Prepolímeros telequélicos

Como es sabido, los polímeros se forman por la unión de monómeros. Cuando se unen pocos monómeros, al resultado se les llama oligómero (“pocas partes”, en griego). Cuando se unen entre sí muchos monómeros o muchos oligómeros se forma propiamente la macromolécula que llamamos polímero.

Por otro lado, cuando un polímero aún puede unirse entre para formar polímeros de peso atómico superior se le llama prepolímero. Es decir, los prepolímeros tienen un grado de polimerización intermedia entre los monómeros y el polímero final.

A los prepolímeros que tienen grupos terminales reactivos se les denomina telequélicos. La palabra significa que tienen “pinzas” (los grupos reactivos) en sus extremos.

Por ejemplo, con el ácido láctico y un diol (molécula con dos grupos alcohol, -OH) se pueden formar fácilmente prepolímeos telequélicos como se indica en la siguiente figura para el oligómero más simple (dímero).

Por condensación de dos moléculas de ácido láctico se forma un dímero de esta sustancia (la condensación es una reacción química que supone la unión de dos moléculas con pérdida de una molécula pequeña entre ellas, que en este caso es H2O). Si se unen más moléculas entre sí, se produce una policondensación que conduce a un oligómero. A continuación, el oligómero se hace reaccionar con una molécula que tenga dos grupos funcionales reactivos en sus extremos. Por ejemplo, puede ser un diol con dos grupos –OH terminales o un diácido (dos grupos –COOH). La molécula de diol reacciona con el oligómero también por condensación mediante uno de sus grupos -OH. Así queda preparado el dímero telequélico, que en el caso de la figura tiene dos grupos alcohol terminales.    

El preoplímero telequélico obtenido puede tratarse después con un ensamblador de cadenas como el diisocianato:

O=C=N–R=N=C=O

Una molécula de prepolímero telequélico puede unirse a otra del mismo tipo gracia a una molécula del ensamblador, que tiene la propiedad de poder unirse mediante los grupos de sus extremos a los extremos –OH del prepolímero. Así se obtiene un polímero de peso molecular más alto, con mejores propiedades para ser usado como plástico.


Referencia:

Anders Södergård, Mikael Stolt: Industrial production of high molecular weight poly(lactic acid). En: Poly(lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications, ; R. Auras, L.-T. Lim, S. E. M. Selke y H. Tsuji (eds.), John Wiley & Sons, 2010.