La agregación supramolecular de copolímeros de bloque en estado sólido asistida por la formación selectiva de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química supramolecular de las moléculas.
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.

Sus antecedentes:

• Los copolímeros Triblock como el poli (óxido de etileno-b-propieno-óxido-b-óxido de etileno) (EO (n) PO (m) EO (n)) ofrecen bloques de construcción versátiles.
• El autoensamblaje supramolecular proporciona una vía para crear materiales ordenados a través de interacciones no covalentes.
• Las moléculas huésped capaces de formar compuestos de inclusión pueden dirigir el ensamblaje de las moléculas huésped.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el autoensamblaje supramolecular de copolímeros triblock con una molécula huésped.
• Para formar nanocristales 2D con estructuras y propiedades definidas.
• Comprender las fuerzas motrices e interacciones que rigen el proceso de autoensamblaje.

Principales métodos:

• Enfoque mecanoquímico sin disolventes y tratamiento térmico para el autoensamblaje.
• In situ sincrotrón difracción de rayos X para monitorear la formación de estructuras.
• RMN de estado sólido ((1) H- ((13) C, (1) H MAS) para sondear las interacciones huésped-invitado y la topología.
• Cálculos ab initio (HF-GIAO/DGDZVP) para analizar la susceptibilidad magnética y las interacciones intermoleculares.

Principales resultados:

• Formación de nanocristales 2D de inclusión mediante la inclusión selectiva de bloques de óxido de etileno (EO) dentro de la molécula huésped.
• La segregación por fases de los bloques de óxido de propileno (PO) conduce a la alternancia de las láminas cristalinas y las capas amorfas.
• Demostración de las interacciones intermoleculares cooperativas no covalentes y las interacciones CH···π como fuerzas motrices.
• Confirmación de las íntimas interacciones huésped-huésped y una robusta arquitectura supramolecular.

Conclusiones:

• Una estrategia que combina copolímeros de bloque y moléculas huésped formadoras de clatrato permite la fabricación de materiales organizados.
• Las interacciones no covalentes selectivas son clave para dirigir el autoensamblaje de arquitecturas complejas de polímeros.
• Las arquitecturas supramoleculares resultantes exhiben una mayor robustez debido a las interacciones específicas huésped-invitado.