Caracterización de polímeros fotoconductores mediante cromatografía con detección múltiple, técnicas de fluorescencia y mecánica y dinámica molecular

Abstract

Se han sintetizaron copolímeros de diferentes composiciones molares de poli[(N-vinil carbazol)-co-(4-tert-butilbenzoato de vinilo)], y poli[N-vinilcarbazol)-co-(4-bifenilo de vinilo)] con capacidad fotoconductora. La síntesis se llevo a cabo por polimerización radical en presencia de AIBN como iniciador. A partir de las composiciones molares, deducidas del análisis elemental de los copolímeros, se calcularon las razones de reactividad de los mismos: 1.5 y 0.7 para VCz y VtBBz en el primer copolímero, y 0.64 y 1.6 para VCz y VBPh en el segundo. Las dos series de copolímeros se caracterizaron en disolución por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) con detección múltiple y por técnicas de fluorescencia. Mediante SEC fue posible obtener sus distribuciones de pesos moleculares, leyes de escala y dimensiones sin perturbar. Los espectros de fluorescencia en estado estacionario permitieron estudiar la influencia de la composición de los comonómeros en la formación excímeros intramoleculares entre grupos de carbazol. Adicionalmente las medidas de anisotropía de fluorescencia en una matriz sólida de PMMA y de desactivación de la fluorescencia y de tiempos de vida media en solución diluida de los copolímeros permitieron estudiar el efecto de la composición de los comonómeros en la transferencia de energía intramolecular (TEI) entre los grupos carbazol (Cz) a lo largo de la cadena polimérica. Tanto la eficiencia de TEI, como la cantidad de excímero intramolecular, aumenta inicialmente con el contenido de Cz, hasta alcanzar un valor prácticamente constante. Simulaciones de dinámica molecular (MD) en fragmentos isotácticos y sindiotácticos del homopolímero de VCz y de ambos copolímeros, se utilizaron para obtener la probabilidad de existencia de aquellas conformaciones que satisfacen los requisitos de formación de excímeros, además de diferentes parámetros relacionados con la eficiencia del proceso de TEI entre unidades de Cz a lo largo de la cadena del homopolímero (PVCz) y de los copolímeros.