Síntese e caracterização de quitosana como suporte para o desenvolvimento de polímeros híbridos contendo níquel(II)
Abstract
A quitina e a quitosana são obtidas através do processo de hidrólise alcalina. A
quitosana é um biopolímero que pode ser funcionalizado através da imobilização
de ligantes com propriedades quelantes que podem modificar suas propriedades
físicas, químicas e biológicas. Os objetivos, deste trabalho, são a síntese de
quitosana a partir de cascas de camarão e modificação de sua estrutura
utilizando compostos orgânicos e inorgânicos para obtenção de materiais
inéditos. O suporte de triazenos 1-óxido e seus complexos em quitosana é algo
inédito, por isto, esta foi a classe de compostos escolhida para as reações de
imobilização. A quitosana foi obtida por planejamentos fatorial completo em três
etapas: desmineralização, desproteinização e desacetilação. As melhores
respostas foram: desmineralização (84,3 %), desproteinização (98,30 %),
desacetilação (66,1 %) e massa molecular média de 372 KDa. A quitosana
comercial (Sigma Aldrich®) e a sintetizada foram modificadas por imobilização
de 1-metil-3-(p-carboxifenil)triazeno 1-óxido (1) e bis[1-metil-3-(pcarboxifenil)triazenido 1-óxido]NiII (2). Este processo de suporte resulta em
materiais orgânicos (3a) e (3b) e materiais híbridos (4a) e (4b), respectivamente.
Os resultados obtidos da espectroscopia de infravermelho (FTIR) mostraram a
banda [N=N] do composto (1) em 1420 cm-1 e 1427 cm-1
, nos espectros dos
compostos (3a) e (3b), respectivamente. As bandas de quitosana [C-O-C] foram
observadas em 1102, 1024 cm-1 para (3a) e 1097, 1048 cm-1 para (3b). Uma
alteração na banda [O-H] nos compostos (3a) e (3b) em comparação ao
composto (1) foi observada, isto ocorreu devido às vibrações de estiramento das
ligações de hidrogênio (-N-HO-
), evidenciando a presença da interação entre o
grupo carboxilato (-COO-
) composto (1) e o grupo amino protonado (NH3
+
) da
quitosana. A banda [NNN] observada em 1394 cm-1 no espectro do complexo
triazenido (2) apresentou um deslocamento nos compostos (4a) e (4b) sendo
observadaem 1378 e 1396 cm-1
, respectivamente, demonstrando indícios da
ligação do composto (2) à quitosana. As bandas [C-O-C], características de
quitosana, também foram observadas em 1079, 1042 cm-1 para (4a) e 1072 cm1 para (4b). A calorimetria exploratória diferencial (DSC) evidenciou a perda de
estabilidade térmica dos compostos (3a) e (3b) em relação à quitosana, também
foram identificados picos exotérmicos, que sugerem a presença do composto (1)
(214,47 ºC) em (3a) 189,50 ºC e (3b) 194,93 ºC. Além disso, foram identificados
picos exotérmicos em 242,37 ºC (4a) e 237,87 ºC (4b), sugerindo a presença do
composto (2) (260,11 ºC) na sua estrutura do material híbrido. A microscopia
eletrônica de varredura (MEV) e a espectroscopia de energia dispersiva (EDS)
mostraram morfologia e análise qualitativa do composto (1) bem como para os
compostos inéditos (2), (3a), (3b), (4a) e (4b).