Macromoléculas
En física y química, una regla de selección, o regla de transición, limita formalmente las posibles transiciones de un sistema de un estado cuántico a otro. Se han derivado reglas de selección para transiciones electromagnéticas en moléculas, en átomos, en núcleos atómicos, etc. Las reglas de selección pueden diferir según la técnica utilizada para observar la transición. La regla de selección también juega un papel en las reacciones químicas, en las que algunas son formalmente reacciones de espín prohibido, es decir, reacciones en las que el estado de espín cambia al menos una vez de reactivos a productos.
son las funciones de onda de los dos estados, “estado 1” y “estado 2”, implicados en la transición, y μ es el operador de momento de transición. Esta integral representa el propagador (y por tanto la probabilidad) de la transición entre los estados 1 y 2; si el valor de esta integral es cero, la transición está “prohibida”.
Si la función de momento de transición es simétrica sobre toda la representación totalmente simétrica del grupo puntual al que pertenece el átomo o la molécula, entonces el valor de la integral es (en general) distinto de cero y la transición está permitida. En caso contrario, la transición está “prohibida”.
Definición de polímeros
En la química de los polímeros, la polimerización de apertura en anillo (ROP) es una forma de polimerización de crecimiento en cadena, en la que el extremo de una cadena polimérica ataca a los monómeros cíclicos para formar un polímero más largo (véase la figura). El centro reactivo puede ser radical, aniónico o catiónico. Algunos monómeros cíclicos, como el norborneno o el ciclooctadieno, pueden polimerizarse hasta formar polímeros de alto peso molecular utilizando catalizadores metálicos. La ROP es un método versátil para la síntesis de biopolímeros.
Entre los monómeros cíclicos que se prestan a la ROP se encuentran los epóxidos, los trisiloxanos cíclicos, algunas lactonas, las lactidas, los carbonatos cíclicos y los N-carboxianhídridos de aminoácidos[4][5][6][7] Muchos cicloalquenos colados, como el norborneno, son monómeros adecuados para la polimerización por metátesis de apertura en anillo.
La polimerización de apertura en anillo se ha utilizado desde principios del siglo XX para producir polímeros. La síntesis de polipéptidos, que es la historia más antigua de la ROP, se remonta a los trabajos de Leuchs en 1906[8]. Posteriormente, la ROP de anhidroazúcares proporcionó polisacáridos, entre los que se encuentran el dextrano sintético, la goma xantana, la goma welan, la goma gellan, la goma diutan y el pullulan. Los mecanismos y la termodinámica de la polimerización de apertura en anillo se establecieron en los años 50.[9][10] Los primeros polímeros de alto peso molecular (Mn hasta 105) con una unidad repetitiva se prepararon por ROP ya en 1976.[11][12]
Revista de polímeros
El moldeo por inyección utiliza una máquina especial que consta de tres partes: la unidad de inyección, el molde y la pinza. Las piezas que se van a moldear por inyección deben diseñarse muy cuidadosamente para facilitar el proceso de moldeo; hay que tener en cuenta el material utilizado para la pieza, la forma y las características deseadas de la misma, el material del molde y las propiedades de la máquina de moldeo. La versatilidad del moldeo por inyección se ve facilitada por esta amplitud de consideraciones y posibilidades de diseño.
El moldeo por inyección se utiliza para crear muchas cosas, como carretes de alambre, envases, tapas de botellas, piezas y componentes de automóviles, juguetes, peines de bolsillo, algunos instrumentos musicales (y partes de ellos), sillas de una sola pieza y mesas pequeñas, contenedores de almacenamiento, piezas mecánicas (incluidos los engranajes) y la mayoría de los productos de plástico disponibles en la actualidad. El moldeo por inyección es el método moderno más común para fabricar piezas de plástico; es ideal para producir grandes volúmenes de un mismo objeto[2].
El moldeo por inyección utiliza un pistón o un tornillo para forzar el material de plástico o caucho fundido en la cavidad del molde; éste se solidifica en una forma que se ha ajustado al contorno del molde. Se suele utilizar para procesar tanto polímeros termoplásticos como termoestables, siendo el volumen utilizado de los primeros considerablemente mayor[3]: 1-3 Los termoplásticos prevalecen debido a las características que los hacen muy adecuados para el moldeo por inyección, como la facilidad de reciclaje, la versatilidad para una amplia variedad de aplicaciones,[3]: 8-9 y la capacidad de ablandarse y fluir al calentarse. Los termoplásticos también tienen un elemento de seguridad con respecto a los termoestables; si un polímero termoestable no se expulsa del barril de inyección a tiempo, puede producirse una reticulación química que provoque el agarrotamiento del tornillo y de las válvulas de retención y que pueda dañar la máquina de moldeo por inyección[3]: 3
Química de los polímeros
Un catalizador Ziegler-Natta, llamado así por Karl Ziegler y Giulio Natta, es un catalizador utilizado en la síntesis de polímeros de 1-alquenos (alfa-olefinas). Se emplean dos amplias clases de catalizadores Ziegler-Natta, que se distinguen por su solubilidad:
El Premio Nobel de Química de 1963 se concedió al alemán Karl Ziegler, por su descubrimiento de los primeros catalizadores a base de titanio, y al italiano Giulio Natta, por utilizarlos para preparar polímeros estereorregulares a partir del propileno. Los catalizadores Ziegler-Natta se utilizan en la fabricación comercial de diversas poliolefinas desde 1956. En 2010, el volumen total de plásticos, elastómeros y cauchos producidos a partir de alquenos con estos catalizadores y otros relacionados (especialmente Phillips) en todo el mundo supera los 100 millones de toneladas. En conjunto, estos polímeros representan los plásticos básicos de mayor volumen, así como los productos químicos básicos de mayor volumen del mundo.
A principios de los años 50, los trabajadores de Phillips Petroleum descubrieron que los catalizadores de cromo son muy eficaces para la polimerización a baja temperatura del etileno, lo que puso en marcha importantes tecnologías industriales que culminaron con el catalizador Phillips. Unos años más tarde, Ziegler descubrió que una combinación de tetracloruro de titanio (TiCl4) y cloruro de dietilaluminio (Al(C2H5)2Cl) ofrecía actividades comparables para la producción de polietileno. Natta utilizó α-TiCl3 cristalino en combinación con Al(C2H5)3 para producir el primer polipropileno isotáctico[3] Normalmente los catalizadores Ziegler se refieren a sistemas basados en el titanio para la conversión del etileno y los catalizadores Ziegler-Natta a sistemas para la conversión del propileno. En los años 70 se descubrió que el cloruro de magnesio mejoraba enormemente la actividad de los catalizadores basados en el titanio. Estos catalizadores eran tan activos que el titanio residual ya no se eliminaba del producto. Permitieron la comercialización de resinas de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y el desarrollo de copolímeros no cristalinos[4].