Formación de agregados supramoleculares de anfifilos no iónicos en medio no acuoso. Efecto ligante del agua

Abstract

El trabajo a continuación explora el proceso de asociación de moléculas anfifílicas no iónicas en solventes apolares y el efecto ligante del agua en este proceso de asociación. En específico, se han estudiado tres moléculas anfifílicas en distintos sistemas: el primero de ellos está compuesto por n-hexanol en ciclohexano, el segundo se compone del surfactante Triton X-100 (TX-100) en ciclohexano / hexanol y finalmente el tercer sistema está compuesto por el copolímero dibloque de poli(óxido de etileno)43-b-poli(ε-caprolactona)14 (PEO43-b-PCL14) en ciclohexanona. Tanto TX-100 como PEO43-b-PCL14 presentan en común la unidad hidrofílica, poli(óxido de etileno). Estos dos sistemas se han estudiado en presencia de cantidades variables de agua. El ensamble del primer sistema se ha estudiado, además, en función de la concentración de n-hexanol. Los estudios de agregación se han hecho empleando resonancia magnética nuclear de protones (1 H-RMN). Se ha observado una fuerte dependencia en la concentración de agua para provocar la agregación de los anfifilos estudiados. Se han estudiado los desplazamientos químicos, constantes de difusión y tiempos de relajación de los componentes presentes en las soluciones señaladas. El uso de las sondas ácido 1anilinonaftaleno-8 sulfónico (ANS) y azul de metileno (MB) ha permitido contrastar los resultados obtenidos mediante 1 H-RMN, junto con caracterizar la polaridad del entorno en el cual se encuentra disuelta la sonda. Además, se ha estudiado el proceso de agregación de estos anfifilos en presencia de Ca+2, debido a que este catión forma complejos con poli(óxido de etileno). Se ha observado que el agua, presente en forma de traza en las soluciones de anfifilo en solvente apolar, actúa como un agente cohesivo que ayuda a la agregación de las moléculas mediante la formación de redes de puentes de hidrógeno, en la que el agua se encuentra en un estado altamente estructurado. La estructuración de las moléculas de agua se ve afectada por la presencia de nuevas especies como iones y polielectrólitos. La estructuración del agua en un medio apolar puede dar lugar a ensamblajes moleculares entre moléculas e iones hidrofílicos con nanoestructura definida, proyectables en un abanico de aplicaciones.