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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