Anfífilos bent-coreuna estrategia versátil para la obtención de materiales supramoleculares

Resumo

La Tesis Doctoral "Anfífilos bent-core: una estrategia versátil para la obtención de materiales supramoleculares" se enmarca dentro del campo de la Química Supramolecular. Dentro de la multitud de diseños moleculares que son capaces de formar organizaciones supramoleculares en la escala nanométrica, el presente trabajo de investigación se ha centrado en un tipo de compuestos orgánicos que se caracterizan por su estructura curvada y que han expandido el ámbito de los cristales líquidos. Se conocen como moléculas de tipo bent-core y son las responsables del descubrimiento de la última familia de mesofases, distinguidas por su empaquetamiento compacto, con orden polar, así como por su posibilidad de inducir quiralidad supramolecular, respuesta óptica no lineal y comportamiento ferro y antiferroeléctrico utilizando moléculas no quirales, todo ello como consecuencia de su particular geometría molecular. Las interacciones no covalentes responsables de la formación de las fases cristal líquido también se manifiestan en presencia de disolventes, lo cual ofrece nuevas oportunidades de organización de estas moléculas y, en consecuencia, de acceder a otros sistemas supramoleculares, como los autoensamblados en dispersión o los geles físicos. En ese contexto, esta Tesis Doctoral tiene como objetivo fundamental analizar la versatilidad de moléculas anfifílicas de tipo bent-core de autoorganizarse para dar lugar a materiales supramoleculares. En concreto, el estudio se ha enfocado en la capacidad de estos diseños de inducir fases cristal líquido termótropas y liótropas, autoensamblados en dispersión acuosa y geles físicos, así como en establecer relaciones entre estos sistemas supramoleculares, tratando de discernir si el empaquetamiento compacto característico de las moléculas bent-core se manifiesta en todos los materiales. Para la consecución de estos objetivos, en esta Tesis Doctoral se han sintetizado dos familias de moléculas tipo bent-core anfifílicas: por un lado, dendrímeros iónicos de poli(propilen imina) funcionalizados con unidades bent-core en la periferia; por otro, estructuras bent-core unidas covalentemente a cadenas de etilenglicol. La Tesis se estructura en 4 capítulos. El primero de ellos está dedicado a la formación de fases cristal líquido y autoensamblados en dispersión a partir de dendrímeros iónicos bent-core. El segundo capítulo se enfoca en la preparación de nanomateriales basados en dendrímeros bent-core empleando un reactor de microfluídica. El tercer capítulo hace referencia la preparación de fases cristal líquido y geles físicos a partir de anfífilos oxietilénicos bent-core. Por último, el cuarto capítulo está dedicado a la obtención de fases liótropas en agua basadas en anfífilos oxietilénicos bent-core. Esta Tesis Doctoral ha permitido comprobar la versatilidad de los diseños bent-core anfifílicos para la obtención de materiales supramoleculares en los cuales se manifiesta el orden característico de las mesofases termótropas.