Photoresponsive materials based on azobenzene: Novel macromolecular architectures and applications

Blasco Pomar, Eva
Oriol Langa, Luis Teodoro (dir.) ; Piñol Lacambra, Milagros (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2013
(Química Orgánica)


Abstract: Durante estos últimos años, los materiales que responden a uno o varios estímulos externos, conocidos como materiales ‘inteligentes’, han despertado un gran interés en la comunidad científica. Una de las principales razones es la posibilidad de utilizarlos en aplicaciones en campos tan diversos como la electrónica o la medicina, entre otros. De todos los posibles, la luz es probablemente el estímulo más interesante ya que es posible controlar la respuesta del material tanto espacial como temporalmente. Existen numerosos grupos orgánicos en los que la luz puede provocar una variación reversible en sus propiedades físicas y/o químicas pero el azobenceno es sin ninguna duda el grupo fotocrómico más estudiado en la preparación de materiales que respondan a la luz. Las aplicaciones de los materiales basados en azobenceno derivan de la fotoisomerizacion reversible entre los isómeros trans y cis que experimentan. En el grupo de investigación de Cristales Líquidos y Polímeros se han estudiado en profundidad polímeros y copolímeros con unidades azobencenos en la cadena lateral para aplicaciones ópticas, tales como el almacenamiento óptico de información. En los últimos años, el estudio se ha centrado en nuevas arquitecturas poliméricas, en concreto, copolímeros bloque dendrítico-lineales. Partiendo de los resultados previos del trabajo del grupo, en esta tesis doctoral se planteó obtener materiales con fotorrespuesta principalmente basados en azopolímeros con arquitecturas poliméricas alternativas a las convencionales basadas en estructura de cadena lateral. Los objetivos planteados para el desarrollo de esta tesis doctoral son los siguientes: - Síntesis y caracterización de copolímeros bloque dendrítico-lineales compuestos por un bloque dendrítico funcionalizado con dieciséis unidades cianoazobenceno y diferentes bloques lineales, poliestireno y poli(metacrilato de etilo) y los análogos con poli(metacrilato de metilo) (Capítulo 2). - Síntesis y estudio del autoensamblaje en agua de nuevos copolímeros bloque dendrítico lineales anfífilos compuestos por un bloque lineal de polietilenglicol y un dendron de tipo poliéster funcionalizado bien con dieciséis unidades 4-isobutiloxiazobenceno o bien codendrones con diferentes proporciones de 4-isobutiloxiazobenceno y cadenas hidrocarbonadas distribuidas aleatoriamente en la periferia. Estudio de la aplicación de estos materiales como nanotransportadores de moléculas orgánicas y liberación fotoestimulada de las mismas (Capítulos 3 y 4). - Síntesis y estudio del autoensamblaje en agua de nuevos copolímeros anfífilos de tipo ‘miktoarm’ AB3, así como su respuesta al irradiar con luz UV. Estos copolímeros están compuestos por un azopolímero y tres ramas idénticas de PEG o un polímero termosensible como la poli(Netilacrilamida). Estudio de la respuesta a la luz, en el caso del polímero con PEG, y de la respuesta dual, luz y temperatura, en el de los polímeros con poli(N-etilacrilamida) de los ensamblados poliméricos (Capítulos 5 y 6). - Preparación de superficies fotosensibles funcionalizadas con unidades azobenceno utilizando luz como estímulo externo tanto para la funcionalización cómo para el control de las propiedades de la superficie (Capítulo 7). Como conclusión general de esta tesis doctoral se establece que el diseño adecuado de estructuras fotocrómicas complejas permite obtener materiales con una respuesta controlada con luz, útil para campos tan diversos como la liberación controlada o las superficies fotoactivas. BIBLIOGRAFÍA: 1. Stuart, M. A. C.; Huck, W. T. S.; Genzer, J.; Muller, M.; Ober, C.; Stamm, M.; Sukhorukov, G. B.; Szleifer, I.; Tsukruk, V. V.; Urban, M.; Winnik, F.; Zauscher, S.; Luzinov, I.; Minko, S. Nat Mater 2010, 9, (2), 101-113. 2. Gil, E. S.; Hudson, S. M. Progress in Polymer Science 2004, 29, (12), 1173-1222. 3. Roy, D.; Cambre, J. N.; Sumerlin, B. S. Progress in Polymer Science 2010, 35, (1¿2), 278-301. 4. Schumers, J.-M.; Fustin, C.-A.; Gohy, J.-F. Macromolecular Rapid Communications 2010, 31, (18), 1588-1607. 5. Natansohn, A.; Rochon, P. Chemical Reviews 2002, 102, (11), 4139-4175. 6. Forcen, P.; Oriol, L.; Sanchez, C.; Alcala, R.; Hvilsted, S.; Jankova, K.; Loos, J. Journal of Polymer Science Part a-Polymer Chemistry 2007, 45, (10), 1899-1910. 7. Forcen, P.; Oriol, L.; Sanchez, C.; Rodriguez, F. J.; Alcala, R.; Hvilsted, S.; Jankova, K. European Polymer Journal 2007, 43, (8), 3292-3300. 8. Forcen, P.; Oriol, L.; Sanchez, C.; Rodriguez, F. J.; Alcala, R.; Hvilsted, S.; Jankova, K. European Polymer Journal 2008, 44, (1), 72-78. 9. Wurm, F.; Frey, H. Progress in Polymer Science 2011, 36, (1), 1-52. 10. del Barrio, J.; Oriol, L.; Alcala, R.; Sanchez, C. Macromolecules 2009, 42, (15), 5752-5760. 11. Del Barrio, J.; Oriol, L.; Alcala, R.; Sanchez, C. Journal of Polymer Science Part a-Polymer Chemistry 2010, 48, (7), 1538-1550. 12. del Barrio, J.; Oriol, L.; Sanchez, C.; Serrano, J. L.; Di Cicco, A.; Keller, P.; Li, M. H. Journal of the American Chemical Society 2010, 132, (11), 3762-3769.

Pal. clave: síntesis de macromoléculas ; macromoléculas ; estructura de moléculas orgánicas ; superficies ; synthesis of macromolecules ; macromolecules ; structure of organic molecules ; surfaces

Knowledge area: Química orgánica

Department: Química Orgánica

Nota: Presentado: 25 10 2013
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Química Orgánica, 2013

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 Record created 2014-11-20, last modified 2019-02-19


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