Estructuras poliméricas con anillos triazólicos. Síntesis, caracterización y aplicaciones

Abstract

El objetivo general de esta Tesis Doctoral es la síntesis de nuevos polímeros que contengan heterociclos en su cadena principal o como sustituyentes, y el estudio de sus posibles aplicaciones. En virtud de este objetivo se propuso la polimerización del 3-amino-1,2,4-triazol (3ATA), así como la modificación sintética de policloruro de vinilo (PVC) y alcohol polivinílico (PVA) con anillos heterocíclicos. Los materiales resultantes se caracterizaron mediante métodos físicos, térmicos, reológicos y espectroscópicos. En principio se estudió la polimerización de la anilina para extenderla al 3-amino-1,2,4-triazol. A partir de la polimerización de anilina en presencia de diferentes partículas como agentes nucleantes se lograron desarrollar nuevos materiales híbridos. Por otra parte, al polimerizar el 3ATA hemos logrado obtener un oligómero (OATA). Se confirmó que el OATA se trata de un tetrámero con carácter de semiconductor. Se estudió su capacidad para interactuar con metales. Asimismo, se verificó que la capacidad de interacción con cobre aumentaba considerablemente cuando era insertado dentro de la vermiculita. Debido a las singulares propiedades ácido base del OATA y luego de un estudio exhaustivo de las mismas, se concluyó que dicho material puede ser aplicado satisfactoriamente como indicador de punto final de una titulación ácido base y como sensor de amoníaco. En cuanto a la modificación química del PVC, se realizó eficientemente la transformación, tanto por métodos tradicionales, así como por empleo de energía de microondas. Esta última técnica permitió obtener los mayores porcentajes de conversión. De todos los heterociclos estudiados, el 1,2,4-triazol-3-tiol resultó el más eficiente en la reacción de sustitución. Se determinó la capacidad de interacción con cobre, se vio que existe una interacción positiva entre la muestra con mayor porcentaje de conversión y dicho metal. Se logró la síntesis de nuevos copolímeros, obtenidos por modificación química del PVA. Las estrategias de síntesis aplicadas permitieron la obtención de copolímeros con grupos heterocíclicos unidos directamente a la cadena polimérica, así como sustituyentes heterocíclicos unidos a la cadena mediante un heteroátomo. Se realizaron ensayos de interacción para aplicar los nuevos copolímeros en la remoción de metales en aguas contaminadas. La interacción se evaluó en función del pH, tiempo y concentración. Se obtuvieron resultados muy promisorios en particular para la remoción de Hg (II), pero también para iones Cd (II), Zn (II) y Cu (II). Se realizaron ensayos de selectividad competitiva y no competitiva, y se evaluó la posibilidad de reutilización de los nuevos materiales