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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35515
Tipo: | Dissertação |
Título: | Síntese, caracterização e investigação das propriedades mesomórficas e fotofísicas de benzalazinas simétricas |
Autor(es): | Lopes, Bruno Galdino |
Primeiro Orientador: | Cristiano, Rodrigo |
Resumo: | As azinas ou 2,3-diazabutadienos englobam vários grupos e classes de moléculas capazes de apresentar luminescência e propriedades mesomórficas. Essa classe de compostos é interessante devido à sua boa estabilidade química, presença de dipolos laterais e/ou longitudinais e capacidade de manter a rigidez. Como resultado, as azinas são utilizadas no planejamento de moléculas anisotrópicas com propriedades líquidas cristalinas e têm sido aplicadas no desenvolvimento de dispositivos ópticos, LCDs e até biossensores. Em paralelo a descoberta da Emissão Induzida por Agregação (AIE) fez essa classe de moléculas ganhar notoriedade e aplicações no desenvolvimento de materiais moleculares inteligentes com propriedades fotofísicas. Neste contexto, a presente dissertação discorre a síntese, caracterização e estudo das propriedades mesomórficas e fotofísicas de 3 séries de benzalazinas derivadas de vanilina e 2,4-dihidroxibenzaldeído. Para obtenção dos compostos alvos, sintetizamos os derivados alquilados pelo método de síntese de Williamson com variação de Finkelstein. Na sequência, com os derivados promovemos reações de formação de diiminas para obter as benzalazinas simétricas. Caracterizamos os compostos alvo por técnicas espectroscópicas de IV, RMN de 1H e 13C e HRMS. Exploramos em uma série o efeito do grupo metoxila lateral nas propriedades esmetogênicas, e investigamos a influência da presença de diversas cadeias alquílicas em outra série na geração de fases esméticas ou colunares. Descobrimos que esses grupos laterais estiguem a fase esméticas, e que as diversas cadeias alquílicas não permitiram a existência de mesofase. A possibilidade de restrição da rotação intramolecular em meio ácido pela protonação do nitrogênio no grupo azina e seu efeito nas propriedades fluorescentes foram investigadas. Nossos resultados mostram uma interessante fluorescência induzida por protonação pelas benzalazinas após contato com meio ácido em soluções e em filmes finos, o que é um resultado inédito para compostos sem grupos orto-OH, visto que não é comum a existência de fluorescência para esses compostos sem esse grupo, mesmo no estado agregado. |
Abstract: | Azines or 2,3-diazabutadienes encompass several groups and classes of molecules capable of presenting mesophoric properties. These classes of compounds are interesting due to their ease of synthesis, good chemical stability, presence of lateral and/or longitudinal diameters, and ability to maintain rigidity. As a result, azines are used in designing anisotropic molecules with liquid crystalline properties and have been applied to the development of optical devices, LCDs, and even biosensors. In parallel, the discovery of Aggregation Induced Emission (AIE) made this class of molecules gain notoriety and applications in developing smart molecular materials with photophysical properties. In this context, this dissertation discusses the synthesis, characterization, and study of the mesomorphic and photophysical properties of three series of benzalazines derived from vanillin and 2,4-dihydroxybenzaldehyde. The synthetic route for the target compounds involved the O-alkylation of hydroxyl-substituted benzaldehydes, followed by the reaction with hydrazine to obtain the symmetric benzalazines. We characterized the target compounds by IR, 1H and 13C NMR and HRMS spectroscopic techniques. We explored the effect of the methoxyl side group on the smectic properties in one series of compounds. We investigated the influence of several alkyl chains on the generation of smectic or columnar phases in the other series. The possibility of restriction of the intramolecular rotation in an acidic medium by the protonation of the azine group and its effect on the fluorescent properties were investigated. Our results show an interesting protonation-induced fluorescence by benzalazines after contact with acidic media in solutions and thin films. This is a relevant result for compounds without ortho-OH groups, since fluorescence is not common for azines without this group, even in the aggregated state. |
Palavras-chave: | Benzalazinas AIE PIE Mesomorfismo Cristais líquidos Azinas Fluorescência Sensor ácido Benzalazines Mesomorphism Liquid Crystals Azines Fluorescence Acid sensor |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35515 |
Data do documento: | 26-Jul-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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