dc.contributor.author |
López Roig, Carlos
|
|
dc.date |
2017 |
|
dc.date.accessioned |
2019-02-05T11:22:58Z |
|
dc.date.available |
2019-02-05T11:22:58Z |
|
dc.date.issued |
2019-02-05 |
|
dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/11201/148927 |
|
dc.description.abstract |
[spa] En esta Memoria se describen los ácidos escuarámicos y su aplicación en distintos campos
relacionados con la Química Supramolecular. Estos compuestos son un tipo de derivados del
ácido escuárico poco conocidos. Específicamente, el trabajo aquí descrito se divide en cinco
capítulos.
Capítulo 1. La introducción general ofrece una visión general de la Química
Supramolecular y de los principales campos de aplicación actuales. De forma más específica, se
describen los derivados del ácido escuárico y su utilización como centros activos para llevar a
cabo fenómenos de reconocimiento y agregación supramolecular, tema principal sobre el que
versa esta Memoria.
Capítulo 2. En este capítulo se ha desarrollado un método efectivo de síntesis asistido por
microondas de ácidos escuarámicos derivados de aminas tanto alifáticas como aromáticas, con
rendimientos comprendidos entre el 41 y 92%. Se han caracterizado las propiedades ácidas de
los compuestos más representativos mediante valoraciones espectrofotométricas,
obteniéndose valores de pKa entre 0.9 y 2.0.
Capítulo 3. En una primera fase se han sintetizado ácidos escuarámicos de cadena larga y
se ha estudiado su capacidad para quimisorberse sobre superficies de aluminio. Este capítulo
ofrece información básica para una posterior implementación de ácidos escuarámicos en
materiales recubiertos. Los recubrimientos obtenidos se han estudiado mediante un amplio
abanico de técnicas, como medidas de ángulo de contacto, técnicas de microscopía,
espectroscopia de IR de ángulo rasante y espectrometría de masas. Las medidas de ángulo de
contacto han demostrado la formación de una capa que aporta a la superficie una
hidrofobicidad comparable a la obtenida con ácidos carboxílicos de longitudes de cadena
similar. La aromaticidad del grupo escuaramato ha permitido la detección y seguimiento de la
formación de la capa molecular mediante espectroscopia de reflectancia en UV-vis, una
técnica poco utilizada en este campo. Además, los recubrimientos obtenidos han demostrado
tener una mayor resistencia a la desorción por inmersión en isopropanol que los
recubrimientos llevados a cabo con ácidos carboxílicos.
Capítulo 4. En este capítulo se ha diseñado un receptor de base escuaramidoescuaramato para la detección de moléculas zwitteriónicas como la miltefosina. La estructura
del mismo da lugar a una disposición de los grupos escuaramida y escuaramato que permite su
autoagregación, impidiendo en gran medida la unión con aniones competitivos como los
haluros.
Capítulo 5. La capacidad de autoagregación de las escuaramidas se ha utilizado para el
diseño de hidrogelantes de base escuaramido-escuaramato. La elevada acidez del ácido
escuarámico hace que se encuentre desprotonado en un amplio rango de pH, lo que permite
su utilización como parte hidrofílica de un hidrogelante de bajo peso molecular. La
introducción de los grupos -NO2 y -CF3 en la arilescuaramida permite modular las propiedades
de los hidrogeles resultantes, dando lugar a marcadas diferencias en la estabilidad térmica, en
las propiedades mecánicas y en la morfología de las fibras que los componen. Así, el hidrogel
nitroderivado resulta inyectable, tixotrópico, y experimenta un proceso de encogimiento
irreversible en presencia de disoluciones salinas. Además puede cargarse con cantidades
sustanciales de biomoléculas zwitteriónicas en su interior (hasta una relación molar de 240:1),
que pueden liberarse posteriormente al medio de forma controlada. |
ca |
dc.description.abstract |
[cat] 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. |
ca |
dc.description.abstract |
[eng] This PhD thesis describes squaramic acids and their application in different fields related
to Supramolecular Chemistry. These compounds are a little known type of squaric acid
derivatives. Specifically, the work described herein is divided into five chapters.
Chapter 1. The general introduction provides an overview of Supramolecular Chemistry
and its main current fields of application. More specifically, squaric acid derivatives and their
use as active centers for recognition and supramolecular aggregation phenomena, the main
topic on which this report is, are described.
Chapter 2. In this chapter an effective method of microwave-assisted synthesis of
squaramic acids derived from both aliphatic and aromatic amines is developed in yields
ranging from 41 to 92%. The acid properties of the most representative compounds have been
characterized by spectrophotometric titrations, obtaining pKa values between 0.9 and 2.0.
Chapter 3. In a first phase, long-chain squaramic acids have been synthesized, and their
ability to chemically adsorb on aluminum surfaces has been studied. This chapter provides
basic information for a subsequent implementation of squaramic acids in coated materials.
The coatings obtained have been studied through a wide range of techniques, such as contact
angle measurements, microscopy techniques, grazing angle IR spectroscopy and mass
spectrometry. Contact angle measurements have shown the formation of a layer which
provides hydrophobicity to the surface, comparable to that obtained with carboxylic acids of
similar chain lengths. The aromaticity of the squaramate group has allowed for detecting and
monitoring the formation of the molecular layer by UV-vis reflectance spectroscopy, a
technique not widely used in this field. In addition, the coatings obtained exhibit a higher
resistance to desorption by immersion in isopropanol than those carried out with carboxylic
acids.
Chapter 4. In this chapter a squaramide-squaramate based receptor has been designed
for the detection of zwitterionic molecules such as miltefosine. The structure of this receptor
gives rise to an ensemble of the squaramide and squaramate groups that allows its selfaggregation, preventing the formation of complexes with competitive anions like halides.
Chapter 5. The self-aggregation capacity of squaramates has been used for the design of
squaramide-squaramate-based hydrogels. The high acidity of the squaramic acid ensures its
ionization over a wide pH range, allowing its use as a hydrophilic part of a low molecular
weight hydrogelator. The introduction of the -NO2 and -CF3 groups into the arylsquaramide
leads to the modulation of the resulting properties of the hydrogels, causing marked
differences in the thermal stability, mechanical properties and morphology of the fibers. Thus,
the nitroderivative hydrogel turn out to be injectable, thixotropic, and undergoes an
irreversible shrinking process in the presence of saline solutions. In addition, substantial
amounts of zwitterionic biomolecules can be charged inside the hydrogel (up to 240: 1 excess
molar ratio), which can subsequently be released into the medium in a controlled manner |
ca |
dc.format |
application/pdf |
|
dc.format.extent |
254 |
ca |
dc.language.iso |
spa |
ca |
dc.publisher |
Universitat de les Illes Balears |
|
dc.rights |
all rights reserved |
|
dc.rights |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
|
dc.title |
Ácidos escuarámicos: síntesis, caracterización y aplicaciones |
ca |
dc.type |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
|
dc.type |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
dc.subject.udc |
54 - Química |
ca |
dc.subject.udc |
542 - Química pràctica de laboratori. Química preparativa i experimental |
ca |
dc.subject.ac |
Ciència i Tecnologia Química |
ca |
dc.contributor.director |
Costa Torres, Antonio
|
|