Oxidación del catecol sobre superficies de oro modificadas con submonocapas de tioles

E. M. MAZA; M. B. MORESSI ; M. A. ZON ; H. FERNÁNDEZ; J. J. CALVENTE ; R. ANDREU

Murcia

Congreso; XXXII Reunión del Grupo de Electroquímica de la Real Sociedad Española de Química y XIII Encontro Ibérico de Electroquímica; 2011

XXXII Reunión del Grupo de Electroquímica de la Real Sociedad Española de Química

En dos estudios previos [1,2], demostramos que las condiciones óptimas para la detección electroquímica de analitos fenólicos policíclicos con electrodos metálicos requieren la presencia tanto de alcanotioles adsorbidos como de un gran número de defectos superficiales, en los que la adsorción y la velocidad de transferencia de carga del analito se vean favorecidas. En un estudio posterior, Hernández et al. [3] comprobaron que esta estrategia es también útil para analizar electroquímicamente mezclas de aminas aromáticas. La modificación de la superficie de electrodos mediante monocapas de tioles ha permitido diseñar superficies que actúan directamente como sensores, o que constituyen plataformas moleculares para la construcción de biosensores, en gran número de aplicaciones electroanalíticas [4]. Este tipo de aplicaciones surgen de forma natural como consecuencia del control que ejercen las características moleculares de los tioles adsorbidos sobre las propiedades fisicoquímicas de la interfase electrodo/disolcución. De esta manera, se pueden mejorar fácilmente las propiedades electrocatalíticas del electrodo, evitar su pasivación, o prevenir reacciones indeseadas mediante una adecuada elección del tiol adsorbido. En esta comunicación se muestran los resultados que hemos obtenido en relación con la oxidación de catecol sobre un electrodo de oro, modificado con submonocapas de hexanotiol, bencenotiol, 2-mercaptoetanosulfonato y 4-mercaptofenol, seleccionadas de forma que nos permiten explorar el comportamiento de tioles tanto alifáticos como aromáticos, y con grupos terminales tales como CH3, OH y SO3-. Dicha oxidación se ha llevado a cabo en en disoluciones acuosas de pH 4, a 25ºC y en presencia de un 15% de dimetilsulfóxido, con vistas a facilitar la disolución de compuestos policíclicos en futuras aplicaciones. Para poder correlacionar la respuesta voltamétrica con la composición superficial, se ha realizado experimentos de desorción reductiva de los cuatro tioles indicados anteriormente en disoluciones de KOH 1M en etanol, pudiendo establecer una relación cuantitativa entre el tiempo de deposición del tiol y su concentración superficial. Un análisis inicial de los resultados obtenidos permite alcanzar las siguientes conclusiones: a) En todos los casos se observa una disminución de la velocidad de oxidación al aumentar la concentración superficial del tiol por encima de un umbral, que coincide aproximadamente (2-3 10-10 mol cm-2) con el recubrimiento de una monocapa de tiol adsorbido en paralelo con la superficie del electrodo. b) La disminución de la velocidad de oxidación es mucho más marcada en el caso de los tioles alifáticos, sugiriendo una mejor conducción electrónica a través de los anillos aromáticos de las moléculas de tiol adsorbidas. Referencias: 1.- M. B. Moressi, R. Andreu, J. J. Calvente, H. Fernández, M. A. Zón, J. Electroanal. Chem. 570 (2004) 209. 2.- M. B. Moressi, J. J. Calvente, R. Andreu, H. Fernández, M. A. Zón, J. Electroanal. Chem. 605 (2007) 118. 3.- I. Carrillo, M. C. Quintana, A. M. Esteva, L. Hernández, P. Hernández, Electroanalysis 20 (2008) 2614. 4.- J. C. Love, L. A. Estrofa, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, G. M. Whitesides, Chem. Rev. 105 (2005) 1103.