Effectiveness of Low-Field NMR to Assess the Molecular Dynamics of Fatty Esters around the Glass Transition
Notice bibliographique
Résumé
The molecular dynamics involved in the emergence of solidity in glass-forming organic esters are poorly understood. Some branched esters are examples of organic materials that do not crystallize under typical thermal protocols but form glasses at low temperatures. The present work investigates the solid-to-liquid phase transition of three fatty branched esters, which are synthetic mimics of compounds found in jojoba oil (so-called jojoba-like esters or JLEs), using low-field 1H NMR and differential scanning calorimetry (DSC). Spin–lattice and spin–spin relaxation times (T1 and T2, respectively) measured from the solid-arrested state to the fluid state provided information about the dynamics and structures of the JLEs below and above the glass transition temperature (Tg). The T1 and T2 state diagrams indicated that the transition involves an intermediary viscoelastic state similar to that observed in polymers. 1H NMR detected the transition because the backbone is “arrested” at the viscoelastic–fluid transition. Tg measured by DSC recorded the “arrest” of the molecules when the branches enter the glassy state deep in the viscoelastic state matching the lowest temperature singularity in the T1 and T2 state diagrams. The rotational correlation time determined using the Bloembergen–Purcell–Pound (BPP) theory indicated an Arrhenius function for T > Tg with an activation energy of 26.1 kJ·mol–1 similar to those of other organic glass formers. The minimum of the coupling constant × T1 (KT1) technique and simultaneous solution of the BPP expressions showed that the distance between neighboring protons remains constant in the glassy state (rg = 2.09 Å) and increases almost linearly in the viscoelastic and fluid states.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».