren. Zo kan de reactiviteit van reagentia in silico worden gescreened voordat kostbare wet-lab experimenten worden uitgevoerd.

Met behulp van moleculaire modellering zal het effect van verschillende reactieparameters, zoals tegenionen en solvent, op de propagatiestap, ketenoverdracht en terminatie bijreacties worden onderzocht om zo optimale reactiecondities te bepalen voor de vorming van hoogmoleculaire functionele poly(2-oxazoline)s. Deze modellering vereist de beschrijving van een macromolecule in oplossing met behulp van statische of dynamische methoden (Figuur 2). Op die manier kan de associatie en invloed van verscheidene solvent moleculen (acetonitrile, chlorobenzeen, ...) en tegenionen (bromide, tosylaat, ...) op het reactieve kation eind van de levende polymeerketen nagegaan worden. Tevens kunnen de propagatie- en ketentransfer reacties gesimuleerd worden en de snelheidsconstanten die hieruit voorspeld worden, zullen gebruikt worden bij de keuze van verdere polymerisatie experimenten.