Materiais moleculares funcionais contendo n-heterociclos - capes
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Introdução 26Para incrementar a processabilidade e estabilidade morfológica de compostosmoleculares, necessária à sua aplicação, é comum a preparação de compostos globulares emforma de estrela (starburst) 8 ou dendríticos (ANTH-OXA6t) 9e spiro compostos 10 (Figuras 3 e4), cuja falta de planaridade e aumento da demanda estérica leva à formação de filmes nãopoliméricosestáveis onde as propriedades semicondutoras e luminescentes intrínsecaspermanecem inalteradas. Uma boa qualidade do filme está diretamente relacionada com suaestabilidade térmica, geralmente busca-se compostos de elevado ponto de fusão e dedecomposição. Tais compostos tem a desvantagem de ser na maior parte insolúveis eimpróprios para formar filmes via técnica de spin-coating, assim são aplicados no dispositivovia deposição à vácuo, o que de certa forma, limita e dificulta o processo. Então, materiaismoles contendo em sua estrutura quebra de planaridade e longas cadeias alifáticas terminais,que melhorariam sua processabilidade, solubilidade em solventes orgânicos e organizaçãoestrutural promovida por possíveis arranjos em fases líquido-cristalinas, são interessantesalvos de pesquisa.2. Cristais líquidos: Materiais moles auto-organizadosCristais líquidos são importantes materiais eletrônicos moleculares, presente emtecnologia de mostradores planos (Liquid crystal displays, LCDs) de calculadoras, relógios,celulares, laptops, televisores, painéis de carros e aviões etc. 11Cristais líquidos são materiais moles que representam um número de diferentesestados separados da matéria altamente ordenados e fluídos, os quais, abrangem um vastonúmero de tópicos de pesquisa e aplicações em uma interdisciplinaridade que vai da física equímica à biologia e engenharia. 12Em biologia, por exemplo, é agora percebido que algumasproteínas, componentes das membranas celulares, e inclusive o DNA são liquido-cristalinospor natureza. No campo da física, cristais líquidos estão sendo empregados comosemicondutores, e em química, novas estruturas vêm sendo sintetizadas de maneira a
Introdução 27investigar a conexão entre estrutura química e propriedades físicas, por exemplo, a inclusãode quiralidade levou a descoberta de efeitos não-lineares tais como termocromismo,eletroclinismo, ferroeletricidade e antiferroeletricidade em sistemas liquido-cristalinos. Alémdisso, fora a aplicação mais conhecida em mostradores (LCDs) cristais líquidos têm usopráticos em moduladores de luz, materiais fotônicos, sabões e detergentes, polímeros,elastômeros, músculos e pele artificiais, sensores químicos e elétricos, dispositivoseletroluminescentes, sistema de liberação controlada de fármacos etc. 122.1. Definição e caracterização do estado líquido-cristalinoUm cristal líquido é definido como sendo toda organização molecular a qual combinaordem e fluidez. Um fluído comum é isotrópico por natureza: suas propriedades ópticas,elétricas, magnéticas etc., são invariáveis sob qualquer perspectiva. Em uma molécula decristal líquido (exemplo composto 1) existe uma elevada anisometria, isto é, um dos eixosmoleculares é muito mais alongado ou mais encurtado do que os outros dois (Figura 5). Issofaz com que o material possua, a uma determinada faixa de temperatura, certo grau de ordemintermediário a do estado sólido cristalino e do líquido isotrópico, exibindo a fluidez de umlíquido e a anisotropia óptica de um sólido.zxC 3 H 71OO C 5 H 11yMolécula de cristal líquidoFigura 5. Representação esquemática da anisometria geométrica de uma molécula liquido-cristalina(Ex. Composto 1): o eixo molecular x é muito mais alongado que os eixos y e z.
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Introdução 27investigar a conexão entre estrutura química e propriedades físicas, por exemplo, a inclusãode quiralidade levou a descoberta de efeitos não-lineares tais como termocromismo,eletroclinismo, ferroeletricidade e antiferroeletricidade em sistemas liquido-cristalinos. Alémdisso, fora a aplicação mais conhecida em mostradores (LCDs) cristais líquidos têm usopráticos em moduladores de luz, materiais fotônicos, sabões e detergentes, polímeros,elastômeros, músculos e pele artificiais, sensores químicos e elétricos, dispositivoseletroluminescentes, sistema de liberação controlada de fármacos etc. 122.1. Definição e caracterização do estado líquido-cristalinoUm cristal líquido é definido como sendo toda organização molecular a qual combinaordem e fluidez. Um fluído comum é isotrópico por natureza: suas propriedades ópticas,elétricas, magnéticas etc., são invariáveis sob qualquer perspectiva. Em uma molécula decristal líquido (exemplo composto 1) existe uma elevada anisometria, isto é, um dos eixos<strong>moleculares</strong> é muito mais alongado ou mais encurtado do que os outros dois (Figura 5). Issofaz com que o material possua, a uma determinada faixa de temperatura, certo grau de ordemintermediário a do estado sólido cristalino e do líquido isotrópico, exibindo a fluidez de umlíquido e a anisotropia óptica de um sólido.zxC 3 H 71OO C 5 H 11yMolécula de cristal líquidoFigura 5. Representação esquemática da anisometria geométrica de uma molécula liquido-cristalina(Ex. Composto 1): o eixo molecular x é muito mais alongado que os eixos y e z.
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