Novas Nanoestruturas de Polidiacetileno: Fundamentos e Aplicações

Abstract

Este trabalho apresenta a proposta de síntese e avaliação de novas nanoblendas de polidiacetilenos constituídos por monômeros de ácido 10,12- pentacosadiinóico (PCDA) e ácido 10,12-tricosadiinóico (TCDA) auto- organizados em meio anfifílico formado por soluções aquosas de copolímeros tribloco. As transições eletrônicas das nanoblendas foram estudadas em diferentes temperaturas e na presença de diferentes concentrações de NaOH e Na2CO3, examinando os seguintes parâmetros: resposta colorimétrica (RC) e variação de entalpia aparente de interação (∆H ap−int ). Os resultados mostraram ser possível modular a faixa de transição cromática das nanoblendas, induzida pela temperatura, utilizando copolímeros de diferentes estruturas e concentrações na etapa de síntese. Além disso, as RC das nanoblendas, sintetizadas em altas concentrações de L64, apresentaram-se mais sensíveis a presença dos eletrólitos em relação às nanoblendas, sintetizadas em baixas concentrações do copolímero, e às vesículas de polidiacetileno convencionais. Através da técnica de microcalorimetria de titulação isotérmica, a variação de entalpia associada com os processos de interação entre as nanoestruturas de PCDA ou TCDA e os eletrólitos foi também determinada. O valores exotérmicos de ∆H ap−int , obtidos na titulação com as vesículas, foram associados à desprotonação dos grupos carboxílicos da superfície da bicamada, e os valores endotérmicos de ∆H ap−int , nas curvas de titulação com as nanoblendas, evidenciam que o efeito sinérgico entre as mudanças conformacionais da macromolécula e das cadeias de diacetileno adsorvidas desempenham papel fundamental.

This work presents the proposal of synthesis and evaluation of new nanoblends of polidiacetilenos made of 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA) and 10,12- tricosadiynoic acid (TCDA) monomers self-assembled in a amphiphilic mid formed by aqueous solutions of triblock copolymers . The electronic transitions of nanoblends were studied at different temperatures and in the presence of different concentrations of NaOH and Na2CO3, examining the following parameters: colorimetric response (CR) and apparent enthalpy change of interaction (∆H ap−int ). The results proved possible to adapt the chromatic transition range of the nanoblends, induced by temperature, using copolymers with different structures and with different concentrations in the synthesis step. In addition, the CR of the nanoblends, synthesized in high concentrations of L64, were more sensitive to the presence of electrolytes in relation to the nanoblends synthesized at low concentrations of the copolymer and the conventional polydiacetylene vesicles. Through the isothermal titration microcalorimetry technique, the enthalpy change associated with the processes of interaction between the PCDA or TCDA nanostructures and the electrolytes were also determined. The exothermic values of ∆H ap−int , obtained by titration with vesicles, was associated with deprotonation of the carboxylic groups of the surface of the bilayer, and the endothermic values of ∆H ap−int , in the titration curves with nanoblends, demonstrate that the synergistic effect between the conformational changes of the macromolecule and the diacetylene chains adsorbed play a key role.