Selenetos e disselenetos contendo N-heterociclos ou colesterol: novas classes de materiais funcionais

Abstract

A síntese e caracterização de novos materiais funcionais baseados em moléculas orgânicas contendo átomos de selênio em sua estrutura são descritas. Essas moléculas foram desenvolvidas de maneira a exibir propriedades líquido-cristalinas. Suas propriedades térmicas, avaliadas por DSC, TGA e por MOLP, e suas propriedades ópticas, investigadas através de seus espectros de absorção e emissão, são descritas. A presente tese apresenta duas séries de compostos: 1) Seleno-Oxadiazóis: Esta série é composta por selenetos e disselenetos líquido cristalinos, contendo N-heterociclos, que mostram ser novos materiais moleculares luminescentes, com arquitetura molecular não-convencional. Foi desenvolvida uma nova condição reacional para o acoplamento de ânions selenolatos com haletos de arila contendo o heterociclo 1,2,4-oxadiazol ou o heterociclo 1,3,4-oxadiazol, utilizando CuO nanoparticulado como catalisador. Esses compostos exibiram forte fluorescência azul e fases líquido-cristalinas esméticas, típicas de CLs calamíticos; 2) Seleno-Colesterol: Preparou-se uma série de compostos simétricos e não-simétricos derivados do esteróide colesterol, com átomos de selênio em sua estrutura. Por último, os seleno-colesterois foram obtidos através da reação de esterificação entre o colesterol e diferentes ácidos carboxílicos contendo as funções selenetos ou disselenetos, utilizando o sistema DCC/DMAP para ativar o grupo carboxila. Esses compostos apresentaram comportamento líquido cristalino, predominando as fases esméticas.

Synthesis and characterization of new functional materials based on organic molecules containing selenium in its structure are described. These molecules were designed in order to show liquidcrystalline properties. Their thermal properties were evaluated by DSC, TGA and POM, and their optical properties have been investigated through their absorption and emission spectra. This thesis present two series of compounds: 1) Seleno-Oxadiazoles: this series comprises liquid crystalline selenides and diselenides, containing N-heterocycles, which appeared to be new molecular luminescent materials with unconventional molecular composition. We developed new reaction conditions for the coupling of selenolate anions with aryl halides containing the heterocycle 1,2,4-oxadiazol or 1,3,4-oxadiazol, using CuO nanoparticulate as catalyst. These compounds exhibited strong blue fluorescence and smectic liquidcrystalline phases, typical of calamitic LCs; 2) Seleno-Cholesterol: a new series of symmetrical and non-symmetrical compounds derivative of the steroid cholesterol was prepared, containing selenium atoms in then structures. The compounds were obtained through esterification reaction between cholesterol and different carboxylic acids containing selenides and disselenides functions, using DCC/DMAP to activate the carboxyl group. These compounds showed a liquid crystalline behavior, predominantly smectic phases.