Sistemas líquido-cristalinos organizados nanométricamente por interacciones no-covalentes - Raffo, Pablo Alejandro (2017)
Los cristales líquidos columnares (CLC) resultan atractivos por la posibilidad de aprovechar su organización supramolecular para transportar carga o energía en dispositivos moleculares. La organización en fases CLC puede explicarse en forma simplificada a partir de la competencia entre interacciones ordenadoras entre los cores moleculares y la tendencia al desorden de las cadenas alifáticas periféricas. Sin embargo, esta descripción resulta insuficiente para explicar ciertos aspectos estructurales como, por ejemplo, el rol que juega la naturaleza de los conectores, o aún de las mismas cadenas, en la determinación de tales estructuras. Para avanzar en la comprensión de dicha influencia, trabajamos en dos direcciones. Por un lado, comenzamos a explorar sistemas basados en interacciones de puente halógeno (XB). Hasta el momento no se han reportado mesógenos discóticos basados en esta interacción, por lo que realizamos diversos ensayos de cocristalización, empleando grupos centrales prodiscóticos que fueran potenciales donores múltiples de XB, y aceptores monodentados que pudieran eventualmente incorporar cadenas alifáticas. Estudiamos los sólidos obtenidos y, en los casos en que obtuvimos cristales, resolvimos y analizamos sus estructuras. A partir de la necesidad de usar tanto donores como aceptores fuertes, y de la dificultad encontrada para lograr la policoordinación, planteamos posibles nuevos enfoques con los que avanzar a futuro. Por otro lado, nos enfocamos en sistemas columnares basados en carboxilatos bimetálicos que forman polímeros de coordinación. En este caso, analizamos cómo afecta a las propiedades CL la incorporación de grupos funcionales o bloques moleculares que puedan proveer interacciones adicionales entre las unidades binucleares. Así, sintetizamos, caracterizamos y estudiamos las propiedades CL de complejos de Ru y/o Rh de: alcoxibenzoatos con dodecilsulfato como ligando axial; benzoatos con cadenas oxietilénicas en lugar de alquílicas; alcanoiloxibenzoatos; derivados de ácidos biliares; alcoxihalobenzoatos. Los resultados hallados fueron diversos: algunos de los compuestos presentaron fases ColH termotrópicas, transiciones a fases cúbicas y/o liotropismo, mientras que en otros casos no presentaron ningún tipo de comportamiento mesomórfico. Analizamos en todos los casos la influencia de los grupos funcionales incorporados sobre estas propiedades CL y, cuando la información estructural obtenida lo permitió, propusimos modelos de organización supramolecular.