RMN DE SÓLIDOS Y ANÁLISIS TÉRMICO EN POLÍMEROS Y SUS COMPLEJOS DE COBRE(II)

JUAN MANUEL LÁZARO MARTÍNEZ; ANA KARINA CHATTAH; MARÍA FLORENCIA LEAL DENIS; VIVIANA CAMPO DALL ORTO; GRACIELA YOLANDA BULDAIN

Lima.

Congreso; XI Simposio Latinoamericano y IX Congreso Iberoamericano de Polímeros; 2008

Pontificia Universidad Católica del Perú

La RMN en sólidos es una herramienta ampliamente utilizada para el estudio de polímeros y sus complejos metálicos [1-3]. En particular, se utiliza la técnica de CP-MAS para obtener espectros de alta resolución de 13C y la medición de los tiempos de relajación en el sistema rotante [T1ρ(1H)], los cuales suministran información acerca de la dinámica y homogeneidad en sistemas poliméricos [4-5]. El proceso sintético previamente reportado [3] para dar origen a materiales insolubles, involucra la apertura de grupos epóxidos, presentes en la molécula de etilen glicol diglicidiléter (EGDE), por acción del ácido metacrílico (MAA) junto a una posterior polimerización radicalaria de los restos incorporados a las moléculas de EGDE, generando un polielectrolito denominado Poly(EGDE-MAA) (A). También es posible sintetizar polianfolitos por el agregado de imidazol (IM) a la mezcla de reacción. En este caso, la apertura de los grupos epóxidos no solo se lleva a cabo por el MAA sino también por el nitrógeno de tipo piridínico del IM, para dar lugar a un polianfolito denominado Poly(EGDE-MAA-IM) (B). La presencia de IM en este último logró incrementar 67 veces la captación del ión cobre y 730 veces la adsorción de seroalbúmina bovina [6] en comparación con A. El objetivo del presente trabajo fue determinar los efectos producidos por la incorporación del ión cobre en los materiales sintetizados por RMN de sólidos, FTIR y por estudios térmicos (DSC-TGA). Del estudio de los espectros de 13C (CP/MAS) se observó que en A la señal 1 desaparece a bajas concentraciones de Cu2+ (Fig.1) mientras que en B la desaparición de esa misma señal se visualiza recién a altas concentraciones de Cu2+. Esto puso de manifiesto que el IM fue el principal responsable de la complejación a bajas concentraciones y que el ácido carboxílico ejerce dicha función recién a altas concentraciones en B (Fig.2). Por otra parte, se observó la disminución en los T1ρ(1H) a medida que aumenta la cantidad de Cu2+ en los materiales, dando pruebas de que el Cu 2+ coordinado en la trama polimérica aumentaría las interacciones dipolares. A presentó dos temperaturas de transición vítrea (Tg) a 65.7 y 106.9 ºC. Este comportamiento fue asociado a la coexistencia de regiones amorfas y cristalinas dentro del polímero [7] que se evidenciaron por 1H RMN (estático) de sólidos. Sin embargo, solamente para B se determinó una Tg a 105 ºC y una anomalía calorimétrica entre 65-70 ºC. Esto indicaría que las perturbaciones entre las interfases cristalinas y amorfas no fueron significativas. Además el análisis termogavimétrico de los complejos de Cu2+-B mostró una menor estabilidad térmica lo que impidió determinar sus Tgs. Para el complejo de Cu2+-A, los valores de Tg obtenidos fueron de 65.8 y 109.5 ºC, indicando la rigidización del sistema.