Supramolecular polymerization of π-conjugated systems. Thermodynamic and kinetic control

Abstract

The properties of π-conjugated compounds, including luminescence, charge transport and electronic conductivity, have made them strong candidates for applications in organic electronics. To attain efficient materials based on aromatic scaffolds, the control over the different hierarchical levels of organization has been demonstrated to be mandatory. Supramolecular polymerization, i.e., the formation of macromolecules through the establishment of reversible non-covalent interactions among monomers, has been envisioned as a proper tool to adequately organize π-extended scaffolds, yielding well-defined mono dimensional structures. Notably, the electronic coupling between π-conjugated molecules gives rise to functionalities and properties non-exhibited by single building blocks, widening the scope of organic semiconductors. The thermodynamic aspects of supramolecular polymerization processes have been accurately described through isodesmic and cooperative mechanisms, producing macromolecules with different features depending on the mechanism...La luminiscencia, la capacidad para el transporte de cargas y la conductividad electrónica son algunas de las propiedades de los compuestos π-conjugados que los convierte en buenos candidatos para su aplicación en electrónica orgánica. Para obtener materiales eficientes basados en moléculas aromáticas, el control de los distintos niveles jerárquicos de organización es un requisito indispensable. La polimerización supramolecular, i.e., la formación de macromoléculas a través de interacciones no covalentes entre monómeros, es una buena herramienta para lograr la organización de los compuestos π-conjugados, ya que permite producir estructuras con características bien definidas. Además, el acoplamiento electrónico entre moléculas aromáticas genera nuevas propiedades inaccesibles en la molécula discreta, ampliando de esta manera los límites de las aplicaciones de los semiconductores orgánicos. Los aspectos termodinámicos de la polimerización supramolecular se han estudiado en profundidad, siendo descritos mediante mecanismos isodésmicos o cooperativos...