Investigação quanto-mecânica para síntese de Polímeros Molecularmente Impressos visando a detecção de contaminantes emergentes

Abstract

Neste trabalho, foi desenvolvido um estudo teórico sobre as energias de interação de complexos moleculares não-covalentes voltados para o desenvolvimento de polímeros molecularmente impressos (MIPs) moldados para contaminantes emergentes da classe de fármacos, sendo eles a carbamazepina, diclofenaco e trimetoprima. Tomando como base a Teoria do Funcional da Densidade, buscou-se selecionar os precursores da polimerização que possam guiar o design racional dos MIPs específicos para analito. Como candidatos a monômeros funcionais, foram escolhidos o ácido itacônico, o ácido metacrílico, a acrilamida e a vinilpiridina, e como agentes de ligação cruzada, o dimetacrilato de etilenoglicol, o tetracrilato de pentaeritritol e o triacrilato de trimetilpropano. Assim, foram avaliados a melhor razão monômero funcional-molécula template (T-MF), o impacto do agente de ligação cruzada nas interações, o efeito do solvente e a termodinâmica da complexação com o aumento da temperatura. Como resultado, o estudo mostrou que a polaridade do solvente influenciou a energia do sistema, com o THF proporcionando as melhores interações T-MF. Em relação ao monômero funcional, observou-se que o ácido itacônico apresentou a melhor interação devido aos seus vários sítios de ligação, enquanto a vinilpiridina foi a pior, com apenas um sítio de ligação. Além disso, complexos com maior quantidade de monômeros se mostraram mais espontâneos, contudo se tornam desfavoráveis com o aumento da temperatura. Dessa forma, este estudo teórico pode ser utilizado como referência para a fabricação e caracterização de novos MIPs para aplicações ambientais, com o intuito de guiar futuras sínteses laboratoriais de polímeros de impressão molecular.