POLISILSESQUIOXANOS PUENTEADOS NANOESTRUCTURADOS POR GRUPOS

CECCHI, FLORENCIA; FASCE, DIANA; WILLIAMS, ROBERTO J. J.; CUKIERNIK, FABIO D.

Rosario

Congreso; XVIII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA,; 2013

AAIFQ

Introducción: Los silsesquioxanos (SSO) puenteados forman parte de una clase de materiales híbridos orgánico-inorgánico que se obtienen mediante hidrólisis/condensación de monómeros formados por un grupo orgánico que actúa como puente entre dos grupos Si-(OR)3. Según las condiciones de síntesis y la naturaleza del grupo orgánico puente,1 puede ocurrir un proceso de auto-ensamblado que conduzca a materiales nanoestructurados con diferentes propiedades.2,3 Más recientemente se han comenzado a estudiar SSO puenteados con  grupos “colgantes” (enlazados lateralmente al puente); así, la introducción de grupos alifáticos de cadenas abierta4 o cíclicos5 condujo a una estructuración del material o bien laminar o hexagonal.Los silsesquioxanos (SSO) puenteados forman parte de una clase de materiales híbridos orgánico-inorgánico que se obtienen mediante hidrólisis/condensación de monómeros formados por un grupo orgánico que actúa como puente entre dos grupos Si-(OR)3. Según las condiciones de síntesis y la naturaleza del grupo orgánico puente,1 puede ocurrir un proceso de auto-ensamblado que conduzca a materiales nanoestructurados con diferentes propiedades.2,3 Más recientemente se han comenzado a estudiar SSO puenteados con  grupos “colgantes” (enlazados lateralmente al puente); así, la introducción de grupos alifáticos de cadenas abierta4 o cíclicos5 condujo a una estructuración del material o bien laminar o hexagonal. Objetivos: A partir de estos antecedentes, decidimos incorporar bloques aromáticos como grupos “colgantes” en SSO puenteados, y estudiar su capacidad como organizadores de estos materiales a través de interacciones p. En particular, dadas las propiedades de auto-ensamblado que poseen los alcoxi-trifenilenos en la formación de fases cristal líquido columnares, seleccionamos este grupo como potencial estructurador del material durante el proceso de hidrólisis/condensación.: A partir de estos antecedentes, decidimos incorporar bloques aromáticos como grupos “colgantes” en SSO puenteados, y estudiar su capacidad como organizadores de estos materiales a través de interacciones p. En particular, dadas las propiedades de auto-ensamblado que poseen los alcoxi-trifenilenos en la formación de fases cristal líquido columnares, seleccionamos este grupo como potencial estructurador del material durante el proceso de hidrólisis/condensación. Resultados: En primer lugar se sintetizó el hexa-alcoxi trifenileno monofuncionalizado con un grupo amino terminal (TFA) que se  buscaba incorporar como unidad “colgante”. En segundo lugar, se preparó el monómero precursor por reacción entre TFA y GPMS (glicidoxipropil(trimetoxisilano)). La mezcla de reacción finalmente se sometió al proceso de hidrólisis/condensación empleando ácido fórmico como catalizador. El material resultante se caracterizó por FTIR, 29Si-RMN, MALDI-TOF obteniéndose un elevado grado de condensación e indicios de la existencia de estructuras poliméricas abiertas con configuración cis-sindiotáctica. El análisis térmico y estructural del material por MOLP, TEM, DSC y DRX sugiere que se trata de un material no-mesomorfo que posee una organización rectangular (ca 2 x 5 nm).: En primer lugar se sintetizó el hexa-alcoxi trifenileno monofuncionalizado con un grupo amino terminal (TFA) que se  buscaba incorporar como unidad “colgante”. En segundo lugar, se preparó el monómero precursor por reacción entre TFA y GPMS (glicidoxipropil(trimetoxisilano)). La mezcla de reacción finalmente se sometió al proceso de hidrólisis/condensación empleando ácido fórmico como catalizador. El material resultante se caracterizó por FTIR, 29Si-RMN, MALDI-TOF obteniéndose un elevado grado de condensación e indicios de la existencia de estructuras poliméricas abiertas con configuración cis-sindiotáctica. El análisis térmico y estructural del material por MOLP, TEM, DSC y DRX sugiere que se trata de un material no-mesomorfo que posee una organización rectangular (ca 2 x 5 nm). Conclusiones: Se logró incorporar el grupo trifenileno “colgante” en SSO puenteados, obteniéndose un material nanoestructurado. El proceso de organización parece estar dirigido por interacciones de Van der Waals y restricciones estéricas asociadas al volumen de los trifenilenos más que por interacciones p. Referencias bibliográficas 1. Boury, C.; Corriu, R.J.P., Chem. Commun, 2002, 795. 2. Boury, C.; Corriu, R.J.P.; Delord P.; Le Strat V., J. Non-Cryst. Solids, 2000, 265, 41. 3. Boury, C.; Corriu, R. J. P.; Delord P.; Nobili, M.; Chem. Mater., 2002, 14, 730. 4. Romero, H. E.; Fanovich, M. A.; Williams, R. J. J.; Matĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol., 2007, 208, 1202. 5. Romero, H. E.; Fanovich, M. A.; Williams, R. J. J.; Matĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol. Chem. Phys., 2009, 210, 172.: Se logró incorporar el grupo trifenileno “colgante” en SSO puenteados, obteniéndose un material nanoestructurado. El proceso de organización parece estar dirigido por interacciones de Van der Waals y restricciones estéricas asociadas al volumen de los trifenilenos más que por interacciones p. Referencias bibliográficas 1. Boury, C.; Corriu, R.J.P., Chem. Commun, 2002, 795. 2. Boury, C.; Corriu, R.J.P.; Delord P.; Le Strat V., J. Non-Cryst. Solids, 2000, 265, 41. 3. Boury, C.; Corriu, R. J. P.; Delord P.; Nobili, M.; Chem. Mater., 2002, 14, 730. 4. Romero, H. E.; Fanovich, M. A.; Williams, R. J. J.; Matĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol., 2007, 208, 1202. 5. Romero, H. E.; Fanovich, M. A.; Williams, R. J. J.; Matĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol. Chem. Phys., 2009, 210, 172.ĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol., 2007, 208, 1202. 5. Romero, H. E.; Fanovich, M. A.; Williams, R. J. J.; Matĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol. Chem. Phys., 2009, 210, 172.ĕjka, L.; Plĕstil, J.; Brus, J., Macromol. Chem. Phys., 2009, 210, 172.