MICELAS UNIMOLECULARES DERIVADAS DE LA POLIETILENIMINA: ESTRUCTURA EN ESTADO SOLIDO.

AGUSTIN S. PICCO; GUSTAVO F. SILBESTRI; CHRISTIAN APPEL; HAIKO DIDZOLEIT; BERND STHUEN; OMAR AZZARONI; MARCELO CEOLIN

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica.; 2013

AAIFQ

Introducción: Las micelas unimoleculares son estructuras constituidas por un núcleo polimérico dendrítico rodeado por una coraza (generalmente moléculas pequeñas en relación al núcleo), anclada covalentemente, de distinta características fisicoquímicas. De este modo, la entidad resultante emula a las micelas tradicionales (multiméricas). El anclaje de ácidos carboxílicos (C12-C18), a través de enlace amida, a núcleos hiperramificados de polietilenimina (HPEI, Mn= 10kda), da por resultado la formación de micelas unimoleculares (HPEI-Cx) con comportamiento reverso, solubles en solventes orgánicos variados (cloroformo, tolueno, THF). Las mismas han sido efectivas en una miríada de campos de estudio. Objetivos: En el presente trabajo, se estudió por medio de dispersión de rayos X de bajo ángulo y alto ángulo (SAXS y WAXS) y espectroscopia IR (FT-IR) la estructura en estado sólido (polvo) de HPEI-C12, C14, C16 y C18, con el fin de entender las características de empaquetamiento de estos sistemas, y el impacto del largo de cadena en este punto. Resultados: Los diagramas SAXS muestran en todos los casos 3 picos de bragg en posiciones 1:31/2:71/2, indicando la presencia de cilindros empaquetados hexagonalmente. Del análisis de los picos, se deduce que la distancia entre cilindros varía linealmente con el largo de cadena presente en la coraza, yendo desde 7,1 nm (HPEI-C12), hasta 8,8 nm (HPEI-C18). Siendo el centro amorfo de estas estructuras HPEI, mediante extrapolación a C=0 se puede estimar el diámetro del núcleo hiperramificado en 3,6 nm. Por tanto, se puede proponer un modelo sencillo de cilindros constituidos por un nucleo de HPEI y una coraza de ácido graso (con sus cadenas alifáticas extendidas), empaquetados hexagonalmente. Los diagramas WAXS muestran picos difusos indicando distancias interplanares que rondan los 4,2 A en todos los casos. A su vez, los datos de FT-IR de todas las muestras presentan una banda de rocking de metilenos localizada en 721 cm-1. Estos tipos de distancias interplanares y bandas de rocking son característicos de cadenas alifáticas empaquetadas hexagonalmente. Conclusiones: El estudio de la estructuración de bloques basados en materia blanda es un área en constante evolución, debido a su impacto en las nanociencias. Las micelas unimoleculares se presentan como una subárea dentro de la materia blanda de gran interes. Es por esto que el estudio de su empaquetamiento es de vital importancia, teniendo en cuenta, el amplio rango de campos en donde se utilizan. Si bien, micelas unimoleculares derivadas de HPEI han sido ampliamente estudiadas en solución/suspensión, no tanto es lo que se sabe de su estructuración en estado sólido. En este contexto, se determinado que los sistemas HPEI-Cx en fase solida se presentan como cilindros empaquetados hexagonalmente, pudiendo ser manipulada la distancia entre núcleos al modificar el largo de cadena de los ácidos constituyentes de la coraza.