Los grupos trifenileno y azuleno como soporte de sintones metálicos en la preparación de cristales líquidos. Semiconductores monodimensionales fluidos y colorantes

Resum

En la presente memoria se recogen los resultados de la investigación desarrollada en el Instituto Universitario CINQUIMA (Grupo CLiNuMat) de la Universidad de Valladolid. Esencialmente, se trata de una contribución al estudio de cristales líquidos, siendo el objetivo principal de las investigaciones el diseño racional de nuevos complejos metálicos con propiedades nuevas o mejoradas de interés en el campo de cristales líquidos funcionales. La memoria está estructurada en una introducción general y dos bloques de contenido. La introducción describe los aspectos generales sobre los cristales líquidos, así como conceptos e ideas básicas a los que se hará alusión a lo largo de la memoria. El Bloque I trata sobre complejos metálicos derivados de trifenileno en los que el fragmento metálico se encuentra en el extremo de uno de los sustituyentes alcoxílicos del grupo trifenileno. Se inicia con una introducción general sobre el uso de este sistema en el campo de los cristales líquidos y está dividido en cuatro capítulos. En los dos primeros, se describe la preparación y el comportamiento de cristal líquido de diferentes complejos metálicos en los que los grupos trifenileno se apilan a través de interacciones de tipo π-π y los fragmentos metálicos, que se encuentran alejados del trifenileno, pueden auto-asociarse de forma independiente mediante interacciones que involucran al centro metálico, entre las que se encuentran interacciones de tipo metalofílico, metal···oxígeno o de tipo dipolar. Esto permite modular las propiedades del sistema a través del fragmento metálico y obtener cristales líquidos con propiedades adicionales, tanto a nivel molecular como supramolecular. En el Capítulo 1, se aborda el estudio de metalomesógenos derivados de bases de Schiff con diferentes centros metálicos (Cu(II), Ni(II) y VO(IV)), en los que los grupos trifenileno y los fragmentos metálicos se asocian de forma independiente dando lugar a mesofases híbridas de naturaleza orgánica/inorgánica. Además, estos compuestos forman películas de Langmuir homogéneas y estables en la interfase aire-agua. En el Capítulo 2, se describen complejos orto-metalados de Pt(II) derivados de iminas muy coloreadas que presentan comportamiento de cristal líquido. En el Capítulo 3, se describe la preparación y el estudio de tres mezclas binarias con comportamiento de cristal líquido. En todas ellas, uno de los componentes de partida es un derivado de trifenileno. Se desarrolla el diagrama de fases para cada sistema y se analiza la asociación de los dos compuestos de partida en las mezclas. Por último, en el Capítulo 4, se estudia el comportamiento de los metalomesógenos descritos en los capítulos anteriores, así como de otros previamente sintetizados en el grupo de investigación, como materiales semiconductores en mesofase. Se han estudiado por el método SCLC (Space-Charge Limited Current) y se ha determinado el valor de la movilidad de carga a lo largo del apilamiento columnar. El Bloque II está constituido por un único capítulo (Capítulo 5) en el que, a diferencia de los anteriores, no se estudian derivados de trifenileno, sino de azuleno. Se describe la preparación de complejos de Au(I) derivados de 2-isocianoazuleno, que son buenos modelos de bloques de construcción para preparar racionalmente sistemas supramoleculares, incluyendo cristales líquidos altamente coloreados. También se han sintetizado algunos carbeno-derivados mediante la reacción de los isociano-complejos con aminas secundarias.