Polímeros del 2-vinildibenzotiofeno y copolímeros en bloque con estireno vía polimerización viviente, y polimerización del dibenzotiofeno por plasma: síntesis y caracterización Público Deposited

La búsqueda de nuevos materiales poliméricos con propiedades especiales esta siendo cada vez más extensa por las posibles aplicaciones en las diversas áreas tecnológicas y científicas, las cuales requieren cada vez más y mejores materiales poliméricos diseñados ex profeso para cumplir determinadas especificaciones en usos definidos. Por ello, constantemente se está estudiando la química de polimerización de nuevos monómeros, por diversos mecanismos. En la actualidad las técnicas de polimerización vivientes permiten el control, como ninguna otra técnica, de la arquitectura del polímero y sus parámetros moleculares, posibilitando, de esta forma, estudios más precisos de la relación de la estructura con las propiedades de los polímeros y copolímeros de arquitecturas simples y complejas. Los polímeros que contengan unidades de dibenzotiofeno (DBT) son importantes porque el azufre del dibenzotiofeno puede ser funcionalizado a sulfóxido y derivados de sulfonio, las cuales le conferirían propiedades catalíticas a dichos derivados políméricos. Para obtener un polímero con el grupo DBT, se sintetizó 2-vinildibenzotiofeno (2VDBT) mediante la reacción del reactivo de Grignard formado por el bromuro de vinilo y 2-bromo dibenzotiofeno (2BDBT). El monómero 2VDBT se polimerizó por un mecanismo aniónico con n-butillitio como iniciador en benceno, en atmósfera inerte y condiciones anhidras. Los resultados de cromatografía de permeación en gel (GPC) de los polímeros del 2VDBT mostraron bajas polidispersidades y masas molares predecibles, con lo cual se comprobó que el 2VDBT polimerizó de forma viviente. El carácter viviente de esta polimerización permitió obtener copolímeros en bloque con el estireno mediante la adición secuenciada de monómeros. También fueron evaluadas las razones de reactividad de los monómeros durante su copolimerización, y se encontró que al inicio de la copolimerización hay una tendencia de incorporar más unidades de 2VDBT en el copolímero que de estireno; además, durante el transcurso de la copolimerización, la composición de los monómeros en el copolímero se acerca a la composición inicial de alimentación de los mismos en el reactor. Debido a que los sistemas de polimerización radicálica controlada son más tolerantes a diversos grupos funcionales e impurezas, se polimerizó el 2VDBT mediante polimerización radicálica de transferencia de átomo, usando el sistema catalítico Cu(I)Br/PMDETA, y 2- bromo-propionato de metilo como iniciador. La polimerización procedió de forma controlada, según los resultados de GPC al obtenerse polidispersidades similares al sistema de polimerización aniónica. Otra técnica que se empleó para obtener polímeros con unidades de DBT fue la polimerización por plasma. El DBT se hizo sublimar para poder polimerizarlo en el reactor de plasma. Se obtuvieron películas de polímero DBT, PPDBT, cuya estructura resulta modificada en mayor o menor grado, dependiendo de la potencia de campo eléctrico aplicado en la polimerización. Las superficies de diversos sustratos modificadas con el plasma de DBT resultaron hidrofóbicas, como se esperaba, debido al carácter poco polar del PPDBT, formado por anillos aromáticos y grupos alquílicos. Estos últimos resultantes de ruptura parcial de algunos anillos aromáticos del DBT.

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