Análisis de los patrones de respuesta de microsensores solvatocromicos en mezclas binarias del tipo agua + liquido iónico.

CLAUDIA G. ADAM Y PEDRO M. MANCIN

Mar del Plata

Simposio; XIX Simposio Nacional de Química Orgánica.; 2013

Sociedad Argentina de Qca Organica

La búsqueda de solventes alternativos ?más verdes? ha colocado a los líquidos iónicos (LIs) en el medio de la escena de numerosas investigaciones. Estos son una nueva clase de solventes compuestos enteramente por cationes y aniones y prometen ser solventes óptimos para una amplia variedad de reacciones. Muchas de sus propiedades son buscadas para el diseño de ´nuevos solventes´ más amigables con el medio ambiente. Su incorporación como ´solventes verdes´ conduce al conocimiento de sus propiedades microscópicas. Hasta el momento, para la obtención de parámetros cuantitativos han sido aplicadas satisfactoriamente las escala de Dimroth-Reichardt, ET(30) y la de KAT (Kamlet-Abboud-Taft). Pero debido a la gran diversidad de comportamientos observados en estos LIs, en algunos casos, se hace difícil correlacionar la estructura química de estos solventes con sus parámetros microscópicos y/o con su reactividad. El objetivo de este trabajo es evaluar como el agregado de un LIs modifica las propiedades microscópicas de un solvente molecular. Para ello, se seleccionaron mezclas binarias del tipo Agua+LIs. Para profundizar en el comportamiento de estos LIs se analizo la variación de los parámetros solvatocromicos en función de la concentración de LIs, evaluando la adición de pequeñas cantidades (hasta 0.2M) y de XLIs>0.1. La solvatación de la prueba fue analizada por la aplicación de un modelo de solvatación. Esta herramienta nos brinda información acerca de cómo esta compuesta la esfera de solvatación del soluto. De este modo es posible describir cuantitativamente su composición en el microambiente que rodea a los microsensores utilizados en la determinación de las propiedades microscópicas. En este sentido nuestra intención, no solo es entender las interacciones soluto-solvente y solvente-solvente presente en estos sistemas sino además, analizar la validez de la aplicación de estas escalas en los sistemas seleccionados. Los sistemas binarios están formados por los LIs [C4mim] [Br] / [BF4]. Los microsensores clásicos tales como: 2,6-dichloro-4-(2,4,6-triphenyl-N-pyridinio)-phenolate (IA), N,N-diethyl-p-nitroaniline (II), 4-nitroanisole (III), 4-nitroaniline (IV) y 4-nitrophenol (V) fueron utilizados para la obtención de los parámetros cuantitativos. En primera instancia, grandes corrimientos solvatocromicos fueron observados para microsensor zwitterionico IA, indicando una fuerte interacción con los componentes de la mezcla. Además, la respuesta obtenida en estos sistemas no solo es dependiente del rango de concentraciones de LI sino de la estructura química de la prueba. El mayor cambio en las propiedades microscópicas se observa en el rango de concentraciones molares de LI. Para este rango, el microsensor esta solvatado por el complejo intersolvente, mientras que al XLI > 0.1 gobiernan las propiedades del LI. Además, fue posible demostrar que ciertos microsensores (III y V) son insensibles al cambio de las propiedades del medio, presentando una baja habilidad para discriminar los diferentes componentes de la mezcla presente. Hasta el momento, el sueño de KAT, de obtener una propiedad ´única´ del solvente a partir del promedio de varias pruebas, en este tipo de mezclas, no resulta operativo. Por lo tanto, los resultados emergentes de su aplicación deben ser analizados con precaución.