Generacion de nuevos sistemas organizados conteniendo liquidos ionicos como componente : polar caracterizacion y aplicaciones

Abstract

Los sistemas supramoleculares autoensamblados son un campo importante y promisoriopara el progreso de varias ramas de la ciencia moderna y la tecnología. Dentro de los sistemasmás estudiados se encuentran las micelas inversas (MIs), que son agregados típicamenterepresentados por una gota de tamaño nanométrico de un líquido polar encapsulado por unamonocapa de surfactantes (anfifilos), uniformemente distribuida en una fase orgánica no polar En el interior de este sistema se puede solubilizar agua u otros solventes polares. Dentro de loscandidatos a ser solubilizados aparecen los llamados Líquidos ionicos (LIs) que son una nuevaclase de solvente que ha causado gran entusiasmo en las dos últimas décadas. Los Lisencapsulados en estos sistemas organizados han atraído gran interés debido a sus posiblesaplicaciones aprovechando las características únicas de los Lis y las Mis al mismo tiempo. Porconsiguiente, el desarrollo de esta tesis se enfocó en: i) la generación de nuevas Misencapsulado diferentes LIs como solvente polar, ii) en el efecto que diferentes interfaces y elconfinamiento produce sobre las propiedades fisicoquimicas de los LIs escapulados y iii) suempleo como medios de reacción (nanoreactor) para dos reacciones modelos En la primera parte se caracterizó por primera vez el comportamiento de una novedosamolécula prueba de absorción sensible únicamente a la capacidad donora del electrones delmedio (tetrafenilborato de N,N,N`,N`-tetrametiletilendiamina acetilacetonato de cobre([Cu(acac)(tmen)r) en MIs acuosas formadas por bis-(2-etil-hexil) sulfosuccinato de sodio(A0T)/benceno y cloruro de bencil-hexadecil-dimetilamonio (BHDC)/benceno, con el fin deluego poder emplearla en los sistemas encapsulando LIs. Los resultados demostraron que lacapacidad donora de electrones del agua encapsulada en MIs depende de la interacción de agua-surfactante y por consiguiente del tipo de surfactante utilizado para formar el sistema En la segunda parte se sintetizaron dos líquidos jónicos con capacidad donora deelectrones alta: trifluorometanosulfonato de 1-butil- 3-metil-imidazolio dbmim][TIO]) ytrifluoroacetato de 1-butil-3-metil-imidazolio dbmim][TfAc]) para su uso como solvente polarsustituto del agua en MIs de AOT/clorobenceno y BHDC/clorobenceno. En estos sistemas, seevaluó el efecto de las interacciones de LI-surfactante sobre la estructura y las propiedades delLI encapsulado. Los estudios empleando dispersión dinámica de luz confirmaron la eficazformación de los nuevos sistemas, por espectroscopia FT-IR se encontró que la estructura de losLIs en Mis se modifica sustancialmente debido la interacción de LI-surfactante, que dependetanto del tipo de surfactante como del tipo de LI que forma el sistema. Del mismo modomediante el uso de moléculas prueba de absorción como ([Cu(acacXtmen)]), y de absorción yemisión como ioduro de trans-4[4-(dimetil-amino)-estiril]-1-metilpiridinio (HC) se determinóel efecto que tiene la interacción LI-surfactante sobre las propiedades donoras de electrones delos sistemas evaluados Finalmente, se desarrollaron estudios cinéticos para evaluar las propiedades de los LIsencapsulados en MIs y su efecto sobre reacciones biológicas y químicas. En este sentido sedeterminó el efecto de las propiedades de mezcla [bmim][TfO]:agua en Mis deAOT/clorobenceno y BHDC/clorobenceno sobre los parámetros cinéticos de la hidrólisis de 1?naftil fosfato (1-NP) catalizada por la enzima fosfatasa alcalina (AP). Los resultados mostraronque las propiedades de la mezcla encapsulada dependen principalmente del tipo de surfactanteque forma el sistema, y son tan diferentes en cada uno que pueden inactivar o aumentarsignificativamente la eficiencia de AP. También, se evaluó el efecto del tipo de LI encapsuladoen MIs de BHDC/tolueno (cloruro de 1-butil-3-metilimidazolio dbmimiC1) y tetrafluoroboratode 1-butil-3-metilimidazolio ([bmim][BF4])) sobre la nucleofilicidad del ion C1 en la sustituciónnucleófila alifática (SN2) de trifluorometanosulfonato de dimetil-4-nitrophenylsulfonium (S+) Los resultados mostraron que el tipo de LIs encapsulado no solo afecta el grado de interacciónLI-BHDC en MIs sino que también afecta considerablemente la disponibilidad de iones Cl" enlos sistemas micelares evaluados y por lo tanto las propiedades de ambos LIs como solventespara este tipo de reacciones.