Síntesis de Dendrímeros Conjugados con Propiedades Optoelectrónicas

MANGIONE, M. I.; SPANEVELLO, R. A.; FUNGO, F.; HEREDIA, D.; MARZARI, G.; FERNÁNDEZ, L.

Mar del Plata

Congreso; XXIX Congreso Argentino de Química "Centenario de la Asociación Química Argentina"; 2012

Asociación Química Argentina

INTRODUCCIÓNLa síntesis y diseño de materiales orgánicos han logrado gran relevancia en las dos últimas décadas, principalmente aplicados al desarrollo de unidades optoelectrónicas. Los dispositivos orgánicos emisores de luz OLEDs, en inglés Organic Light Emitting Devices conjuntamente con las celdas fotovoltaicas, son una de las tecnologías con gran potencial para proveer soluciones a la deficiencia de energía mundial.1 Los OLEDs son unidades emisoras de luz de bajo consumo energético y su operación requiere de materiales capaces de formar films que transporten cargas, huecos o electrones, y emitan luz eficientemente. Los dendrímeros p-conjugados son macromoléculas monodispersas, tridimensionales y altamente ramificadas, que reúnen las características adecuadas para el diseño de dispositivos orgánicos.2 Estructuralmente, muchos de estos compuestos incorporan unidades triarilamina, trietinilbenceno y carbazol como parte del núcleo o periferia.RESULTADOSEn el presente trabajo se expone el diseño y la síntesis de nuevos materiales orgánicos de estructura dendrítica con dimensiones y morfología controladas. Las macromoléculas responden a la denominada forma de estrella, utilizando 1,3,5-trietinilbenceno TEB y trifenilamina TFA como núcleos y unidades trifenilamina y/o carbazol debidamente funcionalizados como parte de los dendrones.3 El método elegido para la preparación de los dendrímeros es el convergente4 el cual permite obtener  las macromoléculas buscadas con una mejor facilidad de purificación y aislamiento. En base a datos aportados por la literatura científica actual,5 se planteó y ejecutó la síntesis de los núcleos TEB y  de TFA con buenos rendimientos. La disposición de las tres funcionalidades reactivas de estos núcleos permite la preparación de estas macromoléculas “starburst”. Dendrímeros y dendrones se sintetizaron a través de reacciones de acoplamiento carbono-carbono, Sonogashira y carbono-heteroátomo, Ullmann. Se han logrado obtener los sistemas poliaromáticos p-conjugados 1, 2, 3 y 4 en forma de estrella, con rendimientos moderados a muy buenos Estos compuestos fueron caracterizados espectroscópicamente y se determinaron sus propiedades optoelectrónicas. Los dendrímeros fueron electrodepositados en forma de films y se determinaron las propiedades electroquímicas,  espectro-electroquímicas y superficiales de los mismos. Las macromoléculas estudiadas son capaces de iniciar reacciones de electropolimerización y debido a su arquitectura y geometría moleculares la polimerización de los grupos TFA y/o carbazol generan macroestructuras que se propagan a través del espacio, obteniéndose películas estables y con interesantes efectos electrocrómicos. Todas estas características dan a los estos nuevos materiales un alto potencial para su aplicación en optoelectrónica orgánica.CONCLUSIONESSe ha logrado sintetizar una nueva familia de derivados de trifenilamina y carbazol con propiedades optoelectrónicas. Estas novedosas macromoléculas un vez que son electropolimerizadas, exhiben importantes propiedades electrónicas y ópticas como elevada movilidad de huecos, procesos electroquímicos reversibles, baja barrera de inyección de huecos y formación de films químicamente estables de superficie homogénea y libre de puntos.REFERENCIAS1.a) Tang, C.W. et al (1987) Appl. Phys. Lett. 51, 913. b) Tang,C.W. et al (1986) Appl. Phys. Lett. 48, 183.2.Wong, K-T et al (2007) Org. Lett. 9, 4531.3.Zhang, X.H. et al (2005) Tet. Lett. 46, 5273 b)Thelakkat, M.(2002) Macromol. Eng. Mater. 287, 442.4.Fréchet, J.M.J. et al (1990) JACS 112, 7638.5.a) Kobayashi, N. et al (2008) J. Mater. Chem. 18, 1037. b) Lu, P. et al (2007) J. Lumin. 127, 349.