Ácidos escuarámicossíntesis, caracterización y aplicaciones

Resum

RESUM En aquesta Memòria es descriuen els àcids escuaràmics i la seva aplicació en diferents camps relacionats amb la Química Supramolecular. Aquests composts són un tipus de derivats de l’àcid escuàric poc conegut. Específicament, el treball aquí descrit es divideix en cinc capítols. Capítol 1. La introducció general ofereix una visió general de la Química Supramolecular i dels seus principals camps d’aplicació actuals. De forma més específica, es descriuen els derivats de l’àcid escuàric i la seva utilització com a centres actius per dur a terme fenòmens de reconeixement i agregació supramolecular, tema principal sobre el qual versa aquesta Memòria. Capítol 2. En aquest capítol s’ha desenvolupat un mètode efectiu de síntesi assistida per microones d’àcids escuaràmics derivats d’amines tant alifàtiques com aromàtiques, amb rendiments compresos entre el 41 i el 92%. S’han caracteritzat les propietats àcides dels composts més representatius mitjançant valoracions espectrofotomètriques, obtenint valors de pKa entre 0.9 i 2.0. Capítol 3. En una primera fase s’han sintetitzat àcids escuaràmics de cadena llarga i s’ha estudiat la seva capacitat per quimissorbir-se sobre superfícies d’alumini. Aquest capítol ofereix informació bàsica per a una posterior implementació d’àcids escuaràmics a materials recoberts. Els recobriments obtinguts s’han estudiat mitjançant un gran ventall de tècniques tals com mesures d’angle de contacte, tècniques de microscòpia, espectroscòpia de IR d’angle rasant i espectrometria de masses. Les mesures d’angle de contacte han demostrat la formació d’una capa que aporta a la superfície una hidrofobicitat comparable a la obtinguda amb àcids carboxílics de longituds de cadena semblants. L’aromaticitat del grup escuaramat ha permès la detecció i seguiment de la formació de la capa molecular mitjançant espectroscòpia de reflectància en UV-vis, una tècnica poc utilitzada en aquest camp. A més, els recobriments obtinguts han demostrat tenir una major resistència a la desorció per immersió en isopropanol que els recobriments duts a terme amb àcids carboxílics. Capítol 4. En aquest capítol s’ha dissenyat un receptor de base escuaramido-escuaramat per a la detecció de molècules zwitteriòniques com la miltefosina. La seva estructura dóna lloc a una disposició dels grups escuaramida i escuaramat que permet la autoagregació, impedint en gran mesura la unió amb anions competitius com els halurs. Capítol 5. La capacitat d’autoagregació de les esquaramides s’ha utilitzat pel disseny d’hidrogelants de base escuaramido-escuaramat. L’elevada acidesa de l’àcid escuaràmic fa que es trobi desprotonat en un ampli rang de pH, la qual cosa permet la seva utilització com a part hidrofílica de un hidrogelant de baix pes molecular. La introducció dels grups -NO2 y -CF3 a l’arilesquaramida permet modular les propietats dels hidrogels resultants, donant lloc a pronunciades diferències en l’estabilitat tèrmica, en les propietats mecàniques i en la morfologia de les fibres que els composen. Així, l’hidrogel nitroderivat resulta injectable, tixotròpic, i experimenta un procés d’encongiment irreversible en presència de dissolucions salines. A més pot carregar-se amb quantitats substancials de biomolècules zwitteriòniques al seu interior (fins a una relació molar de 240:1), que poden alliberar-se posteriorment al medi de forma controlada.