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05/2008

Nuevas moléculas con propiedades de cristal líquido iónico

Noves molècules amb propietats de cristalls líquids iònics
Los cristales l�quidos i�nicos son un tipo de cristales l�quidos formatos por iones. Estos compuestos son interesantes por sus propiedades de cristal l�quido y por su conductividad i�nica. En este trabajo se han preparado dos nuevas familias de mol�culas que presentan estas caracter�sticas.

Los cristales l�quidos i�nicos se pueden considerar como un tipo de material que combina las propiedades de los cristales l�quidos y las de los l�quidos i�nicos.

Por un lado, los l�quidos i�nicos son compuestos formados por iones con un punto de fusi�n relativamente bajo. Se caracterizan por tener presiones de vapor extremadamente bajas, ser l�quidos en un rango de temperatura grande, no ser inflamables, tener una gran estabilidad t�rmica, una polaridad modulable y ser f�ciles de reciclar. En los �ltimos a�os han suscitado un gran inter�s como posibles sustitutos de los disolventes org�nicos convencionales, puesto que al ser pr�cticamente no vol�tiles se consideran m�s respetuosos con el medio ambiente. Uno de los cationes m�s utilizados es el imidazolio. En nuestro caso, las sales sintetizadas presentan dos o tres cationes imidazolio en su estructura (Figura 1). Cambiando el tipo de ani�n hemos podido modular algunas de sus propiedades, como la solubilidad o el punto de fusi�n.

Por otro lado, los cristales l�quidos son sustancias que presentan una fase intermedia entre un s�lido y un l�quido. De manera general se habla de tres estados de la materia, s�lido, l�quido y gas, con un grado de orden diferente. Cuando un compuesto org�nico se encuentra en estado s�lido, el m�s ordenado, sus mol�culas ocupan una posici�n fija, pero cuando se pasa a estado l�quido rompemos el orden posicional de las mol�culas y estas se pueden mover libremente. Hay determinadas sustancias que cuando funden pasan por otro estado de la materia denominado fase de cristal l�quido o mesofase. Este estado de la materia tiene caracter�sticas de la fase s�lida y de la fase l�quida. En un cristal l�quido las mol�culas se orientan alrededor de una direcci�n preferencial. Una de las principales aplicaciones de los cristales l�quidos es la fabricaci�n de pantallas (LCD, Liquid Crystal Display). La mayor parte de las mol�culas sintetizadas en este trabajo (Figura 1) presentan una mesofase de tipo esm�ctica A. Cuando X es I (yodo)o BF4 (tetrafluoroborato) las mol�culas presentan un rango muy amplio de cristal l�quido. Por ejemplo, la mol�cula 1 cuando X es BF4 es un s�lido blanco a temperatura ambiente, cristal l�quido entre 43 �C y 150 �C y despu�s funde en forma de l�quido.

Figura 1. Mol�culas sintetizadas.

Figura 2. Fotograf�a de la fase de cristal l�quido (fase esm�ctica A) de la mol�cula 1 cuando X es BF4 a 140 �C, obtenida con un microscopio �ptico de luz polarizada.

Montserrat Trilla Castaño, Roser Pleixats Rovira
Universitat Autònoma de Barcelona

Referencias

Ionic liquid crystals based on mesitylene-containing bis- and trisimidazolium salts. Montserrat Trilla, Roser Pleixats, Teodor Parella, Christophe Blanc, Philippe Dieudonné, Yannick Guari, Michel Wong Chi Man. LANGMUIR, 24 (1): 259-265 JAN 1 2008.

 
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