Caracterización de monocapas autoensambladas de moléculas aromáticos sobre oro

F. A. GUTIERREZ; V. BRUNETTI; M. LÓPEZ TEIJELO

La Plata, Argentina

Congreso; XVII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica SIBAE 2006; 2006

SIBAE

Las monocapas autoensambladas de organotioles o derivados de piridinas sobre superficies metálicas han captado un considerable interés en los últimos años debido a su fácil preparación, estabilidad térmica y el control de la funcionalización química de la superficie. El entendimiento del empaquetamiento molecular de las SAMs es importante para la interpretación de estudios básicos como también para aplicaciones practicas. El estudio comprende la formación de películas auto-organizadas sobre oro con el fin de obtener superficies funcionalizadas para la inmovilización de moléculas de interés biológico. Para su análisis se emplean superficies de Au(111) así como electrodos policristalinos y se estudian las propiedades químicas y la estructura molecular de las monocapas autoensambladas para recubrimientos formados por 2-mercaptopiridina (2-MPy) y ácido isonicotínico (INA) las mismas tienen principalmente N, COO- y S como grupo de anclaje. En relación a este tipo de moléculas su principal interés se debe a que pueden interactuar con la superficie no solo a través de los grupos de anclaje sino también, interaccionar via el sistema π y/o pares de electrones desapareados, analizando el papel que juega el grupo de anclaje de este tipo de moléculas en los procesos de autoensamblado. dejando expuesto además un sitio activo para inmovilizar la molécula biológica (por ej.: nitrógeno, como en la 4,4? bipiridina. Además el o los anillos aromáticos favorecen el autoensamble, el cual es estabilizado por las interacciones intermoleculares laterales entre los electrones π de los anillos, lo que se conoce como pick stacking [1,2]. Por todo esto es que están recibiendo un fuerte interés en la bioelectroquimica debido a su funcionalidad para facilitar la trasferencia directa de electrones de metaloproteinas tales como el citocromo C así como la posibilidad de interaccionar vía el sistema π. Se investigó la influencia del sustrato en la estructura molecular y las propiedades químicas de las monocapas autoensambladas. Se obtuvieron las condiciones óptimas para la adsorción de estas monocapas, observándose el comportamiento electroquímico durante la electrodesorción de las mismas y su respuesta cronoamperométrica mediante la aplicación de técnicas electroquímicas convencionales (voltamperometría cíclica, pulsos de potencial) a fin de analizar las regiones de estabilidad de las capas adsorbidas como así también la cinética de los procesos de adsorción/desorción. Se realizó el estudio de las reaciones de transferencia de carga que tienen lugar, mediante el uso de sistemas redox y la respuesta eléctrica asociada a todos los procesos mediante espectroscopía de impedancia electroquímica. Modificando las condiciones tales como el tiempo, solvente, concentración y pH de inmersión o la temperatura durante el proceso de autoensamblado, y electrolitos soportes . Se inicio la caracterización de la superficie de Au(111) modificada molécula mediante el uso de un microscopio de efecto túnel (Molecular Imaging). Estas medidas se llevaron a cabo tanto en aire (medidas ex-situ) o con control electroquímico en diferentes electrolitos (medidas in-situ) con el propósito de estudiar la estructura molecular, estabilidad y dinámica de las películas autoensambladas en función del pH y del potencial del electrodo. [1] T. Sawaguchi, F. Mizutani, S. Yoshimoto, I. Taniguchi, Electrochim. Acta, 45, 2861 (2000). [2] W. Azzam, C. Fuxen, A. Birkner, H.T. Rong, M. Buck, C. Wöll, Langmuir, 19, 4958 (2003).