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Atomic Sulfur Formation Mechanism on 3-mercaptopropanoic Acid-Derivatives SAMs: Understanding the C-S Bond Cleavage

cnea.tipodocumentoARTÍCULO CIENTÍFICO
dc.contributor.authorAzcárate, Julio César
dc.contributor.authorAagaard, Natalia Desiré
dc.contributor.authorZampieri, Guillermo Enrique
dc.contributor.authorZelaya, Maria Eugenia
dc.contributor.authorFonticelli, Mariano Hernan
dc.date.accessioned2025-12-11T23:26:40Z
dc.date.available2025-12-11T23:26:40Z
dc.date.issued2019-09
dc.description.abstractSelf-assembled monolayers (SAMs) of ω-carboxylic acid thiols are very important in the surface modification of metals, especially on gold surfaces. Indeed, the 3-mercaptopropanoic acid (MPA) and its ester or amide derivatives are widely used for SAM-based sensor design. It was already shown that MPA does not suffer C–S bond scission when adsorbed on Au. On the other hand, in this work we demonstrate that its simplest derivative, methyl 3-mercapto propionate (Me-MPA), is prone to form significant amounts of atomic sulfur when adsorbed on Au. The MPA derivatives are more sensible than MPA itself to alkaline solutions, and its SAM-based sensors will rapidly degrade given atomic sulfur. In this work, we study the simplest MPA derivative Me-MPA SAMs on preferentially oriented Au(111) surfaces by XPS and electrochemical measurements. It was found that the desulfuration of Me-MPA depends on its preparation conditions (grown from ethanol or toluene solution) and on its post-treatment with alkaline solution. In order to explain the S–C bond scission on Me-MPA SAMs, we discuss different reaction mechanisms. We concluded that the reaction mechanism involves an E1cB elimination pathway (β-elimination). This reaction mechanism also explains the desulfuration behavior of other important related molecules like l-cysteine and glutathione.
dc.description.institutionalaffiliationFil: Azcárate, Julio César. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Física de Metales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Aagaard, Natalia Desiré. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Física de Metales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Zampieri, Guillermo Enrique. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Física de Metales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Zelaya, Maria Eugenia. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Física de Metales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Fonticelli, Mariano Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.identifier.issn1932-7447
dc.identifier.urihttps://nuclea.cnea.gob.ar/handle/20.500.12553/8251
dc.publisherAmerican Chemical Society
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/reference/hdl/11336/118670
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.9b07271
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b07271
dc.rights.licenseinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.licensehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subjectSelf-Assembled Monolayers
dc.subjectmethyl 3-mercaptopropanoate
dc.subjectXPS
dc.subjectC-S bond cleavage
dc.subjectFísico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
dc.subjectCiencias Químicas
dc.subjectCIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.titleAtomic Sulfur Formation Mechanism on 3-mercaptopropanoic Acid-Derivatives SAMs: Understanding the C-S Bond Cleavage
dc.typeARTÍCULO
dc.type.versionVersión publicada

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