Design, synthesis and study of new luminescent liquid crystals triazine-based

Dans ce travail, deux séries de molécules discoïdales ont été conçues, synthétisées et caractérisées, l'une symétrique et l'autre non symétrique, toutes deux dérivées de l'hétérocycle s-triazine. La méthodologie utilisée employait initialement la trimérisation des benzonitriles en milieu acide et ensuite la triphényltriazine était fonctionnalisée avec un, deux ou trois bras du type phénanthryle ou [4]hélicényle à partir de réactions de Perkin-Mallory. Les molécules finales ont été planifiées avec des groupes de type ester d'alkyle à chaîne courte pour induire les transitions vitreuses et également le mésomorphisme colonnaire. Tous les composés ont été largement caractérisés à partir de techniques spectroscopiques et spectrométriques. Les propriétés thermiques des molécules finales ont été étudiées par les techniques DSC, TGA, POM et XRD. Les esters de triazine symétriques substitués par des phénanthryles ou [4]hélicényles ont montré des transitions vitreuses convenablement au-dessus de la température ambiante et à l'intérieur de la phase cristalline-liquide colonnaire hexagonale, résultant en un ordre colonnaire solide à température ambiante. Des températures de clarification > 375°C ont été enregistrées pour les dérivés phénanthryles. Pour un alignement optimal d'um cristal liquide, il est important que les températures de fusion et de clarification soient atteignables, ce qui n'a été réalisé que pour les dérivés [4]hélicényles symétriques modérément non planaires (> 205°C). Pour contourner ce défi, une deuxième série de molécules non symétriques a été préparée à partir de la fonctionnalisation de la triphényltriazine avec un ou deux bras phénanthryle ou [4]hélicényle, mais en conservant le groupe benzoate de méthyle dans la structure. Les triazines non symétriques ont également montré un comportement de cristaux liquides colonnaires hexagonaux, mais avec des températures de clarification plus basses ( 375°C were recorded for the phenanthryl derivatives. For optimal alignment of a liquid crystal it is important that the melting and clearing temperatures are achievable, which was achieved only for the moderately non-planar (> 205°C) symmetric helicenyl derivatives. To circumvent this challenge, a second series of non-symmetric molecules was prepared from the functionalisation of triphenyltriazine with one or two phenanthryl or helicenyl arms, but retaining the methyl benzoate group in the structure. The non-symmetric triazines also showed hexagonal columnar liquid-crystalline behaviour, but with lower clearing temperatures (< 290°C). Glass transitions were also observed at approximately 70, 50, 40 and 0°C for the non-symmetric compounds, depending on the substitution pattern. The photophysical properties were evaluated for the symmetric triazines in solution and solid phase. The materials showed absorbance between 272-342 nm and emission between 409-458 nm. The average quantum yield was 22% for phenanthryl derivatives and 12% for helicenyl. From the photophysical data it was possible to infer the energies of the first excited singlet state S1 of 3.31 eV for phenanthrene and 2.95 eV for helicenyl. DFT calculations showed good correlation between the experimental and calculated energy values for S1 and allowed a good estimate for T1. The calculated values for the T1 orbital of the symmetric triazines are close to 2.5 eV, therefore, these materials can be considered as arrays for TADF emitters that emit light in the green-yellow range of the visible spectrum