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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13971
Tipo: | TCC |
Título: | Desenvolvimento de moléculas discóticas baseadas em azobenzenotetraésteres alquílicos |
Autor(es): | Dutra, Thalisson Firmo |
Primeiro Orientador: | Cristiano, Rodrigo |
Primeiro Coorientador: | Moreira, Thamires dos Santos |
Resumo: | Materiais orgânicos funcionais são recursos difundidos no meio científico e tecnológico por terem empregabilidade em diversas áreas. Em particular, os cristais líquidos (CLs) oferecem o desenvolvimento de novos materiais dinâmicos, estes possuem propriedades eletro-óticas únicas aliados com fluidez e ordem molecular. Neste contexto, este trabalho apresenta a síntese, caracterização e estudo das propriedades térmicas e fotofísicas de doze compostos, cujas moléculas foram projetadas para dispor de estruturas discóticas derivadas de tetraésteres alquílicos de azobenzeno com a finalidade de gerar fases líquido-cristalinas. Características de automontagem e auto-organização comum aos CLs seriam controladas pela inserção de um grupo azo, desempenhando um papel “liga-desliga” das propriedades como um interruptor ótico, devido ao intrínseco efeito de fotoisomerização reversível E-Z-E, na presença de radiação na região UV-Vis. A molécula escolhida como base dos compostos discóticos foi o ácido azobenzeno-3,3’,5,5’-tetracarboxílico, por possuir grupos carboxílicos ligados diretamente ao sistema aromático, estes capazes de serem convertidos em outros grupos, além da presença do grupo fotorresponsivo azo em seu centro. Visando agregar um caráter de fluidez, foram incorporadas ao centro cadeias alquílicas através de reações de esterificações de Fischer, utilizando álcoois alifáticos de cadeias lineares e ramificadas, com o intuito de compreender a relação entre a estrutura e o comportamento físico-químico exibido pelos materiais, contendo uma variedade de grupos alquilas. Os compostos finais foram caracterizados por ressonância magnética nuclear de 1H e 13C (RMN de 1H e 13C),espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectrometria de massa (EM). Propriedades de isomerização fotoinduzida do grupo azo foram estudadas em solução por espectroscopia de absorção molecular na região do UV-Vis. Os comportamentos térmicos foram avaliados por análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e microscopia ótica de luz polarizada (MOLP). As cadeias alquílicas promoveram diferentes graus de fluidez aos compostos, o qual reflete na diminuição dos pontos de fusão devido aumento do tamanho e número de carbonos das cadeias. Os compostos de cadeias ramificadas apresentam um intervalo de histerese maior, quando comparados a seus isômeros de cadeias lineares. Porém, nenhum gerou fase líquido-cristalina. O estudo ótico confirmou a propriedade de fotoisomerização do grupo azo dos compostos em solução. |
Abstract: | Functional organic materials are resources widespread in the scientific and technological environment for having employability in several areas. In particular, liquid crystals (LCs) offer the development of new dynamic materials, they have unique electro-optical properties allied with fluidity and molecular order. In this context, this work presents the synthesis, characterization and study of the thermal and hotophysical properties of twelve compounds, whose molecules were designed to have discotic structures derived from alkyl tetra-esters of azobenzene to generate liquid-crystalline phases. Characteristics of self-assembly and selforganization common to LCs would be controlled by the insertion of the azo group, performing “on-off” role of the properties like the optical switch, due intrinsic reversible photoisomerization effect E-Z-E, in the presence of radiation in the UV-Vis region. The molecule chosen as the base of the discoid compounds was azobenzene-3,3', 5,5'- tetracarboxylic acid, because it has carboxylic groups directly connected to the aromatic system, these capable of being converted into other groups, besides the presence of the azo photoresponsive group on center, aiming to add character fluidity, alkyl chains were incorporated into the center using Fischer esterification reactions, using linear and branched chain aliphatic alcohols. To understand the relationship between the structure and the physical-chemical behaviour exhibited by the materials containing a variety of alkyl groups. The final compounds were characterized by 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR), spectroscopy in the infrared region (IV) e mass spectrometry (MS). Photo-induced isomerization properties of the azo group were studied in solution by UV-Vis absorption spectroscopy. Thermal behaviour was evaluated by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and polarized light optical microscopy (MOLP). The alkyl chains promoted different degrees of fluidity to the compounds, which reflects in the decrease of the melting points due to increase in the size and number of carbons of the chains. The branched chain compounds have a greater hysteresis interval, when compared to their isomers of linear chains. However, none generated liquid-crystalline phase. The optical study confirmed the photoisomerization property of the azo group of the compounds in solution. |
Palavras-chave: | Tetraésteres Azobenzeno Cadeias alquílicas |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13971 |
Data do documento: | 21-Jun-2018 |
Aparece nas coleções: | TCC - Química |
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