SÍNTESE DE CRISTAIS LÍQUIDOS TERMOTRÓPICOS DERIVADOS DA FENIL PIPERAZINA

Leila Maurmann (PG), Hugo Gallardo (PQ)

Departamento de Química – Universidade Federal de Santa Catarina

88040-900 – Florianópolis SC

palavras-chave: cristais líquidos, piperazina, esmético

Cristais líquidos termotrópicos são de grande importância tecnológica. Pesquisas recentes estão voltadas para o desenvolvimento de compostos estáveis e de temperatura de transição perto da temperatura ambiente.

Os compostos que apresentam comportamento mesomórfico devem ter uma forma alongada anisotrópica e uma parte polarizável relativamente rígida. Diversos estudos já foram realizados no sentido de identificar os grupos que contribuem para a atividade mesomórfica. Tolanos são freqüentemente utilizados devido a sua linearidade e conjugação. Grupos piperazina tem a vantagem de apresentar um único isômero trans, ao contrário de ciclo-hexanos usados em cristais líquidos comerciais. As bases de Schiff são compostos de fácil preparação, e o grupo CH = N constitui-se numa ponte eficiente na geração de compostos mesomórficos. Em sistemas insaturados, as polarizabilidades das ligações duplas e triplas aumentam atrações intermoleculares a um nível adequado para formação de mesomorfismo.

Neste trabalho tem-se interesse na síntese de novas unidades precursoras de cristais líquidos termotrópicos que contenham unidades tolanos e piperazina.

A rota sintética empregada pode ser visualizada no esquema abaixo:

Os compostos sintetizados foram caracterizados por análises espectroscópicas e as temperaturas de transição dos compostos finais observadas através de um microscópio de luz polarizada.

O íon iodeto é o menos reativo, dentre os halogênios, em uma reação de substituição aromática. Sendo assim, os métodos descritos na literatura para a síntese de derivados aromáticos de iodo são relativamente escassos, em comparação a síntese de derivados de bromo, cloro ou flúor. O sistema adotado neste trabalho mostrou-se eficiente na iodação do intermediário (1) apresentando bons rendimentos. O HgCl₂ ativa a molécula de iodo, tornando-a mais eletrofílica e assim mais reativa.

As reações de acoplamento catalisadas por paládio (reação de Heck), nas quais há uma substituição do átomo de iodo por outro grupo funcional, ocorrem sob condições leves pela facilidade com que o grupo de saída (iodo) pode ser abstraído. O acoplamento do grupo propargílico ao anel aromático foi realizado a temperatura ambiente e o produto purificado através de cromatografia em coluna.

Os dois homólogos sintetizados apresentaram a mesofase esmética A, de textura focal-cônica nas temperaturas de transição mostradas na tabela abaixo:

Tabela. Temperaturas de transição para os homólogos do

1-[4-(N-carboxietilpiperazina)fenil]-3-(4-alcoxifenil)-(1-propargil-3-imino)

A modificação da cadeia alifática de 9 para 10 átomos de carbono produziu pequena variação nos pontos de fusão, no entanto, não variou o tipo de mesomorfismo.

A metodologia utilizada mostrou-se eficiente para a síntese do intermediário (4) desejado. Através do cristal líquido sintetizado pôde-se constatar que o precursor é adequado para o desenvolvimento de atividade mesomórfica. Os trabalhos futuros visam a utilização deste precursor na produção de cristais líquidos termotrópicos que possuam temperaturas de fusão e de transição mais baixas para adequá-lo à tecnologia.

Bibliografia

1. La Clair, James J. Angew. Chem. Int. Ed. 37, p. 325-329, (1998).

2. GRAY, G.W. Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals. London: Academis Press, (1962).

3. Bachki, Abderrazak; et.al. Tetrahedron. 50, p. 5139-5146, (1994).

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