Synthesis and Characterization of a Pyrene-Labeled Gemini Surfactant Sensitive to the Polarity of Its Environment
Notice bibliographique
Résumé
The cationic gemini surfactant PyO-3-12 was designed to include two dimethyl ammonium groups, one dodecyl tail, and 1-pyrenemethyl hexyl ether tail into the structure of the surfactant. The pyrenyl label ensured that the fluorescence of pyrene could be employed to probe the behavior of PyO-3-12 at the molecular level. The introduction of the oxygen atom in the β-position to pyrene was found to be critical for restoring the sensitivity of the pyrenyl label to the polarity of its environment. The properties of PyO-3-12 were characterized in water by surface tension and a fluorescence methodology that involved the global model-free analysis (MFA) of the pyrene monomer and excimer fluorescence decays to provide quantitative information about the state (unassociated-vs-aggregated) of PyO-3-12. The MFA was combined with a fluorescence quenching study with 2,6-dinitrotoluene to determine the size of the PyO-3-12 micelles. PyO-3-12 was found to behave like a typical gemini surfactant, exhibiting a critical micelle concentration (CMC) of 0.38 (±0.05) mM and an aggregation number (Nagg) equal to 23 (±2). Besides allowing PyO-3-12 to probe the polarity of its environment, the oxygen atom in the β-position next to pyrene brought some pyrenyl labels closer to the interface between the micellar interior and the aqueous phase, in a process that increased the effective volume of the hydrophobic part of PyO-3-12. This led to an increase in the packing parameter of PyO-3-12 and, consequently, an increase in Nagg compared to the Nagg value of 14 (±0.2) obtained for Py-3-12, a gemini surfactant, whose chemical structure was similar to that of PyO-3-12 but without the oxygen in the β-position to pyrene. The methodology described in this study to prepare and characterize pyrene-labeled surfactants is general and can be applied to study any pyrene-labeled surfactant and its interactions with oppositely charged macromolecules.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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