Cononsolvencia

La cononsolvencia es un fenómeno en el que dos disolventes que normalmente disuelven fácilmente un polímero , al mezclarse en ciertas proporciones, dejan de ser capaces de disolverlo. Este fenómeno contrasta con la cosolvencia, donde dos disolventes que disuelven mal un material, al mezclarse, forman una mezcla capaz de disolverlo.

Los primeros trabajos, tanto experimentales como teóricos, sobre el efecto de cononsolvencia se publicaron a finales de la década de 1970. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Desde entonces, numerosos estudios se han centrado en una variedad de polímeros diferentes que presentan el efecto de cononsolvencia en agua y diversos cosolventes orgánicos como metanol , etanol y acetona . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} Típicamente, las poli(acrilamidas) como la poli(N-isopropilacrilamida ) muestran el efecto de cononsolvencia, ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} mientras que este efecto también se conoce para otros homopolímeros y para sistemas más complejos, por ejemplo, copolímeros de dibloque, polielectrolitos , ^{[ 9 ] [ 10 ]} microgeles reticulados, ^{[ 11 ] [ 12 ]} micelas , ^{[ 13 ]} y cepillos de polímeros injertados. ^{[ 10 ] [ 14 ]} Recientemente, también se demostró que las películas delgadas termosensibles exhiben el efecto de cononsolvencia en una fase de vapor de disolvente mixto, ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} lo cual puede explicarse por una disminución de la temperatura de transición de fase de volumen , la analogía de película delgada de una temperatura crítica de solución inferior . Estos estudios experimentales están respaldados por un número creciente de estudios de simulación. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

After 45 years of research, the origin of the molecular mechanism behind the cononsolvency effect in a mixture of solvents remains not fully resolved yet. To date, researchers have considered various interactions between polymer and solvent/cosolvent as possible factors leading to the cononsolvency effect, such as competitive hydrogen bonding of the solvent and cosolvent with the polymer,^[20][23][24]hydrophobic hydration of particular functional groups of the polymer,^[25] cosolvent induced geometric frustration,^[26][27] excluded-volume interactions due to the surfactant-like behavior of amphiphilic cosolvents,^[28][29] as well as the three body effects, i.e., temporary bridging of one or more individual polymer chains by the cosolvent.^{[30][31][32][33]}

In literature, cononsolvency was reported almost exclusively for polymers in aqueous solution. This, however, does not mean that cononsolvency cannot happen in non-aqueous solutions. For example, poly(methyl methacrylate) shows the cononsolvency effect in the binary mixtures of two organic solvents (chlorobutane and amyl acetate^[34]).