PERSONAL DE APOYO
FIDALGO Daniela Marina
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis sustentable, caracterización y degradación de un poliéster estereorregular derivado de D-Glucosa
Autor/es:
FIDALGO, DANIELA M.; KOLENDER, ADRIANA A.; PETROSELLI, GABRIELA; ERRA-BALSELLS, ROSA; VARELA, OSCAR
Reunión:
Taller; IV Taller Argentino de Química Ambiental; 2016
Resumen:
Los hidratos de carbono constituyen la fuente más abundante de materia prima natural y renovable. Sin embargo, el uso de estos compuestos en procesos industriales genera dificultades por su baja estabilidad térmica, como consecuencia de la presencia de grupos funcionales reactivos. El uso de grupos protectores de los hidroxilos suele solucionar este inconveniente. Asimismo, la inclusión de estructuras quirales rígidas contribuyen a la estabilidad del polímero y al aumento de la temperatura de transición vítrea. En nuestro laboratorio diseñamos y sintetizamos polímeros de diversas prestaciones en base a estas consideraciones. Asimismo, se tiende a realizar estos desarrollos dentro del marco de la química sustentable, para lo cual se emplean recursos naturales renovables como precursores, se desarrollan nuevos métodos de polimerización en condiciones ambientalmente benignas y se busca obtener materiales biodegradables. Así, en esta comunicación se describe la síntesis de un poliéster estereorregular hidrolíticamente inestable, basado en un hidrato de carbono y obtenido por polimerización a temperatura ambiente y en ausencia de catalizadores metálicos. El monómero hidroxiácido 2, precursor del poliéster, se preparó en un solo paso a partir de D-glucono-1,5-lactona (1), compuesto comercial proveniente de la oxidación de D-glucosa. Los grupos metilidén, como protectores de los hidroxilos secundarios, le confieren al compuesto 2 estabilidad térmica y rigidez conformacional, que evitan las reacciones de ciclación durante la 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 y en ausencia de catalizadores metálicos, para dar el poliéster 3. Las mejores condiciones de reacción correspondieron a cloruro de tosilo (rendimiento, 75%). Los materiales obtenidos resultaron solubles en DMSO, pero con el tiempo formaban geles estables a temperatura ambiente. Se verificó una mayor capacidad de gelificación para un mayor grado de polimerización.Los poliésteres obtenidos se caracterizaron por espectroscopía RMN 1H y 13C, y se estudió su comportamiento térmico. Los polímeros eran estables a más de 300 °C, con descomposición en dos etapas, y presentaron altos valores de Tg (~ 195 °C).La baja solubilidad del polímero impidió el análisis de la distribución de pesos moleculares por GPC. Esta distribución, así como el análisis de los grupos terminales, se estudiaron por espectrometría de masa UV-MALDI-TOF. La identidad de los grupos terminales se confirmó mediante reacciones químicas. Se estudió la degradación hidrolítica del poliéster a pH controlado (pH 2; 7,4 y 10) y a distintas temperaturas (37 y 80 ºC). Los cambios producidos en el polímero a distintos tiempos de incubación se analizaron por espectroscopia RMN 1H. Se detectó degradación de los poliésteres a todos los valores de pH ensayados.