SÍNTESE, PURIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO
ESTRUTURAL DE MONÔMEROS DERIVADOS DO
METACRILATO DE GLICIDILA PARA UTILIZAÇÃO EM
RESINAS COMPOSTAS DENTAIS.
Jeanne H. C. dos Reis1, Rosangela B. Garcia2*, Marta Costa2, Jean Coudane3, Michel Vert4
1
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da UFRN - [email protected];
Depto. de Química da UFRN, Caixa Postal 1662, Cep:59078-970, Natal/RN - [email protected];
3
Centre de Recherche sur les Biopolymères Artificiels/CRBA-UMR-CNRS 5473, Université de Montpellier 1/France [email protected];
4
Centre de Recherche sur les Biopolymères Artificiels/CRBA-UMR-CNRS 5473, Université de Montpellier 1/France [email protected]
2*
Synthesis, purification and structural characterization of glycidyl methacrylate derivatives monomers for use in
dental composite resins.
This work describes the synthesis of four glycidyl methacrylate derivatives monomers. Structural characterization
procedures were carried out by FTIR and NMR spectroscopy.
Dicicloexanol-GMA – Utilizou-se o procedimento de
síntese descrito para o Bis-GMA, substituindo-se o
Bisfenol A pelo 4,4’-Isopropilidenodicicloexanol
(Figura 3).
Introdução
Desde o desenvolvimento das resinas compostas como
materiais restauradores por Bowen em 1962, a
produção de polímeros para aplicações dentais tem
aumentado continuamente.1 Os polímeros acrílicos
constituem a classe de polímeros mais utilizada na
Odontologia, destacando-se os metacrilatos,
que
representam o principal grupo com propriedades e
características necessárias para o uso na cavidade
oral.2-4
O
Bis-GMA
(2,2-bis
[4-(2-hidróxi-3metacriloiloxipropoxi)fenil]propano) é o monômero
mais freqüentemente usado, apesar de apresentar
algumas desvantagens. A mais importante delas é a
presença de grupos hidroxila (OH) em sua estrutura.
Como conseqüência, este monômero apresenta elevada
viscosidade, necessitando do auxílio de monômeros
diluentes para permitir a sua mistura com a carga
inorgânica.1,5,6. Entretanto, os monômeros diluentes são
os principais responsáveis pela alta contração de
polimerização das resinas dentais, uma das principais
causas de insucessos das restaurações realizadas com
esses materiais.6
Neste trabalho são apresentados os resultados de
síntese, purificação e caracterização estrutural de
alguns monômeros derivados do metacrilato de
glicidila, como produtos alternativos ao Bis-GMA.
CH3
H
2 H2C CCO 2CH2 C CH2
O
metacrilato de Glicidila
+
HO
C(CH3)2
OH
Bisfenol A
CH3
H2C CCO 2CH2CH2N(CH3)2
2-(dimetilamino)etilmetacrilato
OH
CH3
H2C CCOCH2CHCH2O
O
OH
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
O
C(CH3)2
Bis-GMA
Figura 1: Síntese do monômero Bis-GMA.
CH3
OH
H2C CCOCH2CHCH2O
O
OH
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
O
C(CH3)2
Bis-GMA
CH3
1. H2C CCOCl (cloret o de met acriloíla)
2. N(CH2CH3)3 (trietilamina)
O
O
OCC(CH3)=CH2
OCC(CH3)=CH2
CH3
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
C(CH3)2
H2C CCOCH2CHCH2O
O
O
Bis-GMA modificado
Figura 2: Síntese do monômero Bis-GMA modificado.
Dicicloexanol-GMA modificado – Utilizou-se o mesmo
procedimento de síntese do Bis-GMA modificado e
substituiu-se o Bis-GMA pelo dicicloexanol-GMA
(Figura 4).
Experimental
CH3
H
2 H2C CCO2CH2 C CH2
O
Síntese dos Monômeros
Bis-GMA – A reação (Figura 1) foi realizada a 60°C,
em massa, durante 15 horas, sob fluxo de Argônio.
metacrilato de glicidila
OH
CH3
H2C CCOCH2CHCH2O
O
Bis-GMA modificado – A síntese (Figura 2) foi
realizada à temperatura ambiente, por 24 horas, em
clorofórmio.
+
HO
C(CH3)2
CH3
H2C CCO2CH2CH2N(CH3)2
2-(dimetilamino)et ilmetacrilato
C(CH3)2
dicicloexanol-GMA
OH
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
O
Figura 3: Síntese do monômero dicicloexanol-GMA.
1175
OH
4,4'-isopropilidenocicloexanol
CH3
OH
H2C CCOCH2CHCH2O
O
C(CH3)2
dicicloexanol-GMA
região entre 1,0 e 2,0 (vários picos irregulares
correspondentes aos prótons C―H do cicloexano),
região entre 3,3 e 4,5 (m extenso e irregular, 10H,
O―CH2―CH―CH2―O), 5,6 (d, 2H, H―C═C
(trans)), 6,1 (d, 2H, H―C═C (cis)).
