Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260043.pdf: 3765314 bytes, checksum: 24336dd964ac4d5fddd8cd096f286373 (MD5) / Moléculas com características líquido-cristalinas têm ultimamente atraído um grande interesse por parte de vários grupos de pesquisa e principalmente por empresas do ramo da tecnologia. Esse interesse reside em grande parte, pelas suas propriedades únicas, as quais se aplicam a muitos aspectos do cotidiano da sociedade moderna, principalmente quando se trata de mostradores de informação. Estes compostos envolvem uma ampla classe de materiais, desde sistemas de baixa massa molecular a estruturas poliméricas. Uma grande quantidade de moléculas diferentes tem sido sintetizada em busca das propriedades liquido-cristalinas. Em sua grande maioria, elas são compostas por anéis aromáticos de cinco e seis membros. Neste contexto, o presente trabalho relