Efecto de un ligando multivalente en la retención de iones metálicos

MARISA MARTINELLI; SILVIA MODUGNO; CECILIA ALVAREZ; MIRIAM STRUMIA

Los Cocos. Córdoba

Simposio; III Simposio Argentino-Chileno sobre polímeros; 2005

La síntesis y el diseño de moléculas multivalentes se ha transformado en un área de considerable interés en los últimos años. Desde un punto de vista químico, se define la multivalencia como la presencia de dos o más sitios activos que permiten fuertes interacciones en forma simultánea con más de un receptor sobre una misma matriz. En los últimos años, los químicos han comenzado a diseñar ligandos multivalentes, siendo los polímeros hiperamificados y dendríticos de gran interés. De este modo, la química de dendrímeros es particularmente importante. Estos compuestos son construidos a través de una secuencia iterativa de etapas de reacción, las cuales conducen a estructuras de generaciones superiores, con una cantidad creciente de grupos funcionales en la periferia. Por otra parte, existe una gran necesidad por desarrollar procesos de recuperación de iones metálicos desde soluciones acuosas, nocivos para el medio ambiente. En este sentido, se ha publicado una gama extensa de diferentes soportes poliméricos funcionalizados, en la búsqueda de aumentar la eficiencia de los procesos de captación de metales. Cabe destacar que las propiedades acomplejantes de una función ligante están determinadas por una variedad de características estructurales del entorno polimérico, como naturaleza de la cadena principal, separación de la función ligante de la cadena principal, grupos funcionales de la periferia, siendo los átomos coordinantes más comunes nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Si bien los antecedentes sobre el empleo de soportes usados en la retención de metales son numerosos, no existen datos bibliográficos que reporten el uso de polímeros dendríticos o ligandos dendríticos con este fin. Rether et al. estudiaron la captación de cationes metálicos bivalentes utilizando el dendrímero PAMAM de generación cinco, soluble en agua, el cual mostró excelentes resultados respecto de su capacidad para coordinar iones metálicos (poliquelatógeno).2 Gran parte de los estudios de remoción de metales pesados está relacionada al uso de polímeros o moléculas dendríticas solubles en agua con capacidad poliquelatógena, no existiendo antecedentes bibliográficos del empleo de polímeros insolubles modificados con ligandos dendríticos. Se llevó a cabo la síntesis del dendrón y luego la unión a las matrices poliméricas, (agarosa y polibutadieno hidroxietil metacrilato PB-HEMA). Finalmente, se llevaron a cabo los ensayos de retención de iones metálicos, Ca+2, Cu+2, Fe+3, Zn+2 y Li+, en Batch, empleando tanto las matrices modificadas con el dendrón como las matrices sin modificar (blancos), a fin de determinar el efecto del ligando multivalente. Comparando estos datos con otros previamente reportados en bibliografía3,4 se observa que la retención de los cationes metálicos utilizando las matrices modificadas con el ligando dendrítico fueron ligeramente menores, pudiendo deberse a un efecto de impedimento estérico ocasionado por el gran tamaño del ligando. Sin embargo, debe destacarse la alta preferencia que este ligando dendrítico evidenció en las captaciones de Ca+2 y Cu+2.