Polimerización por apertura de anillo mediante metátesis para la preparación de polímeros activos

Résumé

La polimerización por apertura de anillo mediante metátesis constituye una poderosa herramienta para la síntesis de polímeros de estructura controlada y funcionalidad diversa. En esta Memoria, se toma como punto de partida la reacción de cis-cicloocteno en presencia del catalizador de Grubbs de 2ª generación. Se ha estudiado la influencia de diferentes variables de reacción en las propiedades del polímero final, comprobándose la necesidad de incluir un agente de transferencia de cadena para controlar el peso molecular. Se ha seguido la cinética de reacción por espectroscopía de 1H-RMN, lo que ha permitido determinar constantes cinéticas del proceso de propagación dependientes de la temperatura y concentración de centros activos. El proceso de iniciación, sin embargo, no ha podido ser estudiado debido a la rapidez y baja tasa de iniciación propias del sistema empleado. La estructura, comportamiento frente a la temperatura, estabilidad térmica y propiedades mecánicas de los polímeros sintetizados se han evaluado mediante resonancia magnética nuclear (RMN), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y análisis mecano-dinámico térmico (DMTA). A través de un proceso de curado térmico controlado, se ha preparado un material activo basado en policicloocteno con propiedades de memoria de forma inducida térmicamente. En un intento de modificar las propiedades del material, se ha llevado a cabo la síntesis de 4-ciclooctencarboxilato de trifluorometilfenilo, un monómero funcional derivado del cicloocteno. Este nuevo monómero se ha polimerizado en condiciones similares, lográndose una mejora de la solubilidad con respecto al policicloocteno. Como vía alternativa para la modificación, se ha considerado el proceso de copolimerización entre el cicloocteno y dos monómeros de naturaleza diferente: el monómero sintético derivado de cicloocteno y un derivado ácido del norborneno. Estos materiales suponen la base para la preparación de nuevos materiales activos.