Aplicación de la espectroscopía de infrarrojo para el estudio de procesos de cristalización y polimerización. Aplicación de nuevos materiales derivados de ácido glicólico

Abstract

En el presente Proyecto Final de Carrera se realiza la síntesis de las sales de sodio, potasio y cesio del ácido N-cloroacetil-6-aminohexanoico y se estudia su reactividad mediante espectroscopia de infrarrojo de reflexión total atenuada. También se sintetiza la sal de potasio del ácido 4-clorobutírico carboximetil éster. Estos monómeros permiten la obtención de nuevos poliésteres y poliesteramidas biodegradables caracterizados por una disposición regular de unidades de ácido glicólico en su cadena principal. El interés que presentan estos polímeros biodegradables alifáticos está centrado principalmente en el área de la biomedicina, donde pueden utilizarse en múltiples aplicaciones, desde suturas bioabsorbibles hasta sistemas liberadores de fármacos. Mediante policondensación de la sal de cesio del ácido N-cloroacetil-6-aminohexanoico se obtiene la poliesteramida poli[(ácido glicólico)-alt-(ácido aminohexanoico)]. El desarrollo de esta reacción de polimerización se ha estudiado en detalle mediante espectroscopia de infrarrojo y ensayos calorimétricos (DSC) que han permitido determinar la influencia del tiempo y de la temperatura de reacción. Se aplica la teoría de Hoffman-Weeks para determinar la temperatura de fusión en el equilibrio que presenta esta poliesteramida. El poli[(ácido 4-hidroxibutírico)-alt-(ácido glicólico)] es un poliéster que también se estudia en este trabajo y que en concreto se prepara mediante la polimerización térmica de la sal de potasio del ácido 4-clorobutírico carboximetil éster. Para estos dos polímeros se estudia la cinética de cristalización isotérmica mediante espectroscopia de infrarrojo ATR, contrastando los resultados con los obtenidos previamente en este grupo de investigación, donde se utilizaron técnicas calorimétricas. El modelo cinético de Avrami resulta adecuado para el estudio de estas cinéticas de cristalización, determinándose así el tipo de nucleación presente en la cristalización de ambos polímeros. Finalmente, se realiza la síntesis de copolímeros a partir de los dos tipos de monómeros anteriormente citados. De esta forma, pueden obtenerse nuevos materiales con una proporción variable de grupos éster y amida. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) resulta una técnica idónea para efectuar un análisis de su microestructura.