A Dual pH‐ and Light‐Responsive Spiropyran‐Based Surfactant: Investigations on Its Switching Behavior and Remote Control over Emulsion Stability

螺吡喃 汞菁 肺表面活性物质 乳状液 阳离子聚合 化学 化学工程 离子强度 材料科学 高分子化学 有机化学 分子 水溶液 工程类
作者
Martin Reifarth,Marek Bekir,Alain M. Bapolisi,Evgenii Titov,Fabian Nußhardt,Julius Nowaczyk,Dmitry Grigoriev,Anjali Sharma,Peter Saalfrank,Svetlana Santer,Matthias Hartlieb,Alexander Böker
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:61 (21) 被引量:31
标识
DOI:10.1002/anie.202114687
摘要

A cationic surfactant containing a spiropyran unit is prepared exhibiting a dual-responsive adjustability of its surface-active characteristics. The switching mechanism of the system relies on the reversible conversion of the non-ionic spiropyran (SP) to a zwitterionic merocyanine (MC) and can be controlled by adjusting the pH value and via light, resulting in a pH-dependent photoactivity: While the compound possesses a pronounced difference in surface activity between both forms under acidic conditions, this behavior is suppressed at a neutral pH level. The underlying switching processes are investigated in detail, and a thermodynamic explanation based on a combination of theoretical and experimental results is provided. This complex stimuli-responsive behavior enables remote-control of colloidal systems. To demonstrate its applicability, the surfactant is utilized for the pH-dependent manipulation of oil-in-water emulsions.
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