hrvatski

Utjecaj supramolekulske strukture na difuziju radikala u alkoholima

Pojava supramolekulske strukture u tekućim monohidroksilnim alkoholima, kao i njena statička i dinamička svojstva, predmet su znanstvenog istraživanja već više od sto godina [1]. Uzrok te pojave je agregacija molekula alkohola putem vodikovih veza koje nastaju između njihovih hidroksilnih skupina. Razumijevanje mehanizama nastanka suprastrukture i s njom povezane dinamike u jednostavnim sustavima alkohola mogu pružiti bolji uvid u prirodu kompleksnijih supramolekulskih sustava kao i u ponašanje ostalih tekućina s vodikovim vezama. Zanimljivo pitanje, koje je otvoreno nedavnim istraživanjima ionske vodljivosti i katalitičkih reakcija u alkoholima, jest koliko suprastruktura u alkoholima utječe na raspored i transport stranih molekula u njima [2, 3]. Ukoliko je strana molekula otopljena u tekućini dugoživući radikal, odnosno paramagnetska molekula, njena transportna svojstva moguće je proučavati spektroskopijom elektronske paramagnetske rezonancije (EPR). Difuzija radikala u tekućini mijenja jačinu magnetskih interakcija između spinova njihovih nesparenih elektrona i tako utječe na oblik spektra EPR-a radikala. To nam omogućava da analizom ovisnosti spektra EPR-a o koncentraciji radikala odredimo njihov difuzijski koeficijent (difuzivnost). Unapređenje te metode prikazano je u nedavno objavljenom članku, zajedno s mjerenim rezultatima temperaturnih ovisnosti difuzivnosti komercijalnih nitroksilnih radikala u tri različite viskozne tekućine [4]. U ovom istraživanju, metodom EPR-a određivali smo difuzivnost deuteriranog nitroksilnog radikala Tempon (2, 2, 6, 6-tetrametil-4-oksopiperidin-1-oksil) i ovisnost difuzivnosti o temperaturi u dvije skupine tekućina. Prva skupina su primarni dugolančani nerazgranani alkoholi koji pokazuju superstrukturu, a druga su dugolančani nerazgranani alkani koji su primjer homogenih tekućina bez suprastrukture [5]. Dobivene rezultate za difuzivnost Tempona u tim tekućinama usporedili smo s onima za koeficijente samodifuzije izmjerene tehnikom pulsnog NMR-a [6, 7]. Razlike u odnosima difuzije Tempona i samodifuzije u tim dvjema skupinama tekućina ukazuju na mogući utjecaj supramolekulske strukture u alkoholima na transport strane molekule. 1 R. Böhmer, C. Gainaru, R. Richert, Phys. Rep. 2014, 545, 125. 2 X.-Y. Zhao, L.-N. Wang, Y.-F. He, H.-W. Zhou, Y.-N. Huang, Chem. Phys. 2020, 528, 110473. 3 Y. Wang, G. Wang, J. Yao, H. Li, ACS Catal. 2019, 9, 6588. 4 D. Merunka, M. Perić, J. Mol. Liq. 2019, 277, 886. 5 N.P. Franks, M.H. Abraham, W.R. Lieb, J. Pharm. Sci. 1993, 82, 466. 6 O. Suárez-Iglesias, I. Medina, M. de los Ángeles Sanz, C. Pizarro, J. L. Bueno, J. Chem. Eng. Data 2015, 60, 2757. 7 A. M. Fleshman, G. E. Forsythe, M. Petrowsky, R. Frech, J. Phys. Chem. B 2016, 120, 9959.

supramolekulska struktura ; monohidroksilni alkoholi ; elektronska paramagnetska rezonancija ; difuzija radikala

nije evidentirano