Prodan en micelas inversas cationicas y anionicas: ¿desde donde emite?

NOVAIRA MERCEDES;; BIASUTTI, M. ALICIA;; SILBER, JUANA J.; CORREA, N.MARIANO.

Mar del Plata-Bs.As:

Simposio; XV Simposio Nacional de Quimica Organica.; 2005

Las micelas inversas son agregados que se forman cuando moléculas anfifílicas se disuelven en solventes no polares. La mayoría de los estudios realizados en estos sistemas, utilizan al agua como solvente polar y al 1,4 – bis- (2-etilhexil) sulfosuccinato de sodio (AOT) como molécula anfifílica. Las mismas poseen la habilidad de solubilizar cantidades relativamente grandes de agua en una variedad de solventes orgánicos. Se define la relación molar agua a surfactante con el parámetro W0 = [H2O]/[Surfactante]. También se conoce que el surfactante catiónico cloruro de bencil-dimetil-n-hexadecilamonio,(BHDC), forma este tipo de agregados en solventes orgánicos como el benceno. En la literatura se han encontrado trabajos donde se utilizó la molécula prueba 6-propionil-2-dimetilamino naftaleno, prodan para estimar propiedades de micelas inversas de n-heptano / AOT / agua, explicándose los resultados en base a un reparto del prodan desde el solvente orgánico externo hacia la interfase micelar ubicándose en tres microentornos distintos: el solvente orgánico n-heptano, la interfase micelar del lado de las colas hidrocarbonadas y la interfase micelar del lado del agua. Asimismo, se conoce que dicha molécula puede tener la posibilidad de emitir desde un estado localmente excitado (LE) como de un estado excitado retorcido de transferencia de carga (TICT: twisted intramolecular charge transfer) cuando se encuentra en solventes polares. La mayoría de los estudios realizados son teóricos, no habiéndose observado la fluorescencia dual característica de los sistemas que sufren TICT. En este trabajo se reinvestigó el comportamiento de prodan en micelas inversas formadas con n-heptano/AOT/agua, comparándolo con los resultados obtenidos en benceno/BHDC/agua, a través de espectroscopia UV-visible, anisotropía en estado estacionario, técnicas de fluorescencia en estado estacionario y resueltas en el tiempo. Los tiempos de vida de fluorescencia fueron obtenidos a partir de medidas de conteo de fotón único. A W0 = 10, los espectros de emisión muestran la aparición de una banda nueva al variar la concentración de surfactante en ambos sistemas micelares. Los tiempos de vida de fluorescencia obtenidos a la lem = 500 nm, muestran un factor pre-exponencial negativo, característico de procesos que ocurren en el estado excitado. Se determinaron las constantes de reparto en ambos sistemas micelares, a través de técnicas de fluorescencia y por anisotropía en estado estacionario. Se observa que el reparto de la molécula prueba, desde el solvente orgánico hacia la interfase micelar, es independiente del contenido acuoso de la micela, pudiéndose explicar que la molécula prueba no se encuentra en el corazón polar acuoso. A través de los espectros de emisión resueltos en el tiempo (TRES), se demuestra que los cambios espectrales de emisión obtenidos al variar la concentración de surfactante son debidos, además del reparto que sufre la molécula entre el solvente orgánico y la pseudo fase micelar, a que la molécula prodan está emitiendo desde un estado no excitado directamente (posiblemente TICT) por encontrarse en un entorno restringido y polar como es la interfase micelar. Dicha emisión se encuentra favorecida en la interfase de la micela catiónica, posiblemente debido a la menor polaridad de la misma.