Estudo de processos fotofísicos de sondas fluorescentes em meio aquoso e micelar com surfactantes dipolares iônicos

Abstract

As características espectrais e intensidades de fluorescência de sondas determinadas em estado estacionário e resolvidas no tempo vêm sendo utilizadas para caracterizar sistemas micelares, poliméricos e biológicos. Neste trabalho o 2-naftol (2NOH) foi utilizado como sonda fluorescente em água e em soluções aquosas de SB3-14, na presença de sais orgânicos. Esta sonda mostra, entre pH 3 e 9, a presença de um patamar das formas não dissociada (2NOH*) e da forma aniônica (2NO-*) do 2-naftol excitado. Esta faixa de pH foi utilizada durante o trabalho para estudar a transferência de prótons do 2NOH* para água e diversos ânions. Em meio aquoso foi possível avaliar, com a sonda fluorescente, a interação de sais como formiato de sódio, acetato de sódio e fluoracetato de sódio. As reações de transferência de prótons, entre a sonda 2NOH* e os diversos ânions, mostraram que as constantes de velocidade decrescem em função da diminuição do pKa do ácido conjugado do sal utilizado. Em meio micelar, os mesmos sais apresentam a reação de transferência de próton, porém com um comportamento diferente daquele observado em meio aquoso, devido à incorporação dos ânions na micela. Ainda, em meio micelar, a interação da sonda com sal trifluoracetato de sódio teve um efeito inverso daquele observado com os sais anteriores. Este efeito, provavelmente está relacionado com a hidrofobicidade do sal, que facilita a incorporação na micela e, este efeito foi observado por eletroforese capilar determinando-se a variação do potencial zeta da micela. Também, foi determinada a concentração micelar crítica (cmc) de surfactantes dipolares iônicos (SB3-10, SB3-12 e SB3-14) por fluorescência, com o auxílio desta mesma sonda fluorescente na presença de perclorato de sódio, o qual reduz a cmc consideravelmente.<br>

The spectral properties and fluorescence intensity of probes, measured by steady state and/or time resolved fluorescence spectroscopy have been used to characterize micellar, polymeric and biological systems. In this work, 2-naphthol (2NOH) has been used as a fluorescent probe, in water and in aqueous micelle solutions of SB3-14, in the presence of inorganic salts. The probe between pH 3 and 9, shows the presence of a plateau of the non-dissociated (2NOH*) and dissociated (2NO-*) forms of 2-naphthol in the excited state. This pH region was selected to study the proton transfer reaction from 2NOH* to water and several anions. In aqueous media was possible to study the interaction of salts such as sodium formate, sodium acetate and sodium fluoroacetate with the fluorescent probe. The proton transfer reactions between the probe 2NOH* and the selected anions, showed that the rate constant decrease as a function of the decrease in pKa of the conjugated acid of the selected salts. In micellar media, the same salts also show a proton transfer reaction, but with a behavior different from that observed in aqueous media. Furthermore, in micellar media, the interaction of the probe with sodium trifluoroacetate showed an effect which is the opposite of that observed with the other salts, probably because the incorporation of anions in the micelle. The observed effect is probably related with the hydrophobicity of the salt, which facilitates incorporation into the micelle and, this effect was observed by capillary electrophoresis, measuring the variation of zeta potential of the micelle. Were also measure the critical micelle concentration (cmc) of dipolar ionic surfactants (SB3-10, SB3-12 and SB3-14) by fluorescence, with the same fluorescent probe, in the presence of sodium perchlorate, which was shown to reduce considerably the cmc.