Planejamento, síntese e caracterização de derivados do 9,10-bis(5-fenil-1,3,4-oxadiazol-2-IL)Antraceno

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015Neste trabalho é descrito o planejamento, síntese e caracterização de uma série de novos compostos contendo o centro 9,10-bis(5-fenil-1,3,4-oxadiazol-2-il)antraceno com sua geometria planejada de modo a apresentar propriedades líquido-cristalinas. As caracterizações estruturais e físicas foram feitas através das técnicas de ponto de fusão, espectroscopia no infravermelho e ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono. As propriedades térmicas foram analisadas por microscopia ótica de luz polarizada, análise termogravimétrica e escaneamento diferencial de varredura. As propriedades fotofísicas foram estudadas em solução de clorofórmio através de técnicas de espectrometria de absorção no ultravioleta-visível, medidas de fluorescência e rendimento quântico de fluorescência. Nenhum dos compostos apresentou propriedades líquido-cristalinas, atribuídos a falta de coplanariedade do anel antraceno com os anéis 1,3,4-oxadiazol, uma vez que a série homóloga com o benzeno substituindo o antraceno apresentou comportamento mesomórfico. Os compostos apresentaram luminescência, com rendimentos quânticos variando entre 0,24 - 0,26 (referente ao padrão 4,7-bis(feniletinil)-2,1,3-benzo[c]tiadiazol) e deslocamento de Stokes entre 119 - 123 nm. Os resultados obtidos evidenciam que o número de cadeias alcóxi no núcleo não afeta de forma significativa a estabilidade térmica, o rendimento quântico, o deslocamento de Stokes, o comprimento de onda máximo de absorção e o comprimento máximo de onda de emissão. O aumento do número de cadeias alcoxi faz com que o empacotamento molecular no retículo cristalino fique mais impedido, diminuindo os pontos de fusão.Abstract: In this study, we present the planning, synthesis and characterization of a new series of compounds possessing the core 9,10-bis(5-phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)anthracene, with thought given to correlate its geometry with its liquid-crystal properties. Structural characterization was done through melting point, Infrared spectroscopy and 1H and 13C nuclear magnetic ressonance. Thermal properties were analysed by plane-polarized light optical microscopy, thermogravimetric analyses, and differential scanning calorimeter. Photophysical properties were studied in a chloroform solution applying spectroscopy techniques of absortion in the UV-Visible end of the spectrum, fluorescence values, as well as fluorescent quantum yields. In this series, not a single compound showed any kind of liquid-crystal properties, due to the lack of coplanarity between the anthracene moiety and the 1,3,4-oxadiazole. We can conclude that from the fact that a homologous series made with benzene instead of anthracene showed mesomorphic behaviour. These compounds showed luminescence, with high quantum yields, varying from 0,26 to 0,24 (reference signal 4,7-bis(phenylethynyl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole) and Stokes shifting between 119 and 123 nm. The obtained results show how the number of alkoxy side-chains does not significantly affect the thermal stability, quantum yields, Stokes shift or maximum wavelength in both absorbance and emittance. The increase in number of alkoxy side chains blocks molecular packing in the crystal matrix, thus lowering melting points