Novo método para síntese de polihidróxiuretanos a partir de triacilglicerol e utilizando catalisadores ou triacilmelamina, visando inibir reações paralelas

• Processo: 21/14879-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro
• Beneficiário: Rafael Turra Alarcon
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/03936-1 - Síntese e exploração de resinas fotocuráveis renováveis para impressão 3D, BE.EP.PD
• Assunto(s): Síntese química Polímeros (materiais) Triglicerídeos Análise térmica Materiais renováveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Térmica | materiais renováveis | polihidróxidouretano | Self-healing | Síntese e caracterização de polímeros

Resumo

Com o aumento da emissão de CO2 por ação antropogênica, surge a necessidade de sua captação e fixação. Uma das possibilidades é a utilização deste gás para a síntese de novos produtos químicos, como por exemplo a reação entre CO2 e epóxidos para a formação de carbonatos cíclicos orgânicos. Compostos com mais de um grupo carbonato podem ser sintetizados a partir reagentes da classe dos triacilgliceróis como os óleos vegetais epoxidados. Outra vantagem deste tipo de reação é a utilização de materiais renováveis obtidos a partir da biomassa brasileira, como substituto do óleo de soja ou linhaça, e.g. o óleo de macaúba. O triacilglicerol carbonatado pode ser reagido com diaminas para a síntese de polihidróxiuretanos. Entretanto, nesta reação de polimerização, as aminas podem reagir, simultaneamente, com a parte do éster glicerídico, gerando reação secundária, prejudicando o intercruzamento da estrutura polimérica, bem como aumentando o tempo de reação. A projeto visa solucionar este problema da reação secundária com duas alternativas. A primeira alternativa consiste na utilização de catalisadores seletivos para a ativação do carbonato cíclico, desta forma, o desempenho de duas classes de catalisadores serão avaliados, aminas terciárias e complexos metálicos. A segunda alternativa visa a síntese da triacilmelamina (TAM) a partir do triacilglicerol e melamina, este composto terá três amidas no lugar de três ésteres, promovendo a inibição da reação secundária. Os triacilgliceróis, derivados, TAM e os polímeros serão caracterizados por técnicas termoanalíticas como termogravimetria/termogravimetria derivada, análise térmica diferencial, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise dinâmico mecânico (DMA); métodos espectrométricos como espectroscopia vibracional na região do infravermelho médio (MIR), espectroscopia na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), ressonância magnética nuclear (1H e 13C-RMN). As propriedades de autorregeneração e efeito memória dos polímeros resultantes também serão investigadas e estes serão utilizados como eletrodos de trabalho para identificação de moléculas orgânicas. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GAGLIERI, CAROLINE; ALARCON, RAFAEL T.; DE MOURA, ANIELE; MAGRI, RAQUEL; RINALDO, DANIEL; BANNACH, GILBERT. Effect of Isomerization and Copolymerization of Itaconic Anhydride During the Synthesis of Renewable Monomers Using Vegetable Oils. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. N/A, p. 14-pg., 2022-10-27. (21/14879-0, 21/02152-9)

ALARCON, RAFAEL T.; LAMB, KATIE J.; CAVALHEIRO, EDER T. G.; NORTH, MICHAEL; BANNACH, GILBERT. A screening process for carbonation of vegetable oils using an aluminum(salen) complex with a further application as weldable polymers. Journal of Applied Polymer Science, v. N/A, p. 14-pg., 2023-04-19. (19/11493-4, 21/14879-0, 21/02152-9)

MAGRI, RAQUEL; GAGLIERI, CAROLINE; ALARCON, RAFAEL TURRA; DOS SANTOS, GABRIEL IAGO; BANNACH, GILBERT. Eco-friendly polymers based on Baru vegetable oil and fumaric acid using photopolymerization. JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, v. 30, n. 6, p. 13-pg., 2023-06-01. (22/03489-0, 21/14879-0, 21/02152-9)

MAGRI, RAQUEL; GAGLIERI, CAROLINE; ALARCON, RAFAEL TURRA; DOS SANTOS, GABRIEL IAGO; BANNACH, GILBERT. From Patauá Oil to Sustainable Polymers: Investigation of Epoxy/Anhydride Crosslink in Different Proportions. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. N/A, p. 16-pg., 2023-09-28. (22/03489-0, 13/07793-6, 21/14879-0, 21/02152-9)

RAFAEL T. ALARCON; GILBERT BANNACH; ÉDER TADEU G. CAVALHEIRO. Greener Epoxidation Reaction of Macaw Palm Oil Using Metal Oxides and Niobium Phosphate as Catalysts. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 36, n. 1, 2024-05-31. (21/14879-0, 21/02152-9, 22/15211-6)