Polímeros y geles supramoleculares fotosensibles aquirales precursores de materiales quirales
- Autores: Jorge Royes Mir
- Directores de la Tesis: Rosa Tejedor Bielsa (dir. tes.), Milagros Piñol Lacambra (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Marina Galià Clua (presid.), Beatriu Escuder Gil (secret.), Luis T. Oriol Langa (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Desde que Pasteur descubrió el fenómeno de la quiralidad en la primera mitad del siglo XIX, al observar la resolución espontánea en cristales de ácido tartárico proveniente del vino, esta se ha convertido en un campo muy estudiado de la química orgánica. Prueba de ello es la gran cantidad de metodologías sintéticas asimétricas y de métodos de separación o resolución de enantiómeros que se han desarrollado y utilizado desde entonces para obtener compuestos químicos quirales. Cuando se logra transferir la quiralidad desde el nivel molecular hasta el nivel supramolecular, se obtienen materiales quirales. Estos materiales a menudo presentan propiedades más interesantes que sus análogos aquirales, lo que hace que sean muy adecuados para aplicaciones avanzadas, como la fabricación de dispositivos ópticos, sensores quirales, catalizadores asimétricos, materiales biomiméticos o materiales con propiedades mecánicas mejoradas.
La forma más evidente de preparar materiales quirales es la utilización de compuestos químicos con átomos asimétricos, es decir, moléculas quirales. Sin embargo, en los últimos años la inducción de quiralidad en materiales aquirales utilizando un estímulo quiral externo ha despertado un creciente interés, porque permite obtener materiales quirales sin necesidad de utilizar costosos procedimientos de síntesis o separación asimétricas. De todos los estímulos externos quirales, la luz circularmente polarizada es uno de los más convenientes ya que, ajustando parámetros como la longitud de onda, intensidad y focalización, permite producir cambios localizados en los materiales, tanto en el espacio como en el tiempo. Además, cambiando la helicidad de la luz circularmente polarizada empleada se puede conmutar la quiralidad del material de manera reversible.
Nikolova et al. demostraron por primera vez la viabilidad de la utilización de luz circularmente polarizada para fotoinducir quiralidad en materiales fotoactivos, en concreto azopolímeros.[1] Tomando como referencia estos trabajos, en el grupo de Cristales Líquidos y Polímeros de la Universidad de Zaragoza se ha utilizado esta estrategia para obtener materiales quirales a partir de precursores cristales líquido y azopolímeros aquirales, dando lugar a varios capítulos de tesis doctorales y artículos de investigación.[2] Teniendo en cuenta la experiencia adquirida y los antecedentes anteriores, esta tesis doctoral se ha realizado con el objetivo de avanzar en la fabricación de nuevos materiales quirales para aplicaciones ópticas a partir materiales inicialmente aquirales utilizando luz circularmente polarizada. Para ello, se han preparado geles moleculares y polímeros que contienen unidades fotoactivas derivadas de azobenceno, ácido (E)-cinámico y (E,E)-1,4-difenil-1,3-butadieno y se ha utilizado la luz circularmente polarizada como estímulo físico quiral para inducir quiralidad en los mismos. Cabe destacar que, aunque existen un número considerable de ejemplos que describen la fotoinducción de quiralidad en azopolímeros aquirales, prácticamente no existen ejemplos de la fotoinducción de quiralidad empleando otras unidades fotoactivas. Tampoco existen antecedentes, hasta el momento, en los que se utilice la luz circularmente polarizada para fotoinducir quiralidad en geles moleculares aquirales.
[1] L. Nikolova, T. Todorov, M. Ivanov, F. Andruzzi, S. Hilvisted, P. S. Ramanujam, App. Opt. 1996, 35, 3835.
[2] R. M. Tejedor, L. Oriol, J. L. Serrano, F. Partal Ureña, J. J. López González, , Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3486.
