Figura 1. Espectro na região do infravermelho: a) SiGlut1, b) Siglut2 e C) SiGlut3.
Figura 2. Espectro de RMN 29Si no estado sólido: a) SiGlut1, b) SiGlut2 e C) SiGlut3.
PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO HÍBRIDO ORGANOSSILANO-GLUTARALDEÍDO
Claudio Airoldi (PQ)* e Oyrton A. C. Monteiro Junior (PG)**
Nas duas últimas décadas o processo sol-gel tem sido visto como uma interessante rota na obtenção de novos materiais híbridos de natureza bastante diversificada.1-3 Diversos precursores foram explorado na geração de materiais que envolve o processo sol-gel,1,2 entre muitos deles encontram-se os agentes sililantes organofuncionalizados de fórmula geral (CH3O)3Si-R-NH2. estes caracterizam-se por possuírem dois grupos funcionais bastante reativos, -NH2 e –OCH3, ambos localizados nas extremidades da cadeia.
O glutaraldeído é um agente bifuncional que normalmente age como formador de ligações cruzadas. A interação ocorre entre os gupos aldeídos do glutaraldeído e os grupos aminas livres dos compostos.4
Neste trabalho o objetivo foi obter três novos compostos híbridos inorgânico/orgânico a partir de oganossilanos, interligados por ligações cruzadas formada pelo glutaraldeído. Para isso, utilizou-se três diferentes organossilanos do tipo (CH3O)3Si-R-NH2 [onde R = -(CH2)3-, -(CH2)3NH2(CH2)2- e -(CH2)3NH2(CH2)2-NH2-(CH2)2-] obtendo-se os híbridos SiGlut1, SiGlut2 e SiGlut3, respectivamente. Os híbridos foram caracterizados por difratometria de Raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 29Si, análise térmica e microscopia eletrônica.
A reação foi muito rápida e bastante exotérmica, obtendo-se um sólido compacto de cor amarelado. O mecanismo de formação destes híbridos pode ser dividido em dois processos distintos, ligações cruzadas e sol-gel. Ambas as etapas foram bem caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de 29Si, respectivamente.
A difratometria de Raios-X demonstra que todos os híbridos são amorfos. A microscopia eletrônica mostrou que houve formação de compostos de morfologia tipo esférica não muito homogênea, provavelmente devido à não total homogeneidade das moléculas do glutaraldeído com as do organossilanos durante a obtenção dos híbridos. A análise térmica demontra que, os híbridos sofrem decomposição térmica em torno de 370 0C. Nos espectros na região do infravermelho observou-se o aparecimento da banda em torno de 1636 cm-1, associado à ligação imina (N=C), comprovando a interação do glutaraldeído com os grupos NH2 dos organossilanos.5 Verificou-se também uma banda em torno de 1095 cm-1 referente à ligação (C-Si) e duas associadas às ligações (Si-O-Si) em torno de 1038 e 914 cm-1, confirmando por esta técnica a formação de grupos siloxanos. Na espectroscopia de RMN 29Si observou-se o aparecimento de dois sinais em -66 e -58 ppm em todos os espectros, associados com à formação dos grupos siloxanos (SiOSi) e/ou grupos silanóis (SiOH). Através da intensidade destes sinais notou-se que o grau de condensação dos grupos metoxílicos é bastante alto, entretanto verificou-se também que, esta aumenta com o tamanho da cadeia orgânica do arganossilano.
Figura 1. Espectro na região do infravermelho: a) SiGlut1, b) Siglut2 e C) SiGlut3.
Figura 2. Espectro de RMN 29Si no estado sólido: a) SiGlut1, b) SiGlut2 e C) SiGlut3.
Conclui-se que, o mecanismo de formação destes híbridos pode ser dividido em duas etapas distintas, ambas bem caracterizadas por infravermelho e RMN 29Si. Obteve-se materiais sólidos amorfos que possuem morfologia tipo esférica, não muito homogêneo e que sofrem decomposição térmica em torno de 370 0C.
Brinker, C. J.; Scherer, G. W. Sol-Gel Science – The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Academic, New York 1990.
Curriu, J. P. R.; Leclercq, D. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35,1421.
Monteiro, O. A. C.; Airoldi, C. J. Appl. Polym. Sci.
Hajdu, J. Friedrich, P. Anal. Biochem. 1975, 65,273.
Monteiro, O. A. C; Airoldi, C. Int. J. Biol. Macromol. 1999, 26,119.