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Título: Síntese de polímeros de ácido lático utilizando catalisadores suportados em sílica, alumina e sílica-alumina
Autor(es): França, Juliene Oliveira Campos de
Orientador(es): Dias, Sílvia Cláudia Loureiro
Assunto: Poliácido lático
Policondensação
Catalisadores heterogêneos
Enantiosseletividade
Estereorregularidade
Ácido 12-tungstofosfórico suportado
Sílica
Sílica-alumina
Data de publicação: 1-Jul-2020
Referência: FRANÇA, Juliene Oliveira Campos de. Síntese de polímeros de ácido lático utilizando catalisadores suportados em sílica, alumina e sílica-alumina. 2020. xiv, 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Resumo: O poliácido lático (PLA) é um polímero bastante versátil principalmente por ser um biopolímero biodegradável e biocompatível, isto é, ele pode se degradar em moléculas facilmente metabolizadas no corpo humano ou no ambiente. O PLA pode ser sintetizado via duas rotas principais: polimerização por abertura de anel (ROP) ou policondensação. A ROP produz polímeros de massas molares elevadas e propriedades mecânicas melhores do que a policondensação, com a desvantagem de utilizar catalisadores a base de estanho(II) que podem apresentar certa toxicidade quando sobrarem resíduos no PLA, principalmente, para fins médicos. Em contrapartida, os polímeros obtidos por policondensação costumam apresentar propriedades mecânicas limitadas e menores massas molares, mas, demandam condições de síntese mais amenas, além de precursores de mais baixo custo. O uso de catalisadores se faz necessário em ambas as rotas, principalmente no que concerne à produção de um polímero com elevada massa molar e estéreo regularidade, que pode lhe conferir importantes propriedades físicas e mecânicas, possibilitando seu uso em variadas aplicações. Assim, o presente trabalho teve como pauta a aplicação de catalisadores heterogêneos de ácido 12-tungstofosfórico (HPW) suportados em sílica, alumina e sílica- alumina na reação de policondensação do ácido L-lático e do ácido D,L-lático. Os polímeros obtidos utilizando o ácido D,L-lático como precursor apresentaram resultados interessantes, como massa molar intermediária para os catalisadores de 20% HPW/sílica e 20% HPW/alumina, com valores acima de 10.000 g mol-1 . Os resultados de DRX e polarimetria indicam excesso do enantiômero L na composição do polímero, resultado praticamente não reportado na literatura para PLA obtido a partir de misturas racêmicas, o que sugere que os catalisadores foram enantiosseletivos. O PLA obtido a partir do ácido L-lático e catalisado pela sílica-alumina apresentou massa molar acima de 18.000 g mol-1 além de também ter a formação majoritária do isômero L.
Abstract: Polylactic acid (PLA) is a very versatile polymer mainly because it is biodegradable and biocompatible biopolymer, i.e., it is degraded in molecules easily metabolized in the human body or in the environment. PLA can be synthesized through two main routes: ring opening polymerization (ROP) or polycondensation. ROP produces higher molar mass polymers with better mechanical properties than those produced by polycondensation, with the disadvantage of using tin(II) based catalysts, which may have certain toxicity when residues are left in the PLA, mainly for medical purposes. On the other hand, polymers obtained by polycondensation usually have limited mechanical properties and smaller molar masses, but it demands smoother synthesis conditions, as well as low cost precursors. The use of catalysts is necessary in both routes, mainly with respect to the production of a polymer with high molar mass and stereoregularity, which can impart important physical and mechanical properties, allowing its use in various applications. Thus, the present work focused on the application of heterogeneous 12-tungstophosforic acid (HPW) catalysts supported on silica, alumina and silica-alumina in the polycondensation reaction of L-lactic acid and D,L-lactic acid. The polymers obtained using D,L-lactic acid as precursor presented interesting results, such as intermediate molar mass for the 20% HPW/Silica and 20% HPW/Alumina catalysts, with values above 10,000 g mol-1. The results of XRD and polarimetry indicated an excess of the L-enantiomer in the polymer composition. These results were practically not reported in the literature for PLA obtained from racemic mixtures, which suggested that the catalysts were enantioselective. The PLA obtained from L-lactic acid and catalyzed by silica-alumina had molar mass above 18,000 g mol-1, as well as presented the majority formation of the L-enantiomer.
Unidade Acadêmica: Instituto de Química (IQ)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2020.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
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Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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