PROCESOS CATALÍTICOS EN 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: ROP

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)

El ataque se da en el carbono alfa CATIÓNICA Por coordinación del alquilo o protón aumenta su nucleofilia y el anión metafluorosulfónico abre el anillo El ataque se da en el carbono alfa

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