PREDICCION DE CURVAS TEÓRICAS DE DISTRIBUCIÓN DE PESO MOLECULAR DE RESINAS POLIMERICAS

FIORELLA CRAVERO; IGNACIO PONZONI; MARÍA JIMENA MARTÍNEZ; MONICA F. DIAZ; GUSTAVO E. VAZQUEZ

Buenos Aires

Congreso; XXXI CONGRESO ARGENTINO DE QUIMICA; 2016

Asociacion Quimica Argetnina

El término quimioinformática en su sentido más amplio hace referencia al uso de herramientas computacionales, así como métodos informáticos, para el estudio de diferentes problemas en el campo de la química. Las técnicas utilizadas son conocidas como in silico y han sido aplicadas ampliamente en el diseño racional de drogas. En la actualidad, un área en constante crecimiento es el uso y desarrollo de estas herramientas teóricas para el diseño de nuevos materiales poliméricos.Los polímeros son macromoléculas de elevado peso molecular (PM) formadas por la repetición de unidades denominadas monómeros. Estos monómeros reaccionan por un proceso llamado polimerización que consta básicamente de tres etapas: iniciación, propagación y finalización. Entonces, los polímeros sintéticos son moléculas muy complejas, comparados con los fármacos: tienen pesos moleculares muy altos, comportamientos singulares y además la gran mayoría de las resinas comerciales son polidispersas. Esta distribución de PM define el perfil de comportamiento mecánico del material, entre otras propiedades fisicoquímicas, de aquí su importancia. Por lo tanto, al diseñar un nuevo material polimérico, no sólo es importante describir muy bien la estructura química, sino que es indispensable considerar la polidispersión deseada.En el ámbito experimental existe, entre otras, una técnica para determinar la distribución de peso molecular de un polímero y es conocida como GPC (cromatografía por permeación de geles), un tipo especial de cromatografía por exclusión de tamaño (SEC) que separa los analitos según su volumen hidrodinámico. Esta técnica genera una curva de distribución de pesos a partir de la cual se pueden calcular los parámetros que describen a la población de tamaños: Mn (peso molecular promedio en número), Mw (peso molecular promedio en peso), etc. A partir de estos dos se obtiene el índice de polidispersión (PDI): Mw/Mn, el cual da una idea del ancho de la curva (Fig.1). De este modo, cuando se reportan resultados en la literatura acerca de materiales poliméricos sólo se informan los valores de Mn y Mw, es decir sólo se indica su polidispersión sin presentar la curva.En los últimos años, nuestro grupo de investigación ha explorado el ámbito de la predicción de propiedades térmicas y mecánicas de materiales poliméricos, aplicado al campo del diseño de nuevos polímeros [1,2]. Se ha aplicado la técnica de modelado QSPR (Relación Cuantitativa Estructura-Propiedad), que relaciona una propiedad objetivo (ej. elongación a la rotura [2]) con descriptores moleculares calculados sobre la estructura molecular. Hasta el momento, se ha trabajado con representaciones moleculares sintéticas de los polímeros (monómeros, trímeros, etc.) como una primera aproximación de modelado. En la actualidad, nos encontramos con el desafío de describir al material real en términos de su polidispersión. Esto implica conocer sus curvas de distribución de peso pero, como se dijo antes, en la literatura sólo se reportan Mn y Mw. Por lo tanto, en el presente trabajo se discuten los primeros resultados de la reconstrucción de curvas teóricas de distribución de peso molecular a partir de los valores de Mn y Mw de los materiales de nuestra base de datos (Dataset 1 [2]).