Síntesis y caracterización de hidrogeles basados en la polietileneimina

C. J. PÉREZ; L. ARAQUE MORENO; J. M. LÁZARO MARTÍNEZ; G. J. COPELLO

Mendoza

Simposio; XXII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2019

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgnánica

El descarte inadecuado de colorantes en cuerpos de agua sin previo tratamiento está creando una crisis ambiental, ya que estos colorantes son tóxicos, cancerígenos y mutagénicos. Diferentes métodos han sido propuestos para esta problemática como, la floculación/coagulación, oxidación, separación por membranas y la adsorción, siendo esta última uno de los métodos más efectivos debido a su bajo costo y facilidad de empleo. Dentro de los materiales que han sido estudiados como adsorbentes, los hidrogeles han llamado la atención para su uso en la remoción de colorantes de aguas residuales. Los hidrogeles son definidos como redes tridimensionales de polímeros hidrofílicos entrecruzados por medio de enlaces químicos o físicos, que pueden absorber grandes cantidades de agua y permiten la difusión de solutos hacia el interior de la red debido a su estructura porosa.Un aspecto importante para garantizar que un hidrogel sea empleado como adsorbente, es que su síntesis sea simple, a lo que, las reacciones click ofrecen una alternativa sintética interesante, ya que se llevan a cabo de forma eficiente bajo condiciones moderadas. Dentro de estas reacciones están, la cicloadición de Diels-Alder, la cicloadición entre alquinos y azidas, las adiciones nucleofílicas y las reacciones de apertura de epóxidos. La reacción de apertura de epóxidos ofrece un método atractivo para la síntesis de materiales poliméricos funcionales, ya que este grupo funcional es altamente reactivo. De hecho, la apertura de anillos epóxidos por aminas ha sido estudiada extensivamente para la obtención de materiales entrecruzados, debido a que no se necesitan catalizadores para que ocurra. La polietilenimina (PEI) es un polímero catiónico que puede ser dividido en dos tipos: ramificada y lineal, que a bajas concentraciones puede ser usada en aplicaciones biomédicas, como la transfección de células. La PEI lineal bajo su forma de clorhidrato (L-PEI.HCl) es un sólido compuesto por una fase cristalina y otraamorfa que es soluble en agua, que en bajas concentr. Sin embargo, para aplicaciones prácticas, el polímero debe ser entrecruzado para obtener una matriz insoluble que pueda ser manipulada. El etilen glicol diglicidil éter (EGDE) ha sido ampliamente usado como agente entrecruzante de distintas moléculas orgánicas y ofrece una opción para entrecruzar la L-PEI.HCl, ya que contiene grupos epóxidos en cada una de sus terminaciones que pueden reaccionar con nucleófilos como los grupos amino del polímero. En este trabajo se sintetizaron dos hidrogeles a partir de la L-PEI.HCl y el agente EGDE, haciéndose uso de diferentes cantidades del agente entrecruzante. Luego se llevó a cabo su caracterización estructural, por medio de la espectroscopía ATR-FTIR, su capacidad de hinchamiento y sus propiedades térmicas.