procesos catalÍticos en la sÍntesis de polÍmeros biodegradables iván arenas carlos gallegos...
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PROCESOS CATALÍTICOSEN LA SÍNTESIS DE
POLÍMEROS BIODEGRADABLES
Iván Arenas Carlos Gallegos
Sandra Medel
INDICE
• Introduccíon• Polilactida• ROP y Tipos• Estereoquímica• Catalizadores y Ejemplos• Conclusiones• Perspectivas de futuro• Bibliografía
INTRODUCCIÓN
Materias primas fósiles cada vez mas limitadas
Necesidad de encontrar polímeros biodegradables, tales como PLA, PGA y sus copolímeros PLGA y PCL
Materias primas renovables: remolacha y maíz
Ciclo de vida de la PLA
POLIMERIZACIÓN DEL ÁCIDO LÁCTICO PARA OBTENER EL PLA:
Polimerización por Condensación
Primeras polimerizaciones de poliésteres alifáticos
Condensación de un diol con un ácido dicarboxílico o la condensación de un hidroxiácido, ambas con eliminación de agua
Un ejemplo de polimerización por policondensación es la síntesis de Guan
Sin embargo los métodos tradicionales para conducir al equilibrio de polimerización no suelen ser adecuados para la síntesis de poliésteres alifáticos. Necesitamos otro método de polimerización
Solución: ROPROP
POLIMERIZACIÓN POR APERTURA DE ANILLO
Apertura de anillo por ataque nucleófilo, sobre el carbono carbonílico del monómero cíclico
ROP
• Activación del monómero
• Presencia de catalizador (ácido de Lewis)
TIPOS DE ROP
Tres tipos de ROP:
• Aniónica
• Nucleófila
• Catiónica
Aniónica
Deprotonación del hidrógeno situado en alfa con respecto al grupo carbonilo y ataque nucleófilo sobre el carbonilo del carbanión generado
ANIÓNICA
Los procesos de transesterificación y racemización pueden llegar a ser importantes, pues actúan especies con un marcado carácter básico y nucleofílico
Aniónica
Dos tipos: en una solo hay átomos provenientes del monómero, y en la otra se introduce un grupo alquil o alcóxido proveniente del iniciador. Se pueden distinguir por RMN.
Catiónica
Se usan dos iniciadores, el ácido metafluorosulfónico (HOTf) y el metafluorosulfonato de metilo (MeOTf)
Por coordinación del alquilo o protón aumenta su nucleofilia y el anión metafluorosulfónico abre el anillo
El ataque se da en el carbono alfa
CATIÓNICA
NUCLEÓFILA
El iniciador usado es un agente prótico, que ataca al carbono carbonílico para dar el monómero activado
La reacción del monómero activado con un alcohol da la propagación
En el extremo queda anclado el iniciador en forma de grupo ester
NUCLEÓFILA
Pueden usarse catalizadores enzimaticos, como lipasas (Pseudomonas cepacia) u orgánicos, como aminas, fosfinas y carbenos N-heterocíclicos
DESPOLIMERIZACIÓN
Los catalizadores orgánicos mas representativos son las aminas, DMAP y PPY, pueden dar despolimerización
despolimerizacion