OH
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
O
CH3
1. H2C CCOCl (cloreto de metacriloíla)
2. N(CH2CH3)3 (t riet ilamina)
Dicicloexanol-GMA modificado – rendimento: 40%
(produto bruto). FTIR (ν cm-1) 2953 (C―H
cicloexano), 1713 (C═O), 1637 (CH2═C), 1322 e 1180
(C―O éster). 1H RMN (δ ppm) 0,7 (s, 6H,
ciclohexano―C(CH3)2), 1,9 (s, 12H, C═C―CH3,
região entre 1,0 e 2,0 (vários picos irregulares
correspondentes aos prótons C―H do cicloexano),
região entre 3,3 e 4,5 (m, extenso e irregular, 10H,
O―CH2―CH―CH2―O), 5,5 (d, 4H, H―C═C
(trans)), 6,05 (d, 4H, H―C═C (cis)).
O
OCC(CH3)=CH2
O
OCC(CH3)=CH2
CH3
CH3
OCH2CHCH2OCC CH2
C(CH3)2
H2C CCOCH2CHCH2O
O
O
dicicloexanol-GMA modificado
Figura 4:
Síntese do monômero dicicloexanol-GMA modificado.
Purificação dos Monômeros
Os monômeros foram purificados utilizando coluna
cromatográfica de sílica gel 60H como fase
estacionária (FE) e uma mistura dos solventes
cicloexano e acetato de etila como fase móvel (FM),
nas proporções 3:1 e 1:1 (v/v).
Conclusões
Os dados fornecidos pelas análises de FTIR e RMN
mostraram que as reações de obtenção dos monômeros
foram bem sucedidas. Entretanto, estudos adicionais
necessitam ser realizados na tentativa de promover um
aumento no rendimento dos monômeros Bis-GMA
modificado e dicicloexanol-GMA modificado, e para a
purificação dos monômeros dicicloexanol-GMA e
dicicloexanol-GMA modificado.
Caracterização Estrutural dos Monômeros
Os espectros de 1H RMN foram realizados usando um
espectrômetro Brucker 300 MHz em solventes
deuterados - acetona (para o Bis-GMA) e clorofórmio
(demais monômeros), usando tetrametilsilano como
padrão interno. Os espectros de infravermelho foram
realizados através de um espectrofotômetro FTIR
Perkin-Elmer 1760, utilizando janelas de NaCl e
monômeros em solução de clorofórmio, com exceção
do Bis-GMA, em que se utilizou acetona como
solvente.
Agradecimentos
Ao “Centre de Recherche sur Biopolymères
Artificiels” (CRBA), pelo acolhida durante o
desenvolvimento deste trabalho. A Sylvie Hunger,
técnica da Université de Montpellier 1, pelas análises
de RMN. A CAPES, pelo suporte financeiro (processo
BEX 0739/04-9).
Resultados e Discussão
Os dados de rendimento do produto purificado e dos
espectros de FTIR e RMN para os diferentes
monômeros foram os seguintes:
Referências Bibliográficas
1. D. Bogdal; J. Pielichowski; A. Boron J. Appl. Pol.
Sci., 1997, 66, 2333.
2. K. J. Anusavice, Materiais Dentários, Guanabara
Koogan, Rio de Janeiro, 1998.
3. S. Deb Proc. Instn. Mech. Engrs., 1998, 212 part
H, 453.
4. L. L. Lovell; H. Lu; J. E. Elliott; J. W. Stansbury;
C. N. Bowman Dent. Mat., 2001, 17, 504.
5. K.-D. Ahn; C.-M. Chung; Y.-H. Kim J. Appl. Pol.
Sci., 1999, 71, 2033.
6. H. Fong J. Appl. Pol. Sci., 2004, 94, 492.
Bis-GMA – rendimento: 90%. FTIR (ν cm-1) 3435
(―OH), 2965 (C―H alifático), 1718 (C═O), 1637
(CH2═C), 1609 (C═C aromático), 1318 e 1177 (C―O
éster). 1H RMN (δ ppm) 1,6 (s, 6H, Ar―C(CH3)2), 1,9
(s, 6H, C═C―(CH3)2), 3,9-4,5 (m, 10H,
O―CH2―CH―CH2―O), 5,6 (s, 2H, H―C═C
(trans)), 6,1 (s, 2H, H―C═C (cis)), 6,9 (d, 4H, C―H
aromático), 7,2 (d, 4H, C―H aromático).
Bis-GMA modificado – rendimento: 40%. FTIR (ν cm) 2966 (C―H alifático), 1719 (C═O), 1638 (CH2═C),
1608 (C═C aromático), 1320 e 1179 (C―O éster). 1H
RMN (δ ppm) 1,6 (s, 6H, Ar―C(CH3)2), 1,9 (s, 12H,
C═C―CH3, 4,15 (d, 4H, ―CH2―O―Ar), 4,45 (m,
4H, C―O―CH2―), 5,5 (m, 2H, O―C―CH―C―O),
5,6 (d, 4H, H―C═C―COO (trans)), 6,1 (d, 4H,
H―C═C―COO (cis)), 6,8 (d, 4H, C―H aromático) e
7,1 (d, 4H, C―H aromático).
1
Dicicloexanol-GMA – rendimento: 90% (produto
bruto). FTIR (ν cm-1) 3430 (―OH), 2942 (C―H
ciclohexano), 1718 (C═O), 1637 (CH2═C), 1320 e
1175 (C―O éster). 1H RMN (δ ppm) 0,7 (s, 6H,
cicloexano―C(CH3)2), 1,9 (s, 6H, C═C―(CH3)2),
Anais do 8o Congresso Brasileiro de Polímeros
1176