Ein dual‐responsives pH‐ und lichtschaltbares Tensid mit einer Spiropyran‐Einheit: Untersuchungen zum Schaltmechanismus und Anwendung zur Steuerung von Emulsionsstabilitäten

Abstract

Ein kationisches Tensid mit einer Spiropyran‐Einheit wurde hergestellt, dessen oberflächenaktives Verhalten in dual‐responsiver Weise einstellbar ist. Der Schaltmechanismus des Tensids beruht auf der umkehrbaren Umwandlung des nichtionischen Spiropyrans (SP) zu einer ionischen Merocyaninform (MC/H+), die über eine Änderung des pH‐Wertes der Lösung oder durch Einstrahlung von Licht mit passender Wellenlänge ausgelöst werden kann. Das entsprechende pH‐abhängige photoaktive Verhalten lässt sich so zusammenfassen, dass im Sauren ein ausgeprägter Unterschied zwischen der Oberflächenaktivität beider Formen des Tensids besteht, während dieses Verhalten im neutralen pH‐Bereich unterdrückt ist. Die zugrundeliegenden Prozesse werden vertieft untersucht und eine thermodynamische Erklärung, der eine Verknüpfung aus theoretischen Betrachtungen und experimentellen Ergebnissen zu Grunde liegt, wird gegeben. Das komplexe stimuli‐responsive Verhalten ermöglicht einen gesteuerten Eingriff in kolloidale Systeme. Mithin wird der pH‐abhängige Manipulation einer durch das Tensid stabilisierten Öl‐in‐Wasser‐Emulsion gezeigt, die die vorliegende Studie um eine Anwendung ergänzt.