Anfífilos de forma molecular gigantes basados en conjugados de poliestireno-hidrófilo [60]fullereno: síntesis de...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las anfifilas de forma molecular son cruciales para el autoensamblaje, pero sus comportamientos complejos no se comprenden completamente.
• Los tensioactivos tradicionales y los copolímeros de bloque tienen limitaciones en el autoensamblaje sintonizable.
• Se necesitan arquitecturas moleculares definidas con precisión para explorar nuevos fenómenos de autoensamblaje.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar dos series de anfífilos de forma molecular: el fullereno hidrófilo [60] (AC(60)) atado con una (PS(n) -AC(60) o dos (2PS(n) -AC(60) cadenas de poliestireno (PS).
• Para investigar las morfologías micelares autoensambladas de estos anfífilos en condiciones variables.
• Para establecer un diagrama de fase morfológico para PS{n}-AC{60} basado en la concentración y longitud de la cola del polímero.

Principales métodos:

• Reacciones regiospecíficas de multiadición y de cicloadición 1,3-dipolar de Huisgen para la síntesis precisa de anfifilos de forma.
• Microscopía electrónica de transmisión (TEM) y experimentos de dispersión de luz para analizar estructuras autoensambladas.
• Variación sistemática de la topología molecular, longitud de la cola del polímero y concentración molecular inicial.

Principales resultados:

• Se sintetizaron con éxito anfífilos de forma con química de superficie y topología definidas.
• PS(n) -AC(60) formaban esferas a bajas concentraciones (<0,25 por ciento en peso), pasando a ser esferas, cilindros y vesículas a concentraciones más altas.
• 2PS(n) -AC(60) vesículas consistentemente formadas a través de las concentraciones probadas, con isómeros topológicos (PS(44) -AC(60) frente a 2PS(23) -AC(60) que muestran morfologías distintas (esferas frente a vesículas).

Conclusiones:

• Los anfífilos de forma molecular exhiben comportamientos de autoensamblaje versátiles y sensibles a la concentración, distintos de los tensioactivos tradicionales y los copolímeros de bloqueo.
• Las transiciones morfológicas son sintonizables por topología molecular (una contra dos cadenas PS) y longitud de cola de polímero.
• Se construyó un diagrama de fase morfológico completo para PS ((n) -AC ((60), destacando comportamientos de fase únicos.