Cristais líquidos iônicos diméricos com propriedades luminescentes e gelificantes

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Kutz, Monike da Silva
• Orientador(a): Westphal, Eduard
• Banca de defesa: Merlo, Aloir Antonio , Pilissao, Cristiane , Westphal, Eduard , Molin, Fernando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Químíca
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cristais líquidos; Luminescência; Energia - transferência; Fluorescência; Liquid crystals; Luminescence; Energy transfer; Fluorescence
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27814

Neste trabalho de mestrado, 5 moléculas inéditas iônicas diméricas contendo o heterociclo 1,3,4-oxadiazol 2,5-dissubstituído foram sintetizadas, purificadas e caracterizadas por meio de análises estruturais, térmicas e fotofísicas. As análises estruturais foram investigadas através de espectroscopia no IV e 1H RMN. Já as análises térmicas e líquido cristalinas foram realizadas posteriormente através das técnicas de MOLP, DSC e TGA. Em paralelo, todos os compostos tiveram suas propriedades fotofísicas analisadas em solução através da técnica de absorção no UV-vis e emissão por fluorescência. Todas as 5 moléculas alvo do projeto apresentaram propriedades líquido-cristalinas, com a formação e estabilização de mesofase do tipo esmética A no aquecimento e no resfriamento das amostras. As temperaturas de transição de fase dos compostos mostraram-se altas, ocasionando assim decomposição térmica dos materiais durante as análises de MOLP e DSC. Um procedimento adotado para contornar este problema foi o aumento do espaçador entre as unidades mesogênicas dos dímeros e a mudança de contra-íon das moléculas finais, de brometo (Br-) para o ânion tetrafluoroborato (BF4-), sendo as propriedades mesomórficas das moléculas com ânion brometo não investigadas neste trabalho. A alteração do contra-íon para outro mais volumoso não gerou resultados satisfatórios, porém o aumento no espaçador ocasionou a diminuição gradativa das temperaturas de isotropização dos materiais, facilitando a realização das análises térmicas e garantindo sua reprodutibilidade. Já as análises fotofísicas foram realizadas das moléculas contendo o contra-íon brometo e, em seguida, com o contra-íon tetrafluoroborato, a fim de investigar a influência que o contra-íon teria nas regiões de absorção e emissão por fluorescência dos materiais. Além disto, foram realizados estudos ópticos de moléculas intermediárias, a fim de melhor compreender as propriedades espectroscópicas complexas dos compostos finais. Com isso, verificou-se que as moléculas finais apresentam um comportamento fotofísico duplo, que combina as propriedades ópticas das duas unidades mesogênicas que as dão origem, além de apresentarem o fenômeno de transferência de energia ressonante de Förster (FRET), com os materiais absorvendo nas regiões de 282 e 379 nm, e emitindo em 357 e em 548 nm, ocasionando assim uma sobreposição entre uma das bandas de absorção com uma banda de emissão. Somada à formação das mesofases líquido-cristalinas para todos os materiais, observou-se também a formação de géis dentro de poucos minutos quando os materiais eram dissolvidos em DMSO e em clorofórmio, para as moléculas com contra-íon brometo e tetrafluoroborato.