Polimeros Rotaxanos Y Catenanos

INTRODUCCIÓN

Los químicos han aprendido cómo controlar el tamaño y la forma de una gran variedad de materiales a escala molecular. Así, a través de estas estrategias han sintetizado materiales moleculares y polímeros que presentan propiedades físicas de gran interés.

Por otra parte, se han desarrollado Campos nuevos como la química supramolecular, los materiales moleculares y los polímeros funcionales, entre otros, de donde se deriva el término nanociencia.

La “Nanociencia” o “Nanotecnología” hacen referencia al desarrollo científico y tecnológico que se viene produciendo en las últimas dos décadas, y que ha permitido la construcción y manipulación de materiales en la escala del nanómetro. La nanotecnología trata con estructuras y sistemas que poseen tamaños desde 1 a 100 nanómetros.

Todo este desarrollo promete un impacto social y económico de gran magnitud, debido a las innumerables aplicaciones que estos materiales pueden tener en áreas tan diversas como la química, la biología, la física o, en general. Las espectaculares propiedades eléctricas y ópticas de estos polímeros, de origen orgánico, han generado una dedicación intensa de químicos, físicos y en los últimos años con el fin de sintetizar este tipo de materiales, estudiar sus propiedades y aplicarlos industrialmente.

DESARROLLO

1.1. Polímeros

Los polímeros son moléculas lineales o ramificadas, formadas por la repetición indefinida de grupos funcionales simples (monómeros) que se componen básicamente de C, H, O, N.

Los polímeros son moléculas muy grandes que contienen cientos o miles de átomos. Los polímeros se han utilizado desde la prehistoria y los químicos los han sintetizado desde el siglo pasado. Los polímeros naturales son fundamentales en todos los procesos de la vida y nuestra sociedad tecnológica es por completo dependiente de los polímeros sintéticos. [1]

Los nanocompuestos poliméricos son materiales que se caracterizan por la dispersión homogénea de partículas de dimensiones nanométricas (menores de 100 nm) dentro de una matriz polimérica.

2.1. Polímeros catenanos y rotaxanos

Los primeros catenanos y rotaxanos fueron sintetizados en la década de 1960, pero no fue sino hasta hace unos años que se empezaron a considerar estas estructuras como posibles fuentes de una aplicación importante. Al principio, la síntesis de este tipo de estructuras era muy difícil ya que se utilizaban únicamente fuerzas intermoleculares e interacciones ácido-base para dirigir la reacción. Sin embargo, en la actualidad ya no existen ese tipo de impedimentos ya que se han diseñado métodos de síntesis que incorporan metales de transición para dirigir la reacción.[2]

2.1.1. Catenanos.

La palabra catenano deriva de la palabra latina catena que significa en cadena. Los catenanos son moléculas formadas por dos o más anillos entrelazados. En el caso de entrelazarse varios anillos, la estructura tomará forma de cadena, siendo cada macrociclo, un eslabón de la misma. Los anillos pueden ser distintos o iguales. Sin son iguales estamos en presencia de un catenano homocíclico, si son distintos se trata de un catenano heterocíclico.

Los catenanos son isómeros topológicos de los anillos que lo componen, dado que aunque giremos los anillos y los sometamos a diferentes fuerzas, no es posible separarlos sin romper uno de los dos anillos interfijados.

2.1.2. Rotaxanos.

Los rotaxanos están formados por uno o varios anillos atravesados por una estructura lineal, que en cada extremo tiene unida una molécula grande que cumple la función de evitar que los anillos se escapen.

Los rotaxanos no son isómeros topológicos de sus componentes por separado, debido a que si agrandáramos

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