Líquidos iónicos: caracterización de sus mezclas binarias con solventes moleculares/agua. Análisis de los efectos de solvatación sobre procesos solvatocrómicos y cinéticos. Aplicaciones sintéticas

Abstract

In this thesis approach a topic of particular interest in the study of ionic liquids, their physicochemical properties and molecular microscopic, as well as the binary its mixtures with molecular solvents and water. Ionic liquids arise as an alternative to molecular solvents but their entry in the system is not passive. In short, it aims is to develop solvent systems from the selection of the most relevant molecular microscopic properties in systems formed by ionic liquids and molecular / water solvent, calling them "New Solvents of design". In this regard, the molecular solvent is systematically varied according to their donor - aceptor hydrogen bond characteristics, ranging from homogeneous solutions to microheterogeneous including organized systems like as micellar. According to the most relevant microscopic property that characterizes the solvent designed, they were applied to different reactive systems to manifest this property in the process. It was analyzed the influence of the acidity in this kind of solvents on the development of a model reaction, where catalysis was relevant in the process. In sum, the thesis attempt to reach concrete definitions of "property of a solvent" from the perspectives and possibilities of their use, adding to the discussion the comparison the properties of molecular solvents and those of ionic liquids, which should contribute to a better selection of solvent, including environmental preservation.

En la presente tesis se aborda un tema de particular interés en el estudio de los Líquidos iónicos, sus propiedades fisicoquímicas y microscópicas moleculares, como así también las de sus mezclas binarias con solventes moleculares y agua. Los líquidos iónicos surgen como una alternativa a los solventes moleculares pero su participación por lejos deja de ser pasiva. En definitiva, se pretende desarrollar sistemas de solventes a partir de la selección de las propiedades microscópicas moleculares más relevantes en los sistemas formados por líquidos iónicos con solventes moleculares / agua, denominándolos “Nuevos Solventes de diseño”. En este sentido, se varió sistemáticamente el solvente molecular según sus características donoras y/o aceptoras de enlace hidrógeno, abarcando desde soluciones homogéneas hasta microheterogéneas, incluyendo sistemas organizados como son los micelares. De acuerdo a la propiedad microscópica más relevante que caracteriza al solvente diseñado, los mismos fueron aplicados a distintos sistemas reactivos de manera de manifestar esta propiedad con claridad en dicho proceso. Se analizó la influencia de la acidez de esta clase de solventes sobre el desarrollo de una reacción modelo, donde la catálisis fue relevante en el proceso. En definitiva, la tesis procuró alcanzar en términos de objetivo general, definiciones concretas sobre “propiedad de un solvente” desde las perspectivas y potencialidades de su empleo, incorporando a la discusión la comparación de las propiedades de los solventes moleculares y aquellas de los Líquidos iónicos, lo cual debería contribuir a una mejor selección del solvente, incluyendo la preservación del medio ambiente.