Materiales moleculares cristal líquido y luminiscentes para dispositivos electroluminiscentes y sensores, compuestos de coordinación de ligandos β-dicetonato y derivados de pirazol a iones lantánidos o fragmentos BX₂

Abstract

La necesidad de obtener nuevos materiales moleculares bifuncionales para su futura implantación en tecnologías avanzadas constituye la principal motivación de este proyecto de Tesis. En este contexto, particularmente interesantes son los cristales líquidos luminiscentes, que combinan sus propiedades fotofísicas con el mesomorfismo, por lo que su obtención representa un notable aporte en el campo de los dispositivos LCD, dado que la autoorganización molecular en la mesofase puede ser dirigida a lograr emisores electroluminiscentes de luz polarizada, así como constituir capas emisoras libres de defectos, útiles en dispositivos OLED. Por otra parte, resultan también de gran interés los cristales líquidos iónicos en los que su naturaleza mesogénica y su carácter iónico conduce a su utilidad principalmente en aplicaciones derivadas de la conductividad iónica anisotrópica. Bajo estas premisas, los objetivos de la presente investigación se han centrado en el diseño, síntesis y estudio de las propiedades de nuevos materiales cristal líquido con funcionalidades adicionales como fotoluminiscencia, capacidad sensora y cristales líquidos iónicos, basados en compuestos orgánicos o de coordinación, para cuya consecución se ha tenido en cuenta tanto la forma molecular como la variación en los centros metálicos y la adecuada selección de los ligandos en las especies complejas para adquirir y modular el mesomorfismo. Sobre la base de la probada naturaleza emisiva de los complejos constituidos por el grupo BF2 y ligandos diaril-β-dicetonato, se ha planteado modificar estratégicamente el diseño molecular considerando el incremento de la asimetría molecular, la presencia de un elevado número de cadenas flexibles periféricas, la expansión de la conjugación π en el core rígido o el incremento de la polarización molecular como elementos para inducir propiedades mesomórficas...

The requirement for new molecular bifunctional molecular materials to be implemented in advanced technological applications is the main motivation of this project. In this context, luminescent liquid crystals are of particular interest as they combine photophysical properties with mesomorphism. This means a significant contribution in the field of LCD devices, since the molecular self-organisation may be directed to achieve electroluminescent polarized light emitters or forming defect free layers for OLEDs. On the other hand, ionic liquid crystals are also of interest because of their anisotropic conductivity due to their dual ionic and mesogenic nature. Considering these aspects, the main objective of the current research is the design, synthesis and characterization of new liquid crystal materials with additional functionalities such as photoluminescence or sensor ability as well as new ionic liquid crystals, all of them based on organic or coordination compounds. For their consecution, both molecular shapes as well as metal centres and ligands choice in the complexes have been taken into account in order to acquire and modulate the liquid crystal behaviour. On the basis of the proven emissive nature of difluoroboron complexes with ligands of the diaryl-β-diketonate type, our proposal has involved the strategic modification of the molecular design considering the molecular asymmetry, an increase of number of peripheral flexible chains, the expansion of the π conjugation in the core or the raise of the molecular polarization as the main elements to induce mesomorphic behaviour...