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Reporte de Quimica Organica "POLIMEROS"...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS“PRÁCTICA NO. 7: POLIMEROS”

RESUMEN. Se realizó un polímero en base al monómero metacrilato de metilo, vía radicales libres, eliminando pequeña porción de inhibidor (hidroquinona) con NaOH, este procedimiento se hace en baño maría hasta observar viscosidad para posteriormente encapsular materia orgánica muerta. INTRODUCCION.

NaOH, el cual elimina el inhibidor (hidroquinona) mediante la formación de una sal (Mecanismo 1).

Un polímero es una molécula grande la cual se forma uniendo elementos repetitivos entre sí de pequeñas moléculas llamadas monómeros. El proceso de unirlas se llama polimerización.

Posteriormente se filtró para eliminar el NaOH que no haya reaccionado obteniéndose de este modo una -

Algunos polímeros sintéticos se asemejan a sustancias naturales, pero la mayor parte son muy diferentes de los materiales naturales. Estos productos son tan variados, como película fotográfica, discos compactos, tapetes, articulaciones artificiales, súper pegamentos como la cola loca, juguetes, botellas de plástico, cubiertas contra intemperie, partes de carrocería de automóviles y suelas de zapatos, se fabrican con polímeros sintéticos. Los polímeros sintéticos se pueden dividir en dos grandes grupos: polímeros sintéticos y biopolímeros (polímeros naturales). Los polímeros sintéticos son preparados en laboratorios y fábricas, mientras que los biopolímeros son sintetizados por organismos. Entre los ejemplos de biopolímeros están el ADN, la molécula que almacena la información genética, el ARN y las proteínas, las moléculas que inducen transformaciones bioquímicas, y los polisacáridos, que almacenan energía y también funcionan como materiales estructura

+

O Na

O H

+

2 NaOH

H2O

-

O Na +

O H

Mecanismo 1. Reacción entre la hidroquinona y NaOH. Con la formación de la sal se suprime la inhibición, dejando libre al monómero.

solución de color un poco amarillo-verdoso. Previamente se preparó una solución mediante el mismo proceso, a diferencia que a esta se le adicionó peróxido de benzoilo (el iniciador) el cual mediante una ruptura homolítica (1) debido a que los enlaces O-O son débiles, se forma el radical benzoiloxi, que se encuentra estabilizado por resonancia (2) forma el radical fenilo mediante una nueva ruptura homolítica (3) en la cual se desprende CO 2 y se forma el radical fenilo, que es un radical bastante estable debido a la deslocalización de electrones del grupo aromático, es importante mencionar esto, ya que mientras más estable sea el radical este tiende a formarse de manera más rápida1. (Mecanismo 2).

DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS. Se partió de una mezcla de metacrilato de metilo con NaOH, la cual se mantuvo en agitación durante 10 minutos aproximadamente, esto se realizó debido a que el metacrilato de metilo se polimeriza en presencia de O 2 debido a que este es un oxidante fuerte que contiene radicales libres en su estructura más estable, que puede inducir la polimerización del monómero. A su vez, otro factor importante que provoca la polimerización es la exposición a luz UV debido a la longitud de onda que esta presenta, produce una radiación muy energética que genera radicales libres, es por ello que el metacrilato de metilo se encontraba en solución con una pequeña porción de hidroquinona, la cual ayuda a que el monómero no se polimerice, debido a que disminuye la reactividad del radical libre, o bien, baja la velocidad con la que este se reacciona. Por ellos es necesario emplear

(1)

(2)

Tabla 1. Resultados obtenidos una vez finalizado el baño María.

(3) Mecanismo 2. Formación del radical fenilo, el cual es el reactivo iniciador en la polimerización.

1

también conocido como plexiglás, el cuál es un polímero de baja densidad empleado como sustituyente del vidrio en la elaboración de cristaleras, vitrinas, prótesis de odontología e incluso como barrera en algunos acuarios.

Una vez realizado esto se procedió a preparar un tubo al cual se le adicionó 6mL de metacrilato de metilo. Se le agregaron 7 gotas de la solución iniciadora para que ocurriera la etapa de propagación del radical libre, en donde el monómero se convierte en un nuevo radical libre que posteriormente reaccionara con otro monómero (al radical que se encuentra en la nueva unidad de monómero unido a la cadena se le denomina sitio de propagación2), este proceso ocurre una y otra vez (Mecanismo 3).

H3C

H3 C

C O

H 3C

CH2 CO2CH 3

H 2C

O

O

O

  

H3C C CH2 CO2CH3

H3 C

1. Yurkanis B. Paula. (2008): “Química Orgánica”. 5a Edición. Editorial Pearson Education Pp.492502, 1232-1254. 2. Wade, L.G. Jr., Química Orgánica, 2ª Vol. 2. Edición, México, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. de C.V., 1993 Pp. 1222-1238

CH3 O

H3 C

O

H 2C

Se logró llevar a cabo la síntesis del polimetacrilato de metilo (PMMA). hidroquinona. Se comprobó que para llevar a cabo de manera rápida una polimerización es necesaria la presencia de un iniciador.

BIBLIOGRAFIA

C CH2 CO 2CH3

CH3

C H 2C

CONCLUSIONES

CH 3

H3C C CH2 CO 2para CH3 Mecanismo 3. Etapa de propagación, el proceso se repite n veces llevar a cabo la formación del polímero.

n

Se colocaron en baño María, a medida que fue pasando el tiempo la viscosidad del tubo comenzó a aumentar, En este momento es necesario dar por terminada la etapa de propagación, esto se hace de varias formas, aunque una de las más empleadas es adicionando una impureza. Esta impureza puede ser CHCl3 el cual reaccionaria con el radical libre del polímero para detener la reacción. A esta etapa se le llama terminación2 (Mecanismo 4). Cl Cl C H Cl

H C CH2 R 1 R

Cl Cl C Cl

H C CH2 R 1 R

Cl H Cl C C CH 2R 1 Cl R Mecanismo 4. Etapa de terminación mediante una impureza a través de una reacción con cloroformo.

El tubo fue retirado del baño maría para posteriormente agregar decoraciones de material orgánico muerto, como podrían ser hojas, piedras, brillantina, etc. Este procedimiento se debe realizar con mucho cuidado para no crear burbujas que afecten la estética del producto. (Imagen 1)

De esta forma se llevó a cabo la síntesis de polimetacrilato de metilo, Imagen 1. Polímeros decorados con materia orgánica muerta.

2

3...