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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/76| Síntesis enzimática y propiedades térmicas de Poli(lactonas) y sus copolímeros obtenidos vía polimerización por apertura de anillo | |
| WILBERTH ANTONIO HERRERA KAO | |
| TANIA ERNESTINA LARA CENICEROS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| En este trabajo se sintetizaron dos diferentes polilactonas y sus copolímero a partir de
la -caprolactona, -CL, y el pentadecanolido, PDL utilizando como catalizador una
lipasa tipo B de Cándida antárctica (CALB) inmovilizada sobre una resina acrílica
macroporosa, y que tiene por nombre comercial (Novosyme 435), N435. Los
homopolímeros de P -CL y el PPDL alcanzaron un porcentaje de conversión de un
96% con pesos moleculares entre 26,076 g/mol con un índice de polidispersidad de
1.5 para la fracción soluble. La Tm obtenida por DSC para estos polímeros fue de 69°C
con un porcentaje de cristalinidad de 55% para la P -CL y 93°C con un porcentaje de
cristalinidad de 78% para la PPDL. En el caso de los copolímeros alcanzaron un
porcentaje de conversión de un 96% con pesos moleculares entre 40 y 41,000 g/mol
para 75 y 50% de -CL y 31, 000 g/mol para el 25% de -CL, con un índice de
polidispersidad de 1.2 para la parte soluble. Por otro lado, copolímeros con 75 y 25%
molar de -CL muestran una sola Tm a 60 y 70°C respectivamente mientras que un
50% molar muestra dos Tm’s a 60 y 71°C y presentan una temperatura de degradación
por encima de 350°C para todos los copolímeros. Evidencias de FTIR mostraron la
correcta síntesis y obtención de los homopolímeros, pues muestran una absorción
muy intensa a 1725 cm-1
para la P -CL, 1733 cm-1
para el PPDL y 1733 cm-1
de los
copolímeros pertenecen a las vibraciones de estiramiento de –C=O del grupo
carbonilo del éster. Un incremento en la temperatura de reacción a 90°C propicia que
el PPDL presente un peso molecular y una cristalinidad menor que la PPDL preparada
a 70°C además, de que por FTIR se observo una fase amorfa producida por la
presencia de grupos OH terminales. La PPDL sintetizada a 90°C presenta múltiples
eventos de fusión y cristalización a bajas temperaturas que no se observan en la
PPDL obtenida a 70°C. Las diferencias en el comportamiento de cristalización se
pueden atribuir a la presencia de la fase amorfa de la PPDL sintetizada a 90°C debido
al incremento de los grupos OH terminales que rompen la estructura cristalina. Polymerization of several lactones was carried out by either one or two steps polymerization methods employing novozyme 435 (N-435) as catalyst. Polymerization of lactones without side groups reached conversions of 96% at 12 h with molecular weights above 26076 g/mol for the soluble fraction. Thermal analysis showed that these polymers have a Tm of 69 for the poly(caprolactone), PCL, with a cristallinity of 55% and a Tm at 93°C and 78% crystallinity for Poly(pentadecanolide), PPDL. On the other hand, the data obtained indicate that the lactone monomers bearing side groups produce only oligomers regardless of the steps used in the polymerization which is attributed to steric hindrance induced by the side groups of lactones. On the other hand, copolymers of -caprolactone, -CL, and pentadecanolide, PDL with 75/25, 50/50 and 25/75 mol % concentrations were synthesized employing novozyme 435 (N-435) as catalyst. They showed have the same percent conversion that the homopolymers at 24 h reaction; although the molecular weight of the soluble phase was higher. Thermal analysis showed that these copolymers with 75 mol % and 25 mol % of -CL only show a single melting peak at 63 and 79°C respectively while the copolymer with 50 mol % of -CL show two melting peaks at 61 and 71°C. The poly(pentadecanolide), PPDL, synthesized by enzymatic ring opening polymerization at 90ºC, presents lower molecular weight and crystallinity than the one prepared at 70ºC. It was detected by FTIR that PPDL synthesized at 90ºC presents a large amorphous phase with more terminal OH groups. A difference in the melting and crystallization behavior was detected by differential scanning calorimetry, DSC, where the melting of the PPDL synthesized at 90ºC presents multiple melting and crystallization events at lower temperature than those exhibit by PPDL synthesized at 70ºC which presents a well defined single melting and crystallization event. The differences in melting and crystallization behavior are attributed to the presence of a larger amorphous phase in PPDL synthesized at 90ºC due to increased number of terminal OH groups that disrupt the crystalline structure. Thermal stability is also higher in PPDL synthesized at 70ºC since the onset of decomposition starts 50ºC above that observed in PPDL obtained at 70ºC. | |
| 2014-11 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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