O benzeno é um agente cancerígeno e os limites rígidos de exposição ao native de trabalho protegem as pessoas em muitas partes do mundo. O monitoramento da qualidade do ar em ambientes de alto risco é essencial-por exemplo, em instalações químicas industriais, onde o produto químico orgânico geralmente é um subproduto inevitável de outros processos. Mas a falta de funcionalidade do benzeno, juntamente com o caráter gorduroso e apolar da molécula, significa que a detecção sensível geralmente requer equipamentos analíticos de grau de laboratório.
O novo teste desenvolvido por Chen e sua equipe usa unidades acridan em forma de tigela que atuam como hospedeiros ricos em elétrons para os motivos de hóspedes da cianopirimidina, que são amarrados por uma cadeia polimérica. A montagem supramolecular resultante produz uma emissão fluorescente amarela de linha de base devido a interações de transferência de carga entre esses componentes do host e do hóspede. Mas a ligação preferencial do benzeno na unidade Acridan desloca o hóspede da pirimidina, suprimindo as interações transferências de carga e a fluorescência amarela. O azul de pirimidina nu, que uma vez libertou da bolsa da acridan, sinalizando assim a presença de benzeno com uma transição amarela para azul.
Os pesquisadores revestiram esse complexo de host em amostras de papel de filtro, que eles expuseram a diferentes concentrações de vapores de hidrocarbonetos. Os testes demonstraram que o papel tem uma sensibilidade e especificidade notável em relação ao benzeno, com um limite de detecção calculado de apenas 3,5 mg/L e uma taxa de seletividade de 10 vezes para a molécula alvo sobre tolueno, xilenos e ciclohexano. Em um teste last de prova de princípio, Chen e seus colegas experimentaram o sensor de papel em amostras líquidas de matérias-primas de ciclohexano (que geralmente contêm impurezas de benzeno) e produziram com sucesso um sinal visible em concentrações tão baixas quanto 1%.
“É uma interação muito agradável e criativa de uma interação com o host e eles demonstram seletividade impressionante do benzeno em relação a outros aromáticos”, diz Optoelectronics pesquisador Eli Zysman-Colman da Universidade de St. Andrews.
Mas, acrescenta Zysman-Colman, é muito cedo para dizer que se este teste tiver um futuro comercial. “Não sabemos o custo-efetividade disso em relação a outros sensores de benzeno ou como isso se comportaria em condições do tipo real-se haveria outros contaminantes que saciariam a emissão e tornariam o sensor ineficaz”, diz ele. “No entanto, este é um exemplo de exploração de uma interação supramolecular para criar um materials que mostra utilidade. Mas se é útil para a sociedade como um todo? Isso é difícil de prever”.
