Síntese de Cristais Líquidos Poliacrilatos Quirais

Olga M. S. Ritter (PG) e Aloir A. Merlo (PQ)

Instituto de Química, UFRGS, Campus do Vale, 9500, Porto Alegre-RS

Palavras-chaves: cristais líquidos, acrilatos quirais, ferroelétricos


Introdução

A síntese de novos materiais de interesse tecnológico é de contínuo interesse da sociedade atual. Em especial, os materiais que apresentam propriedades elétricas, as quais fazem deles promissores candidatos para o desenvolvimento de novas tecnologias na área da informação. Cristais Líquidos Poliméricos em geral, mostram baixa viscosidade e baixas temperaturas de transição vitreo. De um modo geral, observa-se que os cristais líquidos poliméricos ferroelétricos (FLCPs) mostram tempo de resposta na faixa de milisegundos. Além disto, os FLCPs, combinam as propriedades mecânicas dos materiais poliméricos e as características estruturais dos cristais líquidos, o que permitem a obtenção de novos materiais com aplicações tecnológicas excepcionais.

Nesta comunicação, desejamos informar nossos resultados sintéticos visando construir moléculas orgânicas que apresentam as características acima mencionadas. É de nosso interesse avaliar posteriormente, a influência de ramificações quirais, a distribuição do peso molecular e do espaçador sobre o comportamento mesomórfico e polimérico do sistema com um já descrito por nós(1).


Metodologia


O esquema sintético a seguir descreve a metodologia de síntese de poliacrilatos quirais de estrutura geral

O estudo das propriedades e aplicabilidade de Cristais Líquidos Poliméricos de Cadeia Lateral (CLPCL) depende das relações que se estabelecem entre os diversos parâmetros estruturais a serem considerados. Em geral, o comportamento físico-químico de CLPCL é governado pela cadeia mesogênica ligada lateralmente, pela cadeia polimérica principal e do peso molecular(1).

Com o objetivo de investigar as correlações entre estes dois fatores, nós desenhamos novos materiais poliacrilatos quirais. Aqui, informamos nossos resultados sintéticos de dois novos homopolímeros quirais com espaçador contendo 4 e 11 átomos de carbono, respectivamente.


Resultados e Discussão

A síntese do derivado fenol quiral (A) e do intermediário ácido (B) foi feita conforme comunicação anterior(2). Os monômeros quirais (M) foram sintetizados a partir da reação de esterificação entre os intermediários (A) e (B), utilizando DCC e DMAP. Os monômeros foram purificados via coluna cromatográfica (55-60%).


Dados: n = 11: [a]D = +4 (1, CH2Cl2 ); PF. 43,6-44,9ºC

n = 4: [a]D = +5 (1, CH2Cl2 ); PF. 50ºC


M

P

n=4,11

B

A

As reações de homopolimerização foram feitas em atmosfera inerte por 3 dias à 65ºC, utilizando AIBN como iniciador e tolueno como solvente (60-75%).


Esquema de Síntese


Condições e Reagentes: a) DCC, DMAP, CH2Cl2; b) AIBN, tolueno, 65ºC


Os homopolímeros sintetizados foram caracterizados através de RMN 1H, GPC e microscopia óptica.

Dados obtidos de GPC para os dois homopolímeros estão na tabela a seguir:


Polímero

Mn

Mw

Polidispersão

P4

10.569

18.929

1.79

P11

23.133

75.895

3.28


A análise e observação do comportamento térmico para os poliacrilatos quirais revelou a presença de mesofases do tipo esmética.

Temperaturas de Transição(ºC): P11: Tg 64.0 Sx 110 I e P4: Tg 62.0 Sx 120 I.


Bibliografia

  1. Magnago, R. F., Merlo A. A., Vollmer, A. F., Mauler, R. S., Vargas, F., Silveira, N. P, Polymer Bulletin, 1999, 42, 551-557.

  2. Ritter, O. M. S., Merlo, A. A., 22ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, Poços de Caldas, Maio, 1999.

Suporte Financeiro: PADCT, CNPq, Fapergs