Síntesis y caracterización de materiales híbridos orgánico-inorgánicos de APS/PDMS

Abstract

El uso de 3-aminopropiltrietoxi silano (APS) como precursor inorgánico en la síntesis de materiales híbridos, en sustitución de otros alcóxidos tradicionales como el tetraetilortosilicato (TEOS), abre la posibilidad de incorporar grupos amino reactivos en la red tridimensional. Estos grupos pueden ser utilizados para anclar diferentes compuestos orgánicos al material. Por otro lado, la rápida velocidad de hidrólisis del APS, así como su autocatálisis permite trabajar en condiciones de síntesis muy suaves, tales como medios no ácidos y temperatura ambiente, evitando así la descomposición de los compuestos orgánicos activos. El objetivo de este trabajo es la síntesis y caracterización de nanocomposites en los que los alcóxidos tradicionales han sido sustituidos por APS. Los grupos amino primarios incorporados a la red inorgánica y presentes en la superficie del material se determinan mediante reacciones con cromóforos específicos. Palabras clave: APS, PDMS, método sol-gel, material híbrido, aminas superficiales. Synthesis and characterization of aps/pdms organic-inorganic hybrid materialsThe use of 3-aminopropyltriethoxy silane (APS) as inorganic precursor in the synthesis of hybrid materials in substitution of traditional alkoxides such as tetraethylorthosilicate (TEOS), opens up the possibility of incorporate reactive amine groups into the three-dimensional network. These groups can be used in order to link different organic compounds to the material. On the other hand, the short times of APS hydrolysis, allow to work under very soft conditions, such us non acid media and room temperature, hence avoiding the decomposition of the organic active compounds. The aim of this work is the synthesis and characterization of nanocomposites in which traditional alkoxides are replace by APS. Primary amine groups incorporated into the inorganic network and present on the material surface are determined by reaction with specific chromophores.Keywords: APS, PDMS, sol-gel method, hybrid material, surface amines. INTRODUCCIÓNEl 3-aminopropiltrietoxi silano (3-APS, γ-APS o APS) se viene usando desde hace décadas como agente acoplante para la organifilización de gran variedad de superficies, tales como fibras de vidrio (1), geles de sílice (2), cerámicas y óxidos inorgánicos en general (3). La formación de capas superficiales de APS, con grupos NH 2 unidos covalentemente a la molécula, puede utilizarse para anclar multitud de compuestos, como polímeros (4), a estas superficies inorgánicas.Por otra parte, el método sol-gel permite la síntesis de materiales híbridos orgánico-inorgánicos, cuyas propiedades pueden ser modificadas y seleccionadas mediante la elección de condiciones de síntesis y precursores adecuados (5). Es por esto que los geles de sílice modificados se han usado recientemente como soportes físicos para la retención o dosificación controlada de muchos tipos de compuestos, desde moléculas pequeñas como geraniol o mentol (6), heparina (7), hasta célu-las completas tanto microbianas (8) como células complejas de plantas...