Síntesis de cromóforos catiónicos mono- y bidimensionales. Estudio de sus propiedades ópticas

Abstract

El desarrollo de nuevos materiales orgánicos con propiedades ópticas no lineales (ONL) ha sido uno de los objetivos de la investigación en las pasadas décadas, unido a su potencial en el campo de las telecomunicaciones y computación óptica entre otras. La mayoría de los compuestos orgánicos con propiedades ONL están basados en moléculas altamente conjugadas con subunidades dadoras y aceptoras, al final de la molécula llamados sistemas dador-aceptor ("push-pull"). Nuestros resultados de investigación en el desarrollo de la química de los cationes heteroaromáticos, nos llevó a realizar un estudio comparativo en el que diferentes donadores (heteroaromáticos) y el catión aceptor (piridinio), fueron estudiados como posibles catioforos ONL Primeramente describimos la síntesis y estudio de las propiedades ópticas lineales y no lineales por Hyper-Rayleigh Scattering (HRS), de los nuevos sistemas push-pull, obtenidos por reacción de Stille y Sonogashira. Los resultados demostraron que las sales de azinio actúan como buenos aceptores, confiriendo una buena polarizabilidad de segundo orden ([beta]). La reacción de Stille puede ser usada eficientemente en la reacción de acoplamiento de los tres isómeros de bromuro de piridinio. Esta reacción de acoplamiento cruzado, permite la síntesis de nuevos derivados de azinio como se indican en el esquema 1. La síntesis de catioforos de tipo D-?-A+ y D-?-A+-?-D, se realizo a través de acoplamiento de Sonogashira con moderados a buenos rendimientos, se ha logrado con un eficaz procedimiento. Por otra parte, en el contexto del desarrollo de los nuevos materiales, hemos considerado introducir cationes en la síntesis de estructuras macrociclicas del tipo shape-persistent, como ejemplo tenemos el de estructuras formadas por unidades arílicas y unidas por triples enlaces, resultando en superficies moleculares, que pueden rearreglarse compactamente (figura 1). Esta propiedad hace que los macrociclos AEMs (arylene-ethynylene macrocycles) sean interesantes en el campo de los materiales orgánicos. Las propiedades de agregación y el comportamiento de la superficie de absorción de los AEMs, los convierte en interesantes unidades de construcción en la química supramolecular, donde las propiedades dependen del tipo de fuerzas intermoleculares. Las reacciones más ampliamente utilizadas para la síntesis de este tipo de macrociclos son usualmente las de acoplamiento de C-C catalizadas por paladio, en particular la reacción de Sonogashira y de Glaser. Para llevar a cabo la síntesis de los macrociclos con cationes de piridinio, diversas estrategias fueron usadas con la finalidad de sintetizar los macrociclos cargados. A pesar de varios intentos de ciclación de los diferentes macrociclos, todos los resultados fueron infructuosos. En algunos casos el material de partida era recuperado de la compleja mezcla de reacción, que eran difíciles de identificar. En otros casos el material de partida descompone.