ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA CELULOSE MODIFICADA COM AMINOETANOTIOL
AUTORES: SILVA, L.S (UFPI) ; LIMA, L.C.B (UFPI) ; SANTOS JÚNIOR, L.S (UFPI) ; SANTOS, M. R. M. C (UFPI) ; MATOS, J. M. E (UFPI) ; DA SILVA FILHO, E. C (UFPI)
RESUMO: Neste trabalho modificou-se a celulose com aminoetanotiol na ausência de solvente
havendo apenas a presença de trietilamina que serviu para retirar o ácido formado a
partir da reação. Em seguida, o material obtido foi caracterizado por Análise
Elementar, por Espectroscopia na região do Infravermelho, por Ressonância Magnética
Nuclear no estado sólido no núcleo de 13C e por Termogravimetria, onde se comprovou as
reações que ocorreram para a obtenção do mesmo.
PALAVRAS CHAVES: celulose, modificação, caracterização.
INTRODUÇÃO: Nas ultimas décadas, pesquisas cientificas voltadas para diminuir os impactos
ambientais provocados por metais pesados, já que muitos mesmo estando em
concentrações baixas são extremamente tóxicos, tem se desenvolvido bastante. Com isso
a natureza tem sido explorada de forma satisfatória para a obtenção de materiais que
possam sofrer modificações químicas de tal forma que fiquem com alta capacidade de
remoção de tais metais existentes em um determinado sistema contaminado (AIROLDI,
2005). Para remover tais metais em um determinado sistema contaminado, a celulose foi
explorada para tal vínculo, esta sofreu modificações para se tornar eficiente na
adsorção de metais. A modificação da celulose foi feita introduzindo centros básicos
em sua cadeia polimérica para aumentar o fator quelante frente a cátions, tornando-o
um material promissor em remoção catiônica, pois esse material quimicamente
modificado atrai cátions com facilidade (SILVA FILHO et al., 2006). Este trabalho
teve como objetivo modificar a celulose com aminoetanotiol na ausência de solvente
havendo apenas a presença de trietilamina que serviu para retirar o ácido formado a
partir da reação.
MATERIAL E MÉTODOS: Uma amostra de 10,0 g de celulose foi ativada a 353 K por 12 h e suspensa em 200,0
cm3 de DMF, onde foram adicionados lentamente 35,0 cm3 de cloreto de tionila, à 353
K, sob agitação mecânica. Após o fim da adição a solução continuou sob agitação nesta
mesma temperatura durante 4 h e em seguida foi lavada com solução aquosa de NH4OH
para neutralizar o pH do meio, seguido de lavagem e o sólido foi separado por
filtração e seco à vácuo à temperatura ambiente. Em seguida, uma amostra de 5 g da
celulose clorada (CelCl) reagiu com 9,09 g (0,080 mol) de aminoetanotiol, utilizando
15,0 cm3 de trietilamina que foi utilizado para remoção do HCl formado a partir da
reação, sob refluxo e com agitação mecânica por 4 h, e o material foi filtrado e o
sólido final seco. O material final obtido foi caracterizado por Análise Elementar,
por Espectroscopia na região do Infravermelho, por Ressonância Magnética Nuclear no
estado sólido no núcleo de 13C e por Termogravimetria.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A análise elementar de nitrogênio mostrou que foi incorporado 2,04 + 0,10 mmol por
grama de celulose, e a do enxofre foi de 4,51 + 0,01 mmol por grama de celulose, com
isso existe uma relação de 2:1 em relação a S/N, pois nS/nN= 4,51/2,04= 2,21. Através
do FTIR, cujo espectro encontra-se na figura 1, observa-se um aumento na intensidade
e o deslocamento da banda em 1631 cm-1 de CelCl para 1637 cm-1 devido à deformação
angular de grupos aminos (-NH2) que também aparecem nesta região. As vibrações entre
760 e 700 cm-1 correspondem à vibração C-Cl (SUFLET et al., 2000). No espectro de RMN
13C, mostrado na figura 2, podemos observar um pico de 66 ppm aproximadamente,
referente aos carbonos 6, 7 e 10, com relação ao espectro da CeCl. Há o surgimento de
um novo pico em aproximadamente 25 ppm, que corresponde aos carbonos pertencentes a
molécula imobilizada, que são carbonos ligados apenas ao grupo amino, apresentando-se
assim na forma de -C-NH-C- (ATALLA et al., 1999). Com as curvas TG para a Cel , CelCl
e CelAET , observou-se que na celulose quando modificada, seja qual for a rota, não
há decomposição total do material, diferente com que ocorre para a celulose antes da
modificação. Para a CelAET, observa-se uma quantidade de massa bem superior as
outras, com isso verificou-se a ordem de decomposição: CelAET < CelCl < Cel (KIM et
al., 2001).
Figura 1 - Espectros na região do infravermelho com transformada de Fourier da Cel
(a), CelCl (b) e CelAET (c).
Figura 2 - Espectros RMN de 13C da Cel (a), CelCl (b) e CelAET (c).
CONCLUSÕES: Portanto, a celulose modificada com o aminoetanotiol, através da análise elementar
comprovou-se que duas moléculas reagirão e que foi incorporado duas quantidades de
enxofre para uma de nitrogênio, havendo assim a liberação da amônia. O espectro de
infravermelho e do RMN 13C para o material modificado comprovou através da comparação
com a celulose pura a incorporação do aminoetanotiol na celulose. A curva TG comprovou
mesmo perfil de outros biopolímeros modificados.
AGRADECIMENTOS: CNPq, FAPESP, UFPI.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AIROLDI, C. 2005. Química de coordenação em superfícies organofuncionalizadas. In: Robson Fernandes de Farias. (Org.). Química de coordenação - fundamentos e atualidades. Campinas: Editora Átomo, 01: 01-313.
SILVA FILHO, E. C., MELO, J. C. P., AIROLDI, C. 2006. Preparation of ethylenediamine-anchored cellulose and determination of thermochemical data for the interaction between cations and basic centers at the solid/liquid interface. Carbohydrate Research, 341: 2842-2850.
