Síntese e aplicação de fotoiniciadores quinolínicos em reações de fotopolimerização

Abstract

Os polímeros são materiais amplamente presentes em nossa rotina, desde roupas compostas por fibras naturais e sintéticas até biomateriais como válvulas cardíacas de silicone. Mesmo sendo de extrema relevância devido a ampla aplicação, a síntese tradicional de polímeros demanda processos complexos, potencialmente tóxicos e demorados, que acabam dificultando a produção deste material imprescindível em nosso cotidiano. Neste sentido a fotopolimerização surge como uma alternativa interessante, rápida, econômica e com baixa demanda energética para a produção de polímeros, uma vez que se baseia na aplicação de luz em determinado comprimento de onda que desencadeia a polimerização do sistema. Para este tipo de reação são necessários ao menos dois componentes: o fotoiniciador e o monômero; em muitos casos também são utilizados coiniciadores que tem o intuito de acelerar o processo reacional. Este projeto tem o objetivo de sintetizar e investigar derivados quinolínicos com diversas variações estruturais de modo a aproveitar suas propriedades óticas, tornando-os potencialmente aplicáveis como fotoiniciadores. A principal investigação do trabalho é a síntese de derivados quinolínicos fotossensíveis aplicados como fotoiniciadores em reações de polimerização, utilizando como monômeros resinas comerciais. Tanto os fotoiniciadores quanto os polímeros obtidos serão caracterizados química e fisicamente pelas seguintes técnicas: 1H-RMN, 13C-RMN, UV-Vis, TG, DTG, TG-DTA, DSC, Foto-DSC, DMA, MIR, MEV, RPE, FRT.

Polymers are materials that are widely present in our daily lives, from clothing made of natural and synthetic fibers to biomaterials such as silicone heart valves. Despite being extremely relevant due to their wide application, traditional polymer synthesis requires complex, potentially toxic and time-consuming processes, which end up making it difficult to produce this essential material in our daily lives. In this sense, photopolymerization emerges as an interesting, fast, economical and low-energy alternative for the production of polymers, since it is based on the application of light at a certain wavelength that triggers the polymerization of the system. For this type of reaction, at least two components are necessary: the photoinitiator and the monomer; in many cases, co-initiators are also used to accelerate the reaction process. This project aims to synthesize and investigate quinoline derivatives with several structural variations in order to take advantage of their optical properties, making them potentially applicable as photoinitiators. The main investigation of the work is the synthesis of photosensitive quinoline derivatives applied as photoinitiators in polymerization reactions, using commercial resins as monomers. Both the photoinitiators and the polymers obtained will be characterized chemically and physically by the following techniques: 1H-NMR, 13C-NMR, UV-Vis, TG, DTG, TG-DTA, DSC, Photo-DSC, DMA, MIR, SEM, EPR, TRF.