Síntesis sustentable de un poliéster estereorregular derivado de D-glucono-1,5-lactona

FIDALGO, DANIELA M.; KOLENDER, ADRIANA A.; VARELA, OSCAR

Simposio; XX Simposio Nacional de Química Orgánica; 2015

Los hidratos de carbono constituyen la fuente natural más abundante de materia prima renovable. Sin embargo, el uso de azúcares en procesos industriales genera dificultades por su baja estabilidad térmica, como consecuencia de la presencia de grupos funcionales reactivos. El empleo de grupos protectores de los hidroxilos es una estrategia para solucionar este inconveniente. También la inclusión de estructuras quirales y rígidas, como las de los anhidroazúcares, contribuyen al aumento de las temperaturas de transición vítrea de los polímeros. En el marco de la química sustentable, se tiende al desarrollo de nuevos métodos de polimerización, como alternativa a los métodos tradicionales, en condiciones ambientalmente benignas y al uso de recursos naturales renovables. En este trabajo se describe la síntesis de un poliéster estereorregular basado en un hidrato de carbono precursor. La polimerización tuvo lugar en condiciones sustentables, pues se realizó a temperatura ambiente y en ausencia de catalizadores metálicos.A partir de D-glucono-1,5-lactona se preparó como monómero precursor del poliéster el ácido 2,4:3,5-di-O-metilidén-D-glucónico. Los grupos metilidén, protectores de los hidroxilos secundarios, confieren al compuesto estabilidad térmica y rigidez conformacional, que evita reacciones secundarias de ciclación durante el proceso de polimerización. Se llevaron a cabo polimerizaciones de tipo cabeza-cola del -hidroxiácido 2, por activación del grupo carboxilo con distintos agentes de condensación, a temperatura ambiente para dar el poliéster 3. Las mejores condiciones de reacción correspondieron al uso de cloruro de tosilo (rendimiento 75%) como catalizador. Posiblemente el TsCl produciría activación del grupo ácido carboxílico por formación del anhídrido mixto muy reactivo. Los materiales obtenidos resultaron solubles en DMSO, pero con el tiempo formaban geles estables a temperatura ambiente. El tiempo de gelificación variaba según las condiciones de reacción, lo cual sugería un incremento en la capacidad de gelificación para un mayor grado de polimerización.Los poliésteres se caracterizaron por espectroscopía RMN 1H y 13C, y se estudió su comportamiento térmico. Los polímeros fueron estables a más de 300 °C, con descomposición en dos etapas, y presentaron una Tg a altas temperaturas (aproximadamente 195 °C).