Distribuciones de probabilidad de las distancias de extremo a extremo del óxido de polietileno diluido en solución...

Área de la Ciencia:

• Física de los polímeros
• Espectroscopia
• Química computacional

Sus antecedentes:

• El óxido de polietileno (PEO) es un polímero sintético ampliamente utilizado con aplicaciones críticas.
• La caracterización experimental del paisaje conformacional de PEO, específicamente las distribuciones de distancia de extremo a extremo (P ((Ree))), falta.
• La comprensión de P ((Ree) es vital para los polímeros cortos o complejos que se desvían de las leyes de escala estándar.

Objetivo del estudio:

• Introducir y validar un nuevo enfoque para la caracterización de las distribuciones conformacionales de polímeros.
• Determinar experimentalmente la distribución de distancia de extremo a extremo (P(Ree)) para el PEO de bajo peso molecular.
• Para comparar los resultados experimentales con las simulaciones de dinámica molecular (DM) para el PEO en solución acuosa.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de doble resonancia de electrones (DEER) con sondas de espín conjugadas en el extremo.
• Realizó simulaciones de dinámica molecular (DM) para generar distribuciones conformacionales teóricas.
• P (Ree) medido para las cadenas PEO diluidas (MW: 0,222,6 kDa) en el rango de 29 nm.

Principales resultados:

• Las simulaciones de DEER y MD mostraron un excelente acuerdo para las distribuciones de distancia de extremo a extremo de PEO.
• Los resultados indican que el PEO acuoso se comporta como un polímero semiflexible en un buen disolvente.
• Escalado lineal observado de la distancia de extremo a extremo de la raíz cuadrada media (Ree) con peso molecular hasta la longitud de persistencia (lp ≈ 0,48 nm).

Conclusiones:

• El enfoque combinado DEER-MD es una herramienta poderosa para caracterizar las conformaciones de polímeros.
• PEO exhibe un comportamiento de escala de volumen excluido por encima de su longitud de persistencia.
• Los resultados se alinean con los datos de dispersión experimentales existentes para el PEO de alto peso molecular.