Polimerização por abertura de anel de monômeros cíclicos por catalisadores à base de zinco

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Martins, Andrieli Dias
• Orientador(a): Souza, Michele Oberson de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Polimerização por abertura de anel; Zinco; Polimerização; Catalisadores
• Palavras-chave em Inglês: Ring-opening polymerization; Cyclic carbonate esters; Zinc diamine; Zinc bipyridine; Bulk polymerization; Polylactide; Polymethylcarbonate; Polycaprolactone
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/220407

O estudo testou de forma inédita complexos de zinco obtidos por uma rota de síntese simples, o bis (acetato) tetrametiletilenodiamina de zinco [Zn(tmen)(OAc)2], o bis (benzoato) tetrametiletilenodiamina de zinco [Zn(tmen)(OCOPh)2], o bis (acetato) bipiridina de zinco [Zn(bpy)(OAc)2] e o bis (benzoato) bipiridina de zinco [Zn(bpy)(OCOPh)2] na reação de polimerização, conduzida com e sem solvente, por polimerização por abertura de anel (ROP) de três monômeros, o L-lactídeo (LLA), o carbonato de trimetileno (TMC) e a -caprolactona (-CL) produzindo respectivamente os polímeros PLLA, PTMC e PCL. Esses polímeros são atraentes devido às suas propriedades biodegradáveis e biocompatíveis e suas aplicações na indústria biomédica e farmacêutica. Todos os complexos que são estáveis ao ar se mostraram ativos na polimerização desses três monômeros na ausência de solvente, o que representa uma vantagem considerável, quando se pensa em aplicação industrial. Os estudos de DFT e de MALDI-TOF aplicados à polimerização do LLA mostraram o papel essencial do ligante acetato e a participação de água, presente em traços no meio reacional no mecanismo de polimerização. O estudo cinético mostrou que há um tempo de indução para que as polimerizações, de primeira ordem em relação à concentração de monômero, iniciem. Os resultados mais significativos foram: produção de PLLA com massa molar de 28,500 g.mol-1 (PDI de 1,28) obtido com o [Zn(tmen)(OAc)2]; a conversão praticamente total do TMC na ausência de solvente e em uma hora de reação catalisada por [Zn(tmen)(OAc)2], [Zn(tmen)(OCOPh)2] ou [Zn(bpy)(OAc)2]; a polimerização da -CL com Zn(bpy)(OAc)2 correspondeu à maior conversão (47%), levando o polímero com 9,212 g.mol-1 e um PDI de 1,5, correspondendo a uma polimerização relativamente controlada e uma dispersidade que pode ser considerada estreita.