Doblamiento inducido por la luz de polímeros supramoleculares impulsados por diarileno

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El plegamiento helicoidal es crucial tanto para los polímeros biológicos como para los sintéticos.
• Lograr el plegamiento controlado en polímeros supramoleculares (SP) es un desafío debido a su sensibilidad ambiental.
• La fotoisomerización del diarileto (DAE) ofrece un disparador potencial para las transformaciones dinámicas del polímero.

Objetivo del estudio:

• Investigar el plegamiento/despliegue reversible inducido por la luz en SP basados en rosetas.
• Para explorar el uso de la fotoisomerización DAE para impulsar el plegamiento helicoidal en SP.
• Comparar la estabilidad termodinámica de las estructuras helicoidales fotoinducidas con las SP lineales directamente formadas.

Principales métodos:

• La polimerización supramolecular de DAE funcionalizado con barbitúricos (isómero abierto) en un disolvente no polar.
• Irradiación de luz UV para inducir el cierre del anillo DAE y el posterior plegamiento helicoidal.
• Caracterización mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) y dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS).

Principales resultados:

• Las SP enrolladas aleatoriamente formadas a partir de monómeros de DAE de isómero abierto exhibieron defectos.
• La irradiación UV indujo el cierre eficiente del anillo DAE, lo que condujo al plegamiento helicoidal en estructuras helicoidales.
• El plegamiento helicoidal fue impulsado por la reparación de defectos y las interacciones entre bucles en los SP helicoidales.
• La polimerización directa de los monómeros de DAE con anillo cerrado produjo SP menos estables y lineales.

Conclusiones:

• La reacción de pospolimerización fotoinducida de las estructuras cinéticas puede producir polímeros supramoleculares termodinámicamente estables.
• Este enfoque proporciona un método novedoso para crear arquitecturas complejas y ordenadas de polímeros.
• Los hallazgos ofrecen un nuevo concepto para diseñar y controlar estructuras poliméricas supramoleculares.