Preparación de catalizadores quimioselectivos para la generación de polímeros con propiedades avanzadas

Résumé

En esta Memoria se describe la síntesis de complejos homo y heterometálicos de aluminio y metales alcalinos (Li, Na, K) con el ligando fenóxido voluminoso 2,6-bis(difenilmetil)-4-terc-butilfenóxido, y con el ligando tipo hemi-salen N-(2,6-diisopropilfenil)-fenoxiimino, así como el estudio de su actividad catalítica en reacciones de polimerización de monómeros polares y de su reactividad frente a moléculas pequeñas como el dióxido de carbono. Los complejos homometálicos de aluminio preparados presentan una alta quimioselectividad en reacciones de polimerización por apertura de anillo (ROP) de monómeros multifuncionales, mientras que los compuestos análogos heterometálicos con metales alcalinos son efectivos en procesos de polimerización de acrilatos. El uso combinado de los dos tipos de catalizadores nos ha permitido describir la obtención de un nuevo tipo de ensamblajes macromoleculares en forma de nanopartículas poliméricas a partir de glicidil metacrilato. Este material se ha empleado satisfactoriamente como portador biocompatible y recargable para el enzima lisozima, mostrando actividad antibacteriana duradera. Adicionalmente, los compuestos homometálicos de aluminio son muy activos en la ROP de óxido de limoneno, generando un poliéter amorfo de bajo peso molecular que se ha aplicado efectivamente como aditivo plastificante biobasado de polilactida (PLA) comercial. Estos complejos también han sido empleados como catalizadores en la copolimerización por apertura de anillo (ROCOP) de óxido de limoneno y anhídrido ftálico para producir un copolímero perfectamente alternado de base biológica, y en la ROP de ß-propiolactonas para obtener poliésteres biodegradables funcionalizados. Por último, los dos tipos de compuestos heterometálicos de aluminio y metales alcalinos preparados reaccionan con dióxido de carbono formando mayoritariamente el primer compuesto de reducción del CO2: acetato en el caso de los complejos trimetilo, y formiato en el caso de los derivados trihidruro.