Estudio fotofísico de las transformaciones conformacionales en polielectrolitos aniónicos

Abstract

Las transiciones conformacionales inducidas por pH y las propiedades de los microdominios formados en los sistemas estudiados, son el tema de esta tesis. Los sistemas estudiados son copolímeros de anhídrido maléico con estireno y una serie de ésteres productos de la esterificación del grupo anhídrido de este copolímero, con alcoholes alifáticos con un largo de cadena variable. Mediciones de la fluorescencia del pireno, en estado estacionario y resueltas en el tiempo, así como otras técnicas fisicoquímicas clásicas como potenciometría y viscosimetría, muestran la existencia de dos microdominios diferentes en todo el rango de pH. Las transiciones conformacionales inducidas por pH, llevan a la macromolécula desde una conformación compacta, a pH bajos, a una conformación mas extendida a altos valores de pH. La expansión es producida principalmente por la repulsión electrostática de los grupos ionizados, pero las interacciones de las cadenas alquílicas laterales reducen la expansión de las cadenas poliméricas hacia conformaciones más libres. Los copolímeros con cadena lateral alquílica de ocho carbonos o mayor no presentan transición conformacional.

Conformational transitions induced by pH and properties of the microdomains formed in the studied systems are the subject of this thesis. The studied systems were copolymers of maleic anhydride with styrene, AME-0, and a series of esters product of the reaction of AME-0 with aliphatic alcohols with a variable chain length, AME-n. Measurements of steady-state and time-resolved fluorescence of pyrene, along with other classical physicochemical techniques, i.e., potentiometry and viscosimetry demonstrated the existence of different microdomains in the entire pH range. The pH induced conformational transition takes the polymer chain form a compact to a more extended form by increasing the dissociation degree. This transition is driven mainly by the electrostatic repulsion ofthe ionized groups, but the interactions between the side alkyl chains reduce the expansion of the macromolecule to a random-coil conformation. The copolymers carrying a lateral alkyl chain with eight or more methylene groups do not present conformational transition.