Surfactantes líquidos iónicos con características magnéticas y su empleo en la formación de micelas inversas

VADRA, NAHIR; DIB, NAHIR; CORREA, N. MARIANO; FALCONE, R. DARIO; ALBORÉS, PABLO

Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

La Química Supramolecular plantea el desarrollo y estudio de sistemas autoensamblados, altamente complejos formados por la interacción de varios componentes a través de fuerzas intermoleculares no covalentes. Dentro de este tipo de sistemas organizados, se destacan las micelas inversas por poseer un rango muy amplio de aplicaciones. Por otro lado, los líquidos iónicos (LIs) son sales líquidas con punto de fusión < 100 ºC que también presentan interesantes aplicaciones, especialmente con su relación a una química menos agresiva al ambiente. En los últimos años, ha surgido un nuevo grupo de LIs con propiedades anfifílicas que pueden formar una variedad de sistemas organizados, en especial aquellos que presentan características magnéticas. (1) En este sentido, en el presente trabajo se sintetizaron dos anfifilos con características de LIs: tricloromonobromoferrato de hexadeciltrimetilamonio (NV22) y tetracloroferrato de bencildimetilhexadecilamonio (NV24) Para la formación de ambos surfactantes, se combinaron en metanol los precursores bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) y cloruro de bencildimetilhexadecilamonio (BHDC) con FeCl3. Los surfactantes fueron caracterizados por análisis elemental, calorimetría diferencial de barrido (DSC) y espectroscopia UV-vis. Su capacidad para formar micelas inversas fue valorada en tolueno con la presencia y ausencia de cosurfactante (n-hexanol). Asimismo, la máxima cantidad de agua disuelta fue estimada usando el parámetro W. Tanto NV22 como NV24, mostraron puntos de fusión inferiores a 100 °C (65 y 53 °C, respectivamente) confirmando su característica de LIs. Se observaron las bandas típicas del ion FeCl4- a 534, 619 y 688 cm-1 y de FeCl3Br- a 560, 580,624, 645, 666, 708, 733 cm-1. Para evaluar su capacidad como surfactante, se prepararon soluciones de NV22 y NV24 en tolueno (0.03-0.05 M) y se procedió a la adición de agua hasta colapso del sistema. Paralelamente, se analizó si la presencia de cosurfactante mejoraba la cantidad de agua dispersa. Ambos surfactantes mostraron completa disolución en tolueno y el Wmax observado fue de 5 y 2 para NV22 y NV24 en ausencia de n-hexanol. La adición del alcohol permitió incrementar el Wmax a 9 en ambos casos. Los resultados preliminares demuestran que es posible utilizar estos surfactantes en la formación de micelas inversas, que aceptan agua y pueden tener interesantes aplicaciones en áreas como la nanotecnología debido a su característica magnética.