Síntese, caracterização e estudo das propriedades mesomórficas e fotofísicas de compostos contendo as unidades tiadiazolfenantrolina, antraquinona, tiadiazol e tiazol

Abstract

Nesta tese de doutorado é explorada a habilidade da unidade [1,2,5]tiadiazol[3,4,f][1,10]fenantrolina em formar complexos com paládio(II) e platina(II), além de compostos com propriedades líquido-cristalinas e luminescentes, a fim de se utilizá-los em aplicações tecnológicas, tais como dispositivos orgânicos emissores de luz. Em relação aos complexos, foram sintetizados dois novos complexos contendo o ligante [1,2,5]tiadiazol[3,4,f][1,10]fenantrolina e ligantes cloretos com paládio(II) e platina(II). Estes complexos foram sintetizados com rendimentos de 85 % e 95 %, respectivamente, porém apresentam baixa solubilidade, limitando o seu uso em reações posteriores para a formação de novas moléculas. Ainda, a unidade tiadiazólica fenantrolínica foi utilizada para preparar compostos com propriedades luminescentes, funcionalizados nas posições 3,8-, da unidade 1,10-fenantrolina, através do acoplamento de Sonogashira. Três novos compostos foram sintetizados, com rendimentos entre 10 ? 39 %, com rendimentos quânticos de fluorescência entre 0,044 ? 0,19, os quais emitem na região entre 454 ? 516 nm. Ainda, foi realizado um estudo das propriedades líquido-cristalinas e luminescentes de oito moléculas derivadas das unidades 1,2,5-tiadiazol e 1,3-tiazol, sendo observada a predominância de mesofases SmC e N, além de mesofases esméticas mais chamadas de Sm e Sm?, as quais não puderam ser identificadas pelas técnicas aqui disponíveis. Estas moléculas apresentam rendimentos quânticos de fluorescência entre 0,0370 ? 0,529, as quais emitem na região entre 395 ? 436 nm. Além destas unidades centrais, a unidade 9,10-antraquinona também foi estudada, sendo que foram sintetizadas seis novas moléculas derivadas desta unidade, funcionalizadas com acetilenos terminais através do acoplamento de Sonogashira. Esta unidade tem a habilidade de formar compostos com propriedades líquido-cristalinas (mesofases SmC e nemática), porém com baixa estabilidade térmica nas mesofases. Apenas uma das moléculas sintetizadas apresentou propriedades luminescentes, com rendimento quântico de fluorescência igual a 0,10 e emissão na região de 419 nm. Os compostos-alvo e os seus respectivos intermediários foram caracterizados através das análises de ponto de fusão, IV, RMN-1H e RMN-13C, HRMS e CHN. As propriedades térmicas e luminescentes foram estudadas através das técnicas de MOLP, TGA, DSC, XRD, absorção no UV-vis e emissão fluorescente.<br>

Abstract : In this PhD. thesis work, the ability of [1,2,5]thiadiazolo[3,4,f][1,10]phenanthroline in forming complexes with palladium(II) and platinum(II) as well compounds presenting liquid crystalline and luminescent properties was evaluated, in order to use them in the construction of organic light-emitting diodes. Regarding these complexes, two new complexes were synthesized containing the unit [1,2,5]thiadiazolo[3,4,f][1,10]phenanthroline and chlorides as ligands complexed with palladium and platinum. The yields of the complexes synthesis are 85 % and 95 %, respectively, although the low solubility, blocking their use to the formation of new molecules. The thiadiazolo phenanthrolinic unit was used in the synthesis of compounds presenting luminescent properties, functionalized in the 3,8- positions of 1,10-phenanthroline through the Sonogashira's cross coupling reaction with terminal acetylenes. Three new compounds were obtained with yields among 10 ? 39 %, and fluorescence quantum yields among 0.044 - 0.19, that emit in the region among 454 ? 516 nm. A study of liquid crystalline and luminescent properties of eight molecules derived from the units 1,2,5-thiadiazole and 1,3-thiazole was carried out. It was observed the predominance of SmC and N phases, as well smectic phases that couldn't be assigned as they should by the available techniques here, being then called Sm and Sm'. These molecules present quantum yields of fluorescence among 0.0370 ? 0.529, emitting in the region among 395 ? 436 nm. Apart from these cores, the 9,10-anthraquinone unit also had its abilities exploited, being six new molecules containing this core synthesized and functionalized with terminal acetylenes through Sonogashira?s Cross Coupling reaction. This core presents the ability to form compounds presenting liquid crystalline properties (SmC and N phases), although presenting low thermal stability in the mesophases. Only one of them presented luminescent properties, with a fluorescence quantum yield of 0.10 and emission in the region of 419 nm. The target molecules and intermediates were charactherized by melting points, IR, NMR-1H, NMR-13C (according to its solubility), HRMS and elemental analysis. The thermal and luminescent properties were studied through POM, TGA, DSC, XRD, UV-vis absorption and fluorescent emission.