Synthesis and Thermal Degradation Kinetics of D–(+)– Galactose Containing Polymers

Síntesis y Cinética de Degradación Térmica de Polímeros que Contienen D-(+)- Galactosa

Resumen: En este estudio se investiga la síntesis y caracterización de azúcares vinílicos polimerizables. Los polímeros que contienen carbohidratos se sintetizaron mediante polimerización por radicales libres. El comportamiento térmico de los derivados poliméricos se analizó mediante DSC y TG. También se analizó la dispersión del peso molecular de los derivados poliméricos mediante GPC. Las estructuras moleculares se analizaron mediante espectrofotómetro FT-IR y 1H-NMR. Se observó que el peso molecular de los copolímeros podía afectar a la estabilidad térmica. Según los datos TG relativos a los copolímeros, el peso molecular de los polímeros aumentaba mientras que la estabilidad térmica disminuía. También se investigó el análisis termogravimétrico de los polímeros. Las energías de activación aparentes para la degradación térmica de los polímeros que contienen carbohidratos se obtuvieron mediante métodos integrales (Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger- Akahira-Sunose y Tang).

INTRODUCCIÓN

En el campo de la química de polímeros, el uso de carbohidratos como materiales de partida para sintetizar macromoléculas ofrece diversas posibilidades debido a su abundancia y versatilidad estructural. Uno de los enfoques consiste en preparar azúcares vinílicos y polimerizarlos para crear polímeros con una columna vertebral totalmente de carbono y unidades de sacáridos colgantes. Estos polímeros pueden personalizarse para diversas aplicaciones y suelen ser solubles en agua, a menos que se utilicen azúcares modificados con grupos protectores hidrófobos.

La investigación reciente se ha centrado en macromoléculas sintéticas que imitan a los glicopolímeros naturales, que desempeñan papeles cruciales en las actividades biológicas. Se han empleado técnicas como la polimerización por metátesis de apertura en anillo (ROMP), la polimerización por adición-fragmentación reversible (RAFT), la polimerización por radicales de transferencia atómica (ATRP), la polimerización por radicales libres mediada por cianoxilo y la "química de clic" para sintetizar glicopolímeros bien definidos.

El estudio que se comenta pretende preparar y analizar el comportamiento térmico de polímeros de poli(galactomometacrilato) (P(GaMA)) y poli(galactomometacrilato-co-estireno) (P(gm-co-st)) derivados de la galactosa. En concreto, la investigación se centra en la cinética de degradación térmica de estos polímeros. Se emplean los métodos Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) y Tang para determinar las energías de activación aparentes de la degradación térmica, lo que permite comprender mejor la estabilidad y las propiedades térmicas de estos polímeros. En conclusión, esta investigación contribuye a comprender cómo los derivados polimerizables de carbohidratos, como la galactosa, pueden adaptarse a aplicaciones específicas mediante el estudio de sus comportamientos térmicos y cinéticas de degradación, esenciales para optimizar su rendimiento en diversos.