Materiales moleculares líquido cristalinoscomportamiento de fase y luminiscente de compuestos de coordinación basados en ligandos beta-dicetona funcionalizados. Cristales líquidos iónicos. Conductividad

Resumen

La consecución de materiales moleculares, con funcionalidades añadidas para su aplicación en tecnologías emergentes, resulta de gran interés. En particular, los materiales líquido-cristalinos (LCs) son de gran importancia debido a que están presentes en multitud de campos, tecnológicos como pantallas de televisión, ordenadores y relojes, o en otros tan dispares como detergentes o cosméticos. En este contexto, los LCs luminiscentes resultan muy atractivos ya que pueden utilizarse, por ejemplo, como fuente de luz en dispositivos cristal líquido (LCDs). Por otra parte, los cristales líquidos iónicos son interesantes debido a su sencilla estructura y a la combinación de las propiedades mesogénicas, de los LCs, e iónicas, de los líquidos iónicos, lo que les confiere características útiles para aplicaciones en electrónica molecular, baterías, células, etc. Bajo estas premisas, el objetivo principal de este trabajo de investigación se ha dirigido a la obtención de materiales moleculares con propiedades LC y funcionalidades adicionales, como son los metalomesógenos luminiscentes o los cristales líquidos iónicos, basados en compuestos de coordinación o especies híbridas orgánicas/inorgánicas, respectivamente. En base a resultados previos de complejos BF2-b-dicetonato, de probada naturaleza LC y luminiscente, se evalúa la influencia que la posición y asimetría en longitud de las cadenas alquílicas situadas en la periferia de ligandos b-dicetona tienen en el comportamiento mesomórfico y luminiscente de este tipo de compuestos. Así, los complejos con cadenas alifáticas situadas en las posiciones 3 y 5 de los anillos bencénicos presentan comportamiento luminiscente aunque no exhiben mesomorfismo. Se plantea establecer la influencia de variables introducidas en ligandos b-dicetonato sobre las propiedades LC de complejos bis(b-dicetonato)cobre(II) a efectos de lograr mesofases discóticas. Los resultados indican que la posición de las cadenas alifáticas del ligando b-dicetonato es más determinante que el número de las mismas. Así, los compuestos conteniendo ligandos dicatenares, muestran comportamiento mesomórfico y exhiben mesofases columnares lamelares, mientras que las especies tetracatenares no presentan propiedades LC. Se propone analizar el efecto que produce la introducción de un sustituyente piridina en posición 1(3) de la b-dicetona con objeto de modificar la polaridad molecular así como añadir nuevas posiciones de coordinación. En concreto, se estudia la influencia de la posición del átomo de N piridínico y la presencia de una o dos cadenas alquílicas soportadas en el sustituyente alquiloxifenil. Todas las b-dicetonas son luminiscentes y presentan actividad sensora frente a iones Zn2+ y Cu2+. Sin embargo, solamente las dicetonas dicatenares muestran comportamiento mesomórfico, exhibiendo mesofases columnares lamelares. Las reacciones de las especies piridil-b-dicetonas frente a fragmentos metálicos ZnCl2, PdCl2, CuCl2 dan lugar a compuestos con el ligando coordinado de diferente forma y las propiedades LC de los compuestos son dependientes del metal y ligando utilizado. El segundo objetivo de la tesis constituye una contribución al conocimiento de materiales cristales líquidos iónicos, con especial interés en aportar nuevas perspectivas de aplicación a través del estudio de su conductividad. En esta línea, se preparan y caracterizan dos tipos de sales iónicas: unas contienen cationes b-dicetonilpiridinio y otras cationes pirazolio. En ambos casos, se escogen aniones de distinta forma y naturaleza para analizar su influencia en el mesomorfismo y en la conductividad iónica. En general, exhiben mesofases esmécticas, con temperaturas de fusión que son dependientes del contraión. El estudio de la conductividad revela que la presencia de una mesofase aumenta el transporte iónico dentro del material. El trabajo presentado constituye un avance en el conocimiento de metalomesógenos luminiscentes y en cristales líquidos iónicos.