Aplicação das relações lineares de energia livre de solvatação (LSER) ao estudo de sistemas interfaciais organizados - Lopes, Francisco Nascimento (2011)
Neste estudo foi caracterizado o processo de solubilização de solutos neutros em sistemas micelares compostos de surfactantes não iônicos da família de alcoóis secundários etoxilados com o mesmo grupo hidrofóbico e graus diferentes de etoxilação, variando de 5 a 30 subunidades de oxido de etileno. Para isso, foram utilizadas as Relações Lineares de Energias Livres de Solvatação (LSER) como modelo preditivo para a eficiência de incorporação de solutos. As análises de regressão múltipla e as validações apresentadas tiveram por base a constante de incorporação micelar KS como variável dependente e os descritores de soluto de Abraham como as variáveis independentes. A metodologia utilizada para a determinação de KS baseou-se em técnicas fotofísicas (supressão de fluorescência), medidas de solubilização (solubilização em saturação via espectrofotometria de UV-VIS) e técnicas de cromatografia líquida (Cromatografia Micelar) e gasosa (Cromatografia por Análise de Fase Vapor ou Headspace). A determinação realizada forneceu as seguintes LSERs: 15-S-5: Log KS = 0,054 - 0,227A - 1,197B - 0,600S + 0,938E + 1,854V 15-S-7: Log KS = + 0,267 + 0,435A - 1,475B - 0,831S + 1,045E + 1,805V 15-S-15: Log KS = -0,047 + 0,314A - 1,265B - 0,487S + 0,823E + 2,107V 15-S-30: Log KS = - 0,345 + 0,366A - 1,114B - 0,430S + 0,858E + 2,310V Como é típico para sistemas micelares, constatou-se que a partição dos solutos entre os agregados micelares e a fase aquosa é dominada pelas propriedades de volume molar (V) e capacidade receptora de pontes de hidrogênio ou basicidade (B) do soluto, com contribuições secundárias de dipolaridade (S) e refração molar em excesso (E) do soluto. O aumento do tamanho da cabeça hidrofílica de oligômeros de oxietileno (OE) torna a micela menos coesa, facilitando a acomodação de solutos e favorecendo também a penetração de moléculas de água de hidratação que formam pontes de hidrogênio com as unidades de OE. Isto é indicado pelas variações observadas nos coeficientes de B e V. As variações dos coeficientes de S respondem também ao tamanho da cadeia e ao grau de hidratação, o que foi verificado pelos espectros de bandas vibrônicas de fluorescência de pireno e por alterações de deslocamentos químicos de RMN-1H. Anomalias observadas para surfactante 15-S-5 provavelmente deveram-se à presença de isopropanol utilizado como aditivo para solubilizá-lo em meio aquoso. O conjunto de dados obtidos demonstra que o tamanho da cadeia de OE e da micela responde melhor ao modo do que à extensão de solubilização dos solutos analisados, uma vez que a variável KS não responde de maneira linear ao grau de etoxilação para o conjunto de detergentes estudados.