polímeros sintéticos y lípidos

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POLÍMEROS SINTÉTICOS + LÍPIDOS 
Dra. Nadia Gruber 
Universidad Nacional de Moreno 
POLÍMEROS SINTÉTICOS 
 Un polímero es una molécula grande (macromolécula) compuesta de muchas 
unidades de repetición más pequeñas (monómeros), iguales o químicamente 
similares. 
 
 
 
 
 
 En la actualidad cuando hablamos de polímeros, por lo general nos referimos a 
los polímeros orgánicos sintéticos en vez de a biopolímeros orgánicos naturales 
como el ADN, la celulosa y una proteína, o polímeros inorgánicos como el vidrio y 
el concreto. 
 
 Clasificación: 
 Polímeros de adición 
 Polímeros de condensación 
 
 
 
POLÍMEROS DE ADICIÓN 
 
Resultan de la adición rápida de una molécula a la vez a una cadena de 
polímero en crecimiento, por lo general con un intermediario reactivo (catión, 
radical o anión) en el extremo en crecimiento de la cadena. En ocasiones se 
les llaman polímeros de crecimiento de cadena debido a que por lo general 
el crecimiento ocurre en el extremo de una cadena. Los monómeros por lo 
general son alquenos y la polimerización involucra adiciones sucesivas a través 
de los enlaces dobles. 
POLÍMEROS SINTÉTICOS 
POLÍMEROS DE ADICIÓN- POLIMERIZACIÓN POR RADICALES LIBRES 
 Resulta cuando se calienta un alqueno adecuado con un iniciador de 
radicales. 
 
 
POLÍMEROS DE ADICIÓN- POLIMERIZACIÓN CATIÓNICA 
Se emplean catalizadores ácidos fuertes para iniciar la polimerización catiónica. 
El BF3 es un catalizador muy efectivo que requiere una traza de agua o metanol 
como co-catalizador. Aun cuando se sequen con cuidado los reactivos, existe 
suficiente agua para el primer paso de iniciación del mecanismo. 
 
 
Poli(isobutileno) 
 
POLÍMEROS DE ADICIÓN- POLIMERIZACIÓN ANIÓNICA 
Requiere la formación de un carbanión estabilizado. La propagación se detiene 
cuando desaparecen los aniones propagadores por agregado de un ácido debil o 
un electrófilo. 
 
 
Poli(acrilonitrilo). fibras de Orlon®, Acrilan® 
 
 
ESTEREOQUÍMICA DE LOS POLÍMEROS 
Misma configuración 
Configuración 
alternada 
Configuración aleatoria 
Catalizadores de Ziegler-Natta 
POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN 
Resultan de la condensación (formación de enlaces con la pérdida de una 
molécula pequeña) entre los monómeros. Las condensaciones más comunes 
involucran la formación de amidas y ésteres. En una polimerización por 
condensación, pueden condensarse dos moléculas cualesquiera; no necesitan 
estar en el extremo de una cadena. A los polímeros de condensación en 
ocasiones se les llaman polímeros de crecimiento por pasos debido a que 
cualquier par de moléculas de monómero puede reaccionar para formar un 
paso en la condensación. 
 
 
LÍPIDOS 
 Los lípidos son un conjunto muy heterogéneo de biomoléculas constituidas 
por C, H, O y en algunos casos también P y N. Se encuentran ampliamente 
distribuidos entre los seres vivos, son insolubles en agua pero solubles en 
solventes orgánicos (dietiléter, diclorometano y acetona) y desempeñan 
diferentes funciones. 
 
 
 
LÍPIDOS 
Los lípidos saponificables participan en rutas metabólicas con diferentes destinos: los 
triglicéridos constituyen una reserva calórica y se “queman” para satisfacer la demanda 
de energía; los fosfolípidos constituyen la mayor parte de las membranas celulares; las 
prostaglandinas juegan un rol muy importante regulando la presión sanguínea, la 
coagulación de la sangre, la respuesta inflamatoria y alérgica y la actividad del aparato 
digestivo, entre otras. Entre los lípidos no saponificables, los terpenos en general son 
compuestos con aroma característico, volátiles, que poseen una gran variedad de 
actividades biológicas y el colesterol es un esteroide que forma parte de las membranas y 
es materia de partida para la biosíntesis de ácidos biliares, hormonas sexuales y 
suprarrenales. 
ÁCIDOS GRASOS 
 Son ácidos carboxílicos con cadenas largas de hidrocarburos. 
 Contienen números pares de átomos de carbono 
 Saturados; insaturados, poliinsaturados 
 Los enlaces dobles de los ácidos grasos insaturados que se presentan en forma natural 
tienen la configuración cis y siempre están separados por un grupo CH2. 
 El punto de fusión de los ácidos grasos saturados aumenta a medida que aumenta la 
masa molecular, debido al incremento de las interacciones Van der Waals entre las 
moléculas. 
 Los puntos de fusión de los ácidos grasos no saturados aumentan también al 
incrementarse la masa molecular, pero son menores que los de los ácidos grasos 
saturados con masas moleculares comparables. El doble enlace cis produce una 
curvatura en las moléculas, lo que evita que se empaquen muy juntas como los ácidos 
grasos saturados. Como resultado, los ácidos grasos insaturados tienen menos 
interacciones intermoleculares y, por lo tanto, menores puntos de fusión. El punto de 
fusión de los ácidos grasos insaturados disminuye a medida que aumenta el número de 
dobles enlaces. 
 Los enlaces dobles trans (ej: ácido eleoesteárico, pf 49 °C) tienen un menor efecto 
sobre el punto de fusión que los enlaces dobles cis (ej. ácido linolénico). La geometría de 
un enlace doble trans es similar a la conformación en zigzag de un ácido saturado, por lo 
que no pliega la cadena tanto como un enlace doble cis. 
 Los mamíferos carecen de la enzima que introduce un doble enlace más allá del C9 (el 
carbono carboxilo es C1). Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 son ácidos grasos 
esenciales. 
ÁCIDOS GRASOS 
CERAS 
 Son ésteres formados por ácidos carboxílicos de cadena larga (16 C o más) y 
de alcoholes de cadena larga (16-26 C). 
 Las ceras naturales son una mezcla de ésteres, AG libres, alcoholes, cetonas, 
etc. 
 Compuesto de PF bajo (37-100°C), con característica “cerosa” al tacto. 
 Pueden ser de origen vegetal o animal. 
 
 
TRIGLICÉRIDOS 
 Llamados también triacilgliceroles, son compuestos que en cada uno de los 
tres grupos OH del glicerol forman un éster con un ácido graso 
(monoacilglicerol: glicerol+ 1 AG; diacilglicerol: glicerol + 2 AG). 
 Triglicérido simple: los tres ácidos grasos que lo componen son los mismos. 
 Triglicéridos mixtos: se componen a partir dos o tres ácidos grasos 
diferentes. Son más comunes que los simples. 
 Las grasas naturales son por lo general mezclas complejas de varios 
triglicéridos, acompañados de mono- y diglicéridos, AG libres y alcoholes de 
cadena larga. 
 La grasas son sólidos o semisólidas a temperatura ambiente y los aceites 
son líquidos. 
 
 
 Las grasas se obtienen en general de animales y están compuestas 
principalmente por triglicéridos con componentes de ácidos grasos 
saturados o que tienen sólo un enlace doble. Los ácidos grasos 
saturados se empacan muy juntos, impartiendo así a los triglicéridos un 
punto de fusión relativamente alto, lo que causa que sean sólidos a 
temperatura ambiente. 
 
TRIGLICÉRIDOS 
 Los aceites por lo común se obtienen de vegetales (no excluyente). Están compuestos 
principalmente por triglicéridos con componentes de ácidos grasos insaturados; por 
consiguiente, no se empacan muy juntos, es decir, de forma apretada. En consecuencia, 
tienen puntos de fusión relativamente bajos, lo que provoca que sean líquidos a temperatura 
ambiente. 
 Como generalización, mayor número de ácidos grados insaturados cis, menor pf del 
triglicérido (manteniendo el número total de átomos de C) 
 Algunos o todos los enlaces dobles de los aceites poliinsaturados pueden reducirse por 
medio de la hidrogenación catalítica. La margarina y la grasa de pastelería se preparan por 
hidrogenación de aceites vegetales, como el aceite de cártamo, hasta que se obtiene la 
consistencia deseada. Algunos enlaces dobles trans se crean durante este proceso. La 
reacción de hidrogenación debe controlarse con cuidado, porque si se reducen todos los 
enlaces dobles carbono-carbono, se produciría una grasa dura. Las grasas hidrogenadas sonmenos propensas a ponerse rancias, ya que disminuye el número de enlaces dobles. 
 
TRIGLICÉRIDOS 
SAPONIFICACIÓN-JABONES-DETERGENTES 
 Los jabones son sales de sodio o de potasio de ácidos grasos. 
 La hidrólisis de un éster en una solución básica se llama saponificación. 
 Los iones carboxilato de cadena larga no existen como iones individuales 
en solución acuosa. Se agrupan en racimos esféricos llamados micelas. 
 
 
 
 
 
SAPONIFICACIÓN-JABONES-DETERGENTES 
A la mezcla resultante de dos 
fases insolubles (grasa y agua), 
con una fase dispersa a lo largo 
de la otra en gotas pequeñas, se 
le llama emulsión. Decimos que 
la grasa ha sido emulsionada 
por la disolución jabonosa. 
Cuando el agua del lavado se 
enjuaga, la grasa se va con ella. 
 
 El agua dura contiene altas concentraciones de iones calcio y magnesio. 
 Mientras que las micelas con cationes de Na+ y K+ están dispersas en el 
agua, las micelas que contienen cationes de calcio y magnesio forman 
agregados y dejan un precipitado como (“nata de jabón”). 
 Los detergentes sintéticos (“jabones” sintéticos) evitan la precipitación 
usando otros grupos funcionales en lugar de sales de ácido carboxílico. Las 
sales de sodio de los ácidos sulfónicos son la clase de detergentes sintéticos 
más usada. Las sales de calcio y magnesio de los ácidos sulfónicos no 
forman agregados y son solubles en agua. 
 Al igual que los jabones, los detergentes sintéticos combinan regiones 
hidrofílicas e hidrofóbicas en la misma molécula. Las regiones hidrofóbicas 
por lo general son grupos alquilo o anillos aromáticos. Las regiones 
hidrofílicas pueden contener grupos aniónicos, grupos catiónicos o grupos 
no iónicos que contengan varios átomos de oxígeno u otros átomos que 
forman enlaces por puente de hidrógeno. 
 Los grupos alquilo de cadena lineal son biodegradables, mientras que los 
grupos alquilo de cadena ramificada no lo son. 
 
SAPONIFICACIÓN-JABONES-DETERGENTES 
SAPONIFICACIÓN-JABONES-DETERGENTES 
CARACTERIZACIÓN DE GRASAS Y ACEITES 
 No pueden caracterizarse por las constantes y propiedades que se usan 
comúnmente especies químicas puras (son mezclas de compuestos). Sin 
embargo, el PF a veces varía en un rango no muy amplio y puede servir 
para caracterizar una grasa. En el caso de los aceites puede usarse el 
índice de refracción. 
 Para su caracterización se usan índices como los ejemplos a continuación. 
CARACTERIZACIÓN DE GRASAS Y ACEITES 
ENRANCIAMIENTO O RANCIEDAD 
Proceso degradativo de oxidación o hidrólisis que produce ácidos, aldehídos y 
cetonas volátiles de olor desagradable. 
 
 Enranciamiento hidrolítico: hidrólisis enzimática (lipasas de los tejidos o 
enzimas hidrolíticas de microorganismos o por calentamiento como en las 
frituras). 
 
 
 
Enranciamiento oxidativo: proceso de auto-oxidación espontáneo por 
oxígeno catalizado por luz y radicales. Reacción en cadena: Iniciación-
propagación-terminación. Involucra a la posición alílica a los dobles enlaces. 
Hay ruptura con formación de aldehídos volátiles. 
ENRANCIAMIENTO OXIDATIVO CONT. 
Los hidroperóxidos se reordenan formando aldehídos de cadena más 
corta, responsables del olor rancio. 
ENRANCIAMIENTO OXIDATIVO CONT. 
FOSFOLÍPIDOS 
 Lípidos que contienen un grupo fosfato. 
 Clases principales de fosfolípidos: fosfoglicéridos y los 
esfingolípidos. 
 Los fosfoglicéridos (o fosfoacilgliceroles) son los 
componentes principales de las membranas celulares. 
 Son parecidos a los triglicéridos, excepto que el grupo 
terminal OH de glicerol forma un éster con el ácido 
fosfórico en vez de con un ácido graso, lo que da como 
resultado un ácido fosfatídico. 
 Los fosfoglicéridos más comunes de las membranas 
tienen un segundo enlace fosfato éster, y son los 
fosfodiésteres. 
 
 
 
 
FOSFOLÍPIDOS 
ESFINGOLÍPIDOS 
 Se encuentran también en las membranas. 
 Son los principales componentes lipídicos de las vainas 
de mielina de las fibras nerviosas. 
 Los esfingolípidos contienen esfingosina en lugar de 
glicerol. 
 Dos de las clases de esfingolípidos más comunes son las 
esfingomielinas y los cerebrosidos 
(Glicoesfingolípidos). Las esfingomielinas son 
fosfolípidos porque contienen un grupo fosfato. Los 
cerebrosidos, por otra parte, no son fosfolípidos. 
 
 
 
 
DECALINAS 
¿Cómo dibujo? 
Puedo considerarlos 
como derivados del 1,2-
dimetilciclohexano 
ESTEROIDES 
Sustituyentes ubicados 
en cis con respecto al 
CH3-18 tienen 
configuración b y los 
ubicados en trans, tienen 
configuración a. 
CLASIFICACIÓN 
Dentro de los esteroides encontramos grandes grupos de interés biológico: 
 Esteroles, cuyo compuesto más representativo es el colesterol. 
Ácidos biliares, indispensables para la digestión de grasas. 
Hormonas esteroideas, entre las cuales se hallan los estrógenos, 
andrógenos, gestágenos, glucocorticoides y mineralocorticoides. 
Vitaminas D, vitaminas liposolubles. 
Saponinas, glucósidos de esteroides o de triterpenoides, llamadas así por 
sus propiedades semejantes a las del jabón. Cada molécula está constituida 
por un elemento soluble en lípidos y un elemento soluble en agua (el azúcar), 
se encuentran en las plantas y forman espuma cuando se las agita en agua. 
Glucósidos cardiotónicos, poseen la propiedad de incrementar la fuerza y 
velocidad de las contracciones cardíacas, acción inotrópica positiva. Su efecto 
en el miocardio se produce tanto en los pacientes enfermos como en los de 
corazón sano. 
 
 
 
EJEMPLOS 
Ácido cólico: Ác. 5b, 3a,7a,12a-trihidroxicolánico 
Colesterol: Colest-5-en-3β-ol