Producción de Biomateriales Poliméricos vía Catalizadores Heteroescorpionato de Cinc

El presente proyecto de Investigación describe la síntesis de nuevos complejos alquilo heteroescorpionato de cinc, y su aplicación como catalizadores en la polimerización de monómeros polares, tales como la e-caprolactona y el dímero cíclico del ácido láctico, comúnmente conocido como ?lactide?, en cualquiera de sus isómeros. Inicialmente, se ha realizado una breve introducción comentando las ventajas más significativas que presentan los polímeros biodegradables frente a las bioresistentes poli a-olefinas) y los principales métodos de obtención, así como el estudio de la estereoquímica del proceso. A continuación, se exponen de forma abreviada, los catalizadores más utilizados y se presentan los ligandos escorpionato y heteroescorpionato, destacando sus características más relevantes. También se describe la preparación de algunos de ellos en los que el ?aguijón? del escorpión consta de un fragmento amidinato, y su posterior transferencia a metales biocompatibles, tales como el cinc. Finalmente, se estudian las estructuras moleculares de los complejos anteriormente sintetizados y se describe el empleo de dichos complejos, como iniciadores en la polimerización de monómeros polares (ROP), tales como e-caprolactona y ?lactide?. En este último estudio, se evalúan parámetros tales como la relación monómero/catalizador, temperatura y tiempo de polimerización, observando cómo afectan a la distribución de pesos moleculares y conversiones alcanzadas. Adicionalmente, se analizará la microestructura de los polímeros obtenidos. 1. ÍNDICE 2. RESUMEN 3. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES 3.1. Introducción 3.2. Poliésteres biodegradables 3.2.1. Introducción 3.2.2. Síntesis de poliésteres biodegradables 3.2.3. Proceso catalítico de obtención de poliésteres biodegradables mediante ROP 3.2.4. Errores en el crecimiento de la cadena: transesterificación 3.2.5. Estudio de la estereoquímica del proceso catalítico 3.3. Catalizadores empleados en ROP 3.3.1. Características de los catalizadores empleados en ROP 3.3.2. Tipos de catalizadores empleados en ROP 3.4. Ligandos escorpionato 3.5. Ligandos heteroescorpionato 3.5.1. Síntesis de ligando heteroescorpionato 3.6. Transferencia de los ligandos heteroescorpionatos a metales biocompatibles del grupo 2 y análogos 4. OBJETIVOS 5. METODOLOGÍA 5.1. Condiciones de trabajo 5.2. Técnicas de caracterización y análisis 5.2.1. Análisis elemental de C, H y N 5.2.2. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear 5.2.3. Cromatografía por Permeabilidad en Gel (GPC) 5.2.4. Determinación del punto de fusión 5.2.5. Análisis de los ángulos de rotación 5.2.6. Determinación estructural mediante Rayos X 5.2.7. Espectrometría de masas 5.3. Esquemas de síntesis 5.3.1. Síntesis de los compuestos de partida empleados 5.3.2. Reacción de litiación del ligando y reacción de inserción de la carbodiimida 5.3.3. Reacción de hidrólisis para la síntesis de Hpbpamd, Hpbptamd, Htbpamd y Htbptamd 5.3.4. Transferencia del ligando heteroescorpionato al centro metálico 5.4. Proceso experimental para el proceso de polimerización de apertura de anillo 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 6.1. Síntesis y caracterización de ligandos heteroescorpionato 6.2. Síntesis de complejos alquilo heteroescorpionato de Cinc 6.2.1. Espectroscopía de RMN de protón 6.2.2. Espectroscopía de RMN de protón y carbono 6.3. Difracción de Rayos X 6.4. Estudio de polimerización de apertura de anillos de monómeros polares 6.4.1. Estudio de polimerización de apertura de anillo empleando ?-caprolactona 6.4.2. Estudio de polimerización de apertura de anillo empleando ?L-/rac-lactide? 7. CONCLUSIONES 8. BIBLIOGRAFÍA 9. APÉNDICE