Estructuras químicas y masas molares de productos TEMPO oxidados solubles en agua preparados a partir de celulosa...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Química ecológica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los materiales de celulosa regenerada suelen ser insolubles en agua.
• Se necesita una modificación química para mejorar la solubilidad y la funcionalidad de la celulosa.
• La oxidación catalizada por TEMPO ofrece un método selectivo para la funcionalización de la celulosa.

Objetivo del estudio:

• Preparación de poliglucuronatos solubles en agua a partir de diversas fuentes de celulosa mediante oxidación catalizada por TEMPO.
• Caracterizar la estructura y las propiedades de los poliglucuronatos resultantes.
• Investigar los mecanismos de despolimerización durante el proceso de oxidación.

Principales métodos:

• Oxidación catalizada por TEMPO de la celulosa bacteriana (BC) tratada con NaOH, de la celulosa de algodón (CL) y de la celulosa de ramie (RC).
• Caracterización mediante espectroscopia de RMN en estado sólido CP/MASS 13C.
• Reducción de las estructuras de hidrato de cetona mediante el uso de borohidruro de sodio (NaBH4).

Principales resultados:

• Los poliglucuronatos solubles en agua se prepararon con éxito a partir de BC, CL y RC con altas tasas de recuperación de masa (hasta el 98%).
• Los productos contenían cantidades significativas de estructuras hidratadas de C2/C3-cetona (50-60%).
• La reducción arrojó ácidos poli β- ((1→4) -glucurónicos casi puros, pero con un grado reducido de polimerización (DPw) de 622-1617 a 79-136.

Conclusiones:

• La oxidación catalizada por TEMPO produce efectivamente poliglucuronatos solubles en agua a partir de celulosa regenerada.
• La formación de hidrato de cetona es un paso intermedio clave, que influye en la estructura del producto final y el grado de polimerización.
• Se propuso un mecanismo de despolimerización que involucra estructuras de hidrato cetónico durante la oxidación.