Polimerización RAFT en miniemulsiones

RAFT Polymerization in Miniemulsions

Entre las muchas técnicas utilizadas para preparar polímeros de forma controlada, la polimerización por transferencia de cadena de fragmentación por adición reversible (RAFT) es una de las más versátiles, ya que esta técnica es compatible con un gran número de monómeros, disolventes, condiciones de reacción y sistemas de polimerización. Utilizando esta metodología, es posible sintetizar polímeros con una gran variedad de arquitecturas y con un alto nivel de control de la distribución del peso molecular. En este trabajo se presenta una revisión de las polimerizaciones RAFT en sistemas de miniemulsión. Se presentan las principales características de la técnica de polimerización RAFT y una revisión exhaustiva de los estudios en miniemulsión, que comprende más de 152 referencias. También se discute en detalle el uso de la polimerización RAFT en miniemulsión para obtener polímeros para aplicaciones biotecnológicas.

INTRODUCCIÓN

El siglo XX fue especialmente impactante en la sociedad, especialmente con la llegada de la Química Moderna y sus numerosos avances, como la identificación de macromoléculas[1, 2] y el desarrollo de numerosas técnicas de polimerización[3] que crearon un nuevo campo de investigación: la Ciencia de los Polímeros. Este nuevo campo de investigación ha permitido crear una nueva clase de materiales sintéticos, comúnmente conocidos como plásticos, que se utilizan hoy en día en una amplia variedad de aplicaciones, desde el envasado de alimentos hasta dispositivos utilizados para tratar enfermedades[4-6].

Los polímeros sintéticos suelen obtenerse mediante reacciones de polimerización, que suelen seguir los conocidos mecanismos de polimerización en cadena o por etapas. Entre los diversos procesos disponibles, las técnicas de polimerización por medio de radicales libres (mecanismo de cadena) se utilizan ampliamente en industrias para sintetizar polímeros. Esto se debe principalmente a algunas ventajas de las reacciones por sobre otros métodos de polimerización, como: i) la posibilidad de utilizar una amplia gama de monómeros, incluidos algunos de gran interés comercial, como el estireno, el metacrilato de metilo y el acetato de vinilo; ii) es muy tolerante a la presencia de grupos funcionales contaminantes (por ejemplo, OH, COOH, NR₂, CONR₂); iii) puede utilizarse en condiciones operativas variadas; iv) ya se ha adaptado para sistemas de polimerización en solución, en masa, en suspensión y en emulsión, entre otros.

Independientemente del sistema de polimerización o de los reactivos químicos utilizados, los mecanismos cinéticos de las reacciones de polimerización mediante radicales libres suelen describirse en términos de tres mecanismos fundamentales conocidos como Iniciación, Propagación y Terminación.