Síntesis, preparación y caracterización de materiales supramoleculares basados en estructuras de tipo bent-core anfifílicas

Abstract

La geometría angular de las moléculas de tipo bent-core ha aportado al campo de los materiales cristal líquido propiedades singulares como obtener orden polar o la posibilidad de inducir quiralidad supramolecular a partir de moléculas aquirales. Aunque los cristales líquidos tienen un gran interés como materiales termótropos, se ha demostrado recientemente que moléculas de tipo bent-core, con un diseño molecular adecuado, son capaces de formar sistemas supramoleculares en distintos disolventes, tales como los agregados y los geles. En la última década ha surgido una tecnología novedosa basada en la manipulación de los fluidos a escala micrométrica, microfluídica, que está siendo utilizada en el autoensamblaje de materiales poliméricos, pero apenas ha sido explorada con moléculas de bajo peso molecular. Por ello en este trabajo se propone utilizar el método de la microfluídica para controlar el autoensamblaje de agregados supramoleculares preparados anteriormente con el método clásico de coprecipitación seguido mediante turbidimetría, con el fin de mejorar la reproducibilidad del proceso de agregación y el control de la morfología de estos sistemas supramoleculares. Para ello se han elegido tres tipos de moléculas: Dendrímeros iónicos (PPI1-B5-4-8 y PPI1-B5-4-14), anfífilos oxietilénicos dendríticos (TEG-D1B5-4-8, TEG-D1B5-10-14) y anfífilos oxietilénicos no dendríticos (TEG-B5-0-14 e isoTEG-B6-0-14), que fueron estudiados en el grupo de investigación y formaban agregados de distintas morfologías y dimensiones. Como parte de este proyecto se han sintetizado de nuevo y caracterizado tres de ellos: PPI1-B5-4-14, TEG-D1B5-10-14 y TEG-B5-0-14. En el estudio comparativo entre el método clásico y el método de microfluídica se ha observado un mayor control en la morfología y las dimensiones de los agregados formados mediante microfluídica, además de una muy significativa rapidez del procesamiento. Por otra parte, se han preparado geles físicos en disolventes de distintas polaridades y estudiando su morfología mediante SEM comprobando que el compuesto TEG-B5-0-14 presenta las mejores cualidades para gelificar tanto en diferentes disolventes como a diferentes concentraciones, generando redes tridimensionales fibrilares