Sistemas supramoleculares alternativos formados con liquidos ionicos anfifilicos

Abstract

En este trabajo de tesis se propuso el estudio y caracterización de micelas inversas (MIs) yvesículas unilaminares formados por dos nuevos surfactantes líquidos iónicos: 1,4-bis(2-etilhexil)sulfosuccinato de 1-butil 3-metilimidazolio (bmim-AOT) y bis(2-etilhexil)fosfatode metilimidazolio (imim-DEHP). En primer lugar se estudió la capacidad de ambossurfactantes de formar MIs en solventes orgánicos no polares y de encapsular agua en suinterior. Mediante las técnicas de dispersión de luz dinámica (DLS) y estática (SLS), sedemostró que bmim-AOT forma MIs en solventes aromáticos, mientras que imim-DEHPlo hace tanto en solventes aromáticos como alifáticos. Las MIs de bmim-AOT sonesféricas y de mayor tamaño que las de Na-AOT, esto se debe a que el contraión bmim+ seencuentra ubicado en la interfaz, intercalado entre los aniones AOT. Se estudió también lainteracción entre el agua encapsulada y la interfaz micelar empleando las espectroscopiasde FT-IR, RMN, y absorción UV-Vis y de emisión de fluorescencia, mediante lasmoléculas pruebas complejo ([Cu(acac)(tmen)][BPh4], QB, 4-AP y PRODAN. Se observóque el agua interacciona con la interfaz pero de manera más débil en comparación con lasMIs formadas por Na-AOT. Esta interacción es tanto con AOT como con el catión bmim+,haciendo que el agua sea poco donora de electrones y más donora de puente de H que elagua encapsulada en las micelas de Na-AOT. Ahora bien, analizando el LI imim-DEHP,éste forma micelas esféricas en tolueno, mientras que en n-heptano son esféricas y del tipovarillas, dependiendo del W0. Esto se debe a que n-heptano no penetra la interfaz micelar,mientras que tolueno si lo hace, generándose así interfaces diferentes. En el caso delsistema micelar n-heptano/imim-DEHP, el contraión imim+ se encuetra penetrando lainterfaz, intercalado entre los aniones DEHP, mientras que en el sistema tolueno/imim-DEHP el catión imim+ se ubica en la interfaz pero del lado del corazón polar. Estasconformaciones hacen que la interfaz de las MIs de imim-DEHP en tolueno tenga?disponible? el H unido al N del catión imim+, mientras que en las MIs formadas en n-heptano esto no sucede. Con respecto al comportamiento del agua encapsulada en elinterior micelar, en ambos sistemas interacciona con el grupo fosfato del anión DEHP,pero lo hace con mayor intensidad con el catión imim+. Estos sistemas organizados puedenser utilizados como nanoreactores en la síntesis de NPs-Q. Lo más destacable es que en elcaso de las MIs de imim-DEHP en tolueno, se puede sintetizar NPs-Q partiendo de Qsólido, debido a que el interior de estas micelas es un medio protonado óptimo para que sesolubilice el polímero precursor. Por otro lado, utilizando las técnicas de DLS, SLS,potencial Zeta, TEM, viscosidad y utilizando las moléculas pruebas HC, PRODAN yDR19, se observó que ambos SLIs pueden formar vesículas unilaminares de maneraespontánea en agua. En particular, el surfactante imim-DEHP es capaz de formar vesículasunilaminares hasta una concentración de 1 mg/mL. Con respecto a las características de labicapa, se observó que la de bmim-AOT es menos polar que las de imim-DEHP, debido aque el contraión bmim+ está presente en mayor proporción en la bicapa de las vesículas debmim-AOT, en comparación al catión imim+ en las vesículas de imim-DEHP. Por últimose evaluó la toxicidad de estos sistemas vesiculares, obteniéndose que las vesículas deimim-DEHP son menos tóxicas que las de bmim-AOT, pero ambos valores se encuentranpor encima del umbral permido para ser utilizadas como vehiculizadores de fármacos.