Estudi de les mesofases líquido-cristal·lines columnars en compostos porfirínics derivats de l'hemina

• Autores: Antonio Segade Rodríguez
• Directores de la Tesis: Dolores Velasco Castrillo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2008
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco López Calahorra (presid.), Joan Antoni Farrera Piñol (secret.), José Antonio Reina Lozano (voc.), Carlos Jaime Cardiel (voc.), Lluís Julià Bargès (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química macromolecular
      • Macromoléculas
    • Química orgánica
      • Compuestos heterocíclicos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • A la present Tesi s'ha dut a terme la síntesi i la caracterització de les propietats líquido-cristal·lines, també denominades mesomorfisme, d'una sèrie de compostos porfirínics derivats del producte natural i comercial hemina (clorur de ferriprotoporfirina IX). Per als compostos amb una estructura general corresponent a la d'un èster tetrakis(3,5-dialquiloxifenílic) de la 31,32,81,82-tetradehidrocoproporfirina III, el mesomorfisme termotròpic, observat pot ser explicat a partir de la formació de dues mesofases de tipus columnar hexagonal denominades Colh1 i Colh2. La caracterització habitual del mesomorfisme mitjançant les tècniques de MOP (Microscòpia Òptica amb llum Polaritzada), DSC (calorimetria diferencial d'escombratge, Differential Scanning Calorimetry) i DRX (Difractometria de Raigs X), combinada amb estudis addicionals de modelatge molecular i d'homoassociació en solució mitjançant les espectroscòpies d'UV-VIS i 1H RMN, permet determinar l'organització de les molècules en cada una de les mesofases. A la mesofase Colh2, les molècules adopten una conformació "plana", que permeten un millor establiment d'interaccions π-π intermoleculars; a la mesofase Colh1, en canvi, les molècules adopten conformacions energèticament més favorables, que permeten alhora l'establiment d'interaccions CH/π intermoleculars per a la formació d'associacions trimoleculars dins dels apilaments columnars de la mesofase. Els experiments emprant la DSC, a més, mostren que la cinètica de la transició entre les mesofases Colh1 i Colh2, quan es donen en un mateix compost, ocorre d'una manera ràpida en el sentit d'escalfament, mentre que la conversió de la mesofase Colh2 en la mesofase Colh1 en refredar necessita d'un temps de repòs de l'ordre d'hores per a completar-se.La caracterització dels nous èsters tetrakis(3,5-dialquiloxifenílics) sintetitzats en la present Tesi també permet avaluar la influència que certs factors estructurals, com ara la metal·lació de l'anell de porfirina, l'ús de cadenes alquíliques laterals de curta llargària o la introducció de punts de ramificació a les cadenes alquíliques, exerceixen sobre el mesomorfisme observat. De la mateixa manera, també s'estudia l'efecte de la mescla d'aquests compostos amb un compost orgànic acceptor d'electrons, la 2,4,7-trinitro-9-fluorenona (TNF).Finalment, al present treball es duu a terme el disseny i l'estudi de la síntesi de compostos tetraporfirínics anulars amb potencials propietats líquido-cristal·lines. Tot i que no s'ha aconseguit sintetitzat els compostos objectiu, els estudis han permès desenvolupar una metodologia per a la separació dels isòmers de l'èster dimetílic de la bromodeuteroporfirina, així com la identificació inequívoca de cada un d'ells, gràcies a l'estudi de l'espectre de RMN bidimensional NOESY de derivats sintetitzats a través de la reacció de Heck-Mizoroki amb compostos estirènics para-substituïts.