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Ver el documento (formato PDF)   Raffa, Diego L..  "Llaves moleculares como herramienta analítica"  (2004)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Los polímeros conductores son ampliamente utilizados para diversas aplicaciones. Entre ellas se destaca la fabricación de sensores químicos. Se han desarrollado diversos sensores a base de polianilina para la detección de varias moléculas como NADH, H202, glucosa y ácido ascórbico. Estos sensores tiene grandes ventajas como que permiten detectar bajas concentraciones de analito midiendo corrientes relativamente altas. Son estables y permiten el reuso. Por otro lado también poseen algunas limitaciones como la dificultad de derivatizar polianilina para lograr sistemas integrados en los que todos los reactivos necesarios estén unidos covalentemente a la superficie del electrodo. Otra limitación importantísima es el hecho de que la polianilina necesita pH ácido para experimentar sus transiciones de estado de oxidación con los consiguientes cambios de conductividad. Esto limita el uso de sensores a base de polianilina a pHs menores que 5. En esta tesis se presentan enfoques que apuntan a resolver estos problemas inherentes a la quimica de la polianilina y de esta manera desarrollar sensores que puedan sobreponerse a estas limitaciones. Se presenta un método de síntesis de un copolímero de anilina y o-aminobencilamina (ABA) que posee un comportamiento rédox y de conductividad muy similar al de la polianilina, pero cuenta con grupos amino disponibles para practicar reacciones químicas que permitan derivatizar el polímero. Se demuestra que la derivatizacíón del copolímero con ferroceno aldehído no cambia demasiado su conductividad. Asimismo se presenta una caracterización fisico química de los diversos copolímeros obtenidos a partir de distintas proporciones de ABA y anilina en una solución por FTIR, XPS y voltametría cíclica. En cuanto al problema del pH, se presenta un método sencillo y rápido que consiste en una reacción en fase heterogénea entre la polianilina y propano sultona pura que da como resultado un derivado de polianilina que posee alrededor del 30 % de los átomos de N sustituidos con un grupo propilsulfonato (PSPANI). Este polímero posee una conductividad 3 órdenes de magnitud mayor que la polianilina a pH neutro. Finalmente, se desarrolló un sensor a base de PSPANI que permitió detectar concetraciones de H202 tan bajas como 10 μM. Por último, se analizan los alcances de este nuevo copolímero para la determinación de otros analitos.

Abstract:
Conductive polymers are wider used for different applications. Among them, manufacture of chemical sensors stands out. Many sensors using polyaniline have been developed for the detection of several molecules like NADH, H202, glucose and ascorbic acid. These sensors have great advantages like allowing the detection of low concentrations of analyte measuring relativer high currents. They are stable and they allow reuse. On the other hand also they have some limitations like the difficulty of derivatizing polyaniline to obtain integrated systems in which all the necessary reagents are covalently bound to the surface of the electrode. Another important limitation is the fact that polyaniline needs acid pH to yield its transitions of oxidation state with the consequent changes of conductivity. This limits the use of sensors based on polyaniline to pHs lower than 5. In this thesis approaches that aim to solve these problems, which are inherent to the chemistry of the polyaniline, are presented. Ways to develop sensors that can overtake these limitations are reported. A method for the synthesis of a copolymer of aniline and o-aminobenzylamine (ABA) is reported. This copolymer, named poly(ABAaniline) has a redox behavior and a conductivity which are very similar those of polyaniline, but contains amino groups available for chemical reactions of derivatization of the polymer. It is demonstrated that derivatization of the copolymer with ferrocene aldehyde does not change much its conductivity. Also a physicochemical characterization of diverse copolymers obtained from different proportions of ABA and aniline in a solution by FTIR, XPS and cyclical voltametry is presented. Concerning the problem of pH, a simple and fast method for substituting around a 30 % of N atoms with a propylsulfonate group is reported. It consists of a reaction in heterogenous phase between the polyaniline and neat propane sultone that yields the polyaniline derivative (PSPANI). This polymer has a conductivity which is 3 orders of magnitude greater than the polyaniline at neutral pH. Finally, a sensor with PSPANI was developed that allowed the detection of concetrations of H202 as low as 10 μM. Finally, the potential of this new copolymer for the determination of other analytes is analyzed.

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Registro:
Título : Llaves moleculares como herramienta analítica    
Autor : Raffa, Diego L.
Director : Battaglini, Fernando
Año : 2004
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física (DQIAQF). Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3701_Raffa
Idioma : Español
Area Temática : Química / Química de los Materiales
Química / Química Física
Palabras claves : SENSORES; TRANSISTORES MOLECULARES; TRANSISTORES ENZIMATICOS; PROPANO SULTONA; PEROXIDASA DE RABANO PICANTE (HRP); MICROPEROXIDASA MP-11; POLIANILINA; 0-AMINOBENCILAMINA; SENSORS; MOLECULAR TRANSISTORS; ENZIMATIC TRANSISTORS; PROPANE SULTONE; HORSERADISH PEROXIDASE (HRP); MICROPEROXIDASE MP-11; POLYANILINE; O-AMINOBENZYLAMINE
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