Síntese, caracterização e avaliação das propriedades térmicas e óticas de cristais líquidos discóticos derivados de azo-2,3-difenilquinoxalinas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Welisson de Pontes
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13049
Resumo: Liquid crystals (LCs) are important materials with properties of order and fluidity. The control of self-organization and self-assembly characteristics can be performed by the introduction of optical switch, such as an azobenzene system. Luminescent and charge-carrying properties can be aggregated by the incorporation of the quinoxaline center. In this context, this dissertation presents the synthesis and characterization of the mesomorphic and optical properties of four series of 1,4-disubstituted azobenzenederived compounds connected to the quinoxaline center. The molecules are constituted by the azobenzene rigid center, where groups with different polarities, sizes and electronic properties, such as OC10H21, NO2, Cl, OCH3 and OC8H17 (branched alkoxy chain) groups were introduced at one end. At the other end, the quinoxaline center is substituted at the 2,3-positions with methoxyphenyl or dodecyloxyphenyl groups. To link the azobenzene system to quinoxaline the ester group was used, which can be directly or using a six carbon spacer group. The compounds were characterized by infrared spectroscopy, 1H and 13C nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. The mesomorphic properties were investigated by Polarized Optical Light Microscopy (MOLP), Differential Scanning Calorimetry and X-ray diffractometry (XRD) at different temperatures. The results showed that the dodecyloxyphenyl groups in the quinoxaline moiety and compacts electron withdrawing groups in the azobenzene system favored the stabilization of the columnar mesophase while the methoxyphenyl groups in quinoxaline moiety were determinant in generation of materials that do not present crystallization in cooling, remaining as a solid isotropic glass. The compounds presented low luminescence in the blue region with higher intensities for the compounds with the six carbon spacer group. The compounds presented low luminescence in the blue region with higher intensities for the compounds with the six carbon spacer group due to the greater intramolecular distance of the azobenzene and quinoxaline chromophores. The compounds showed reversible photoisomerization in solution and also in mesophase evaluated by MOLP and XRD.
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The molecules are constituted by the azobenzene rigid center, where groups with different polarities, sizes and electronic properties, such as OC10H21, NO2, Cl, OCH3 and OC8H17 (branched alkoxy chain) groups were introduced at one end. At the other end, the quinoxaline center is substituted at the 2,3-positions with methoxyphenyl or dodecyloxyphenyl groups. To link the azobenzene system to quinoxaline the ester group was used, which can be directly or using a six carbon spacer group. The compounds were characterized by infrared spectroscopy, 1H and 13C nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. The mesomorphic properties were investigated by Polarized Optical Light Microscopy (MOLP), Differential Scanning Calorimetry and X-ray diffractometry (XRD) at different temperatures. The results showed that the dodecyloxyphenyl groups in the quinoxaline moiety and compacts electron withdrawing groups in the azobenzene system favored the stabilization of the columnar mesophase while the methoxyphenyl groups in quinoxaline moiety were determinant in generation of materials that do not present crystallization in cooling, remaining as a solid isotropic glass. The compounds presented low luminescence in the blue region with higher intensities for the compounds with the six carbon spacer group. The compounds presented low luminescence in the blue region with higher intensities for the compounds with the six carbon spacer group due to the greater intramolecular distance of the azobenzene and quinoxaline chromophores. The compounds showed reversible photoisomerization in solution and also in mesophase evaluated by MOLP and XRD.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESCristais líquidos (CLs) constituem importantes materiais com propriedades de ordem e fluidez. O controle das características de auto-organização e automontagem pode ser realizado pela introdução de um interruptor ótico, como o sistema azobenzeno. Propriedades luminescentes e de transporte de carga podem ser agregadas pela incorporação do centro quinoxalina. Neste contexto, esta dissertação apresenta a síntese e caracterização das propriedades mesomórficas e óticas de quatro séries de compostos derivados do azobenzeno 1,4-dissubstituídos ligados ao centro quinoxalina. As moléculas são constituídas pelo centro rígido central azobenzeno, onde, em uma das extremidades foram introduzidos grupos com polaridades, tamanhos e propriedades eletrônicas diferentes, como grupos OC10H21, NO2, Cl, OCH3 e OC8H17 (cadeia alcóxi ramificada). Na outra extremidade, tem-se o centro quinoxalina substituído nas posições 2,3 com grupos metoxifenil ou dodeciloxifenil. Para ligar o sistema azobenzeno à quinoxalina foi utilizado o grupo éster, que pode ser diretamente ou utilizando um espaçador de seis carbonos. Os compostos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C e espectrometria de massas. As propriedades mesomórficas foram investigadas por Microscopia Ótica Luz Polarizada (MOLP), Calorimetria Diferencial de Varredura e difratometria de raios-X (DRX) em temperatura variada. Os resultados mostraram que os grupos dodeciloxifenil na porção quinoxalínica e grupos compactos elétrons retiradores no sistema azobenzeno favoreceram a estabilização da mesofase colunar enquanto que os grupos metoxifenil na porção quinoxalínica foi determinante na geração de materiais que não apresentam cristalização no resfriamento, mantendo-se como um sólido vítreo. Os compostos apresentaram fraca luminescência na região do azul com maiores intensidades para os compostos com o grupo espaçador de seis carbonos devido a maior distância intramolecular dos cromóforos azobenzeno e quinoxalina. Os compostos apresentaram foto-isomerização reversível em solução e também na mesofase sendo avaliado por MOLP e DRX.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBCristiano, Rodrigohttp://lattes.cnpq.br/3258880863999415Silva, Welisson de Pontes2019-01-22T20:57:27Z2019-01-222019-01-22T20:57:27Z2018-07-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13049porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2019-01-22T20:57:27Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/13049Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2019-01-22T20:57:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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