Estudios estructurales y dinámicos en Polietilenimina y sus complejos de cobre

JUAN MANUEL LÁZARO MARTÍNEZ; GUSTAVO ALBERTO MONTI; ANA KARINA CHATTAH

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; 97ª Reunión Nacional de Física; 2012

Asociación Física Argentina

El polímero lineal poli(etilenimina), denominado PEI, tiene un amplio rango de aplicación. Se lo ha empleado como ingrediente cosmético para ajustar la viscosidad, como quelante de metales para inhibir la corrosión hasta como copolímero para el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía. A su vez, teniendo en cuenta la biocompatibilidad que presenta el PEI, ha encontrado interesantes aplicaciones biológicas como ser: vector no viral para la transfección de genes, estabilizador de proteínas, cultivos celulares, sensores y biosensores. Sin embargo hasta el momento no se ha llevado a cabo su caracterización en estado sólido. El objetivo del presente trabajo consiste en estudiar la movilidad molecular que presentan estos sistemas y evaluar el efecto de la modificación del peso molecular y la coordinación de iones de Cu(II), empleando técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) en estado sólido, tanto 1D (espectros de 13C CP-MAS) como 2D (espectros de correlación 1H-13C HETCOR y 1H-13C WISE) y mediciones de tiempos de relajación T2 (Eco de Hahn) y T1 1H y 13C. Las mediciones de tiempos de relajación permiten determinar los cambios relativos de movilidad de las distintas muestras. A su vez los estudios espectroscópicos 1D y 2D permiten identificar las regiones de la cadena polimérica implicadas en la coordinación de los iones de Cu(II). Por ello y para comprender la dinámica en este tipo de sistemas se prepararon 3 polímeros sintéticos de PEI con distintos pesos moleculares, 27 KDa, 87 KDa y 217 KDa. A su vez, se realizaron los complejos metálicos de cobre(II), con estos polímeros, para estudiar la importancia de la incorporación de iones paramagnéticos en la movilidad molecular debido al entrecruzamiento de los segmentos poliméricos tras la coordinación del ion de Cu(II). Los resultados obtenidos por RMN se complementaron con datos provenientes de técnicas de difracción de rayos-X de polvo. De esta manera es posible dar una completa caracterización estructural, e información sobre dinámica molecular en materiales donde la caracterización cristalográfica propiamente dicha se encuentra limitada a la generación de monocristales.