Materiales cristal líquido basados en el sistema híbrido Trifenileno-Siloxano

• Autores: Zelcer, Andrés
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cukiernik, Fabio Daniel; Guillón, Daniel
• Materia: CRISTALES LIQUIDOS; MESOFASES COLUMNARES; TRIFENILENO; COMPUESTOS HIBRIDOS; SILOXANO; POLIMEROS CRISTAL LIQUIDO; COMPUESTOS DISCOTICOS; OLIGOMEROS; LIQUID CRYSTALS; COLUMNAR MESOPHASES; TRIPHENYLENE; HYBRID COMPOUNDS; SILOXANE; LIQUID CRISTAL POLYMERS; DISCOTIC COMPOUNDS; OLIGOMERS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo se desarrolla la síntesis, caracterización y estudio de las propiedades térmicas y estructurales de compuestos mesogénicos basados en una arquitectura híbrida trifenileno-siloxano-alcano, con el objetivo de obtener materiales que reúnan propiedades de los segmentos trifenileno, como la formación de mesofases columnares, y de los segmentos siloxano, como la baja viscosidad, la baja tendencia a cristalizar y la baja temperatura de transición vítrea. Se prepararon tres grupos de compuestos: monoméricos, oligoméricos y poliméricos. En cada uno de estos grupos la movilidad molecular se ve cada vez más restringida. Todos los compuestos estudiados presentaron mesofases columnares hexagonales, generalmente ordenadas, con temperaturas de fusión desde por debajo de temperatura ambiente hasta 78°C y de isotropización desde 52°C hasta 108°C. Salvo excepciones, no se produce la microsegregación de los distintos tipos de segmento sino que la repulsión estérica entre grupos siloxano los lleva a ubicarse en posiciones alejadas en el espacio. Esta repulsión lleva a efectos drásticos en el comportamiento térmico de isómeros con distinta geometría de sustitución sobre el núcleo aromático, y lleva a la formación de una superestructura en la mesofase de uno de los compuestos estudiados. Uno de los oligómeros sintetizados puede ser alineado mecánicamente, abriendo la posibilidad de obtener cristales líquidos columnares monodominio. Se propone un mecanismo de orientación en el que las interacciones atractivas entre centros trifenileno funcionan como enlaces entre distintos oligómeros, reforzando el comportamiento correlacionado de por sí ya presente en los cristales líquidos.
In this work the synthesis, characterization and study of the termal and structural properties of mesogenic compounds base don an hybrid triphenylene-siloxane-alcane architecture are developed, aiming at the realization of materials that gather properties from the triphenylene moieties, like the induction of columnar mesophases, and from the siloxane moieties, like low viscosity, low tendency to crystallization and low glass transition temperatures. Three groups of compound were prepared: monomeric compounds, oligomeric compounds and polymers. In each of this groups the molecular movility is gradually more hindred. All the studied compounds show hexagonal columnar mesophases, usually ordered, with fusion temperatures ranging from under room temperature up to 78°C, and isotropization temperaturas ranging from 52°C up to 108°C. Except for one case, there is no microsegregation of the disctint molecular moieties, but a strong steric repulsion between siloxane groups, that forces them to stay away from each other. This repulsion has drastic effects on the thermal behaviour of isomers of different sustitution geometry, and induces the formation of a superstructure in one compound’s mesophase. One of the oligomers can be mechanically aligned, living the possibility of realizing monodomain columnar liquid crystals. A orientation mechanism is proposed, in which the atractive interactions betweem triphenylene centres act as bond between different oligomers, enhancing the collective behaviour already present in liquid crystalline materials.
Fil: Zelcer, Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.