Efeito da direção do grupo fotocrômico acilhidrazona nas propriedades de cristais líquidos curvados fotoisomerizáveis

Abstract

O termo Cristais Líquidos (CLs) se refere a classe de materiais que apresentam concomitantemente características comuns a dois estados distintos da matéria, apresentando a fluidez do estado líquido ao passo que se mantém a organização observada em uma fase sólida. Junto a isso, outras propriedades podem ser incorporadas aos CLs com a inserção de funções orgânicas que, além de favorecer o comportamento líquido-cristalino, modifiquem a fotofísica da molécula, como as acilhidrazonas, que possibilitam a fotoisomerização reversível. A união dessas qualidades tem sido explorada pelo grupo de pesquisa, obtendo-se êxito em elencar fotocromismo e mesomorfismo em um mesmo composto. Assim, para compreender como um centro curvado influência nas propriedades térmicas e fotofísicas, preparou-se neste trabalho seis novas moléculas análogas às anteriormente citadas, invertendo-se as acilhidrazonas e variando o número de cadeias alcóxi. Os produtos tiveram pureza e estrutura confirmada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H). As investigações sobre o comportamento dos cristais líquidos foram realizadas utilizando um microscópio óptico com luz plano-polarizada (MOLP), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raios X (XRD). Dentre os materiais sintetizados, apenas uma das moléculas apresentou mesomorfismo, com os estudos revelando que o material se mantém no estado líquido-cristalino até a temperatura ambiente, o que é de grande importância e interesse para futuras aplicações. Apesar de poucas moléculas apresentarem mesomorfismo, a curvatura do material mostrou-se promissora, já que moléculas similares e lineares preparadas pelo grupo apresentaram mesomorfismo instável em temperaturas próximas a 200 °C. Além disso, inversão do grupo funcional na síntese da molécula análoga a esta resultou na perda do mesomorfismo, indicando que essa modificação pode ter impacto crucial nas propriedades do material. Ensaios de fotoisomerização reversível foram feitos em solução de clorofórmio em um espectrofotômetro de UV-Vis, que confirmaram a transição entre os isômeros E e Z mediante a exposição a luz, verificando-se ainda que a velocidade desse processo é afetada com a inversão da orientação das acilhidrazonas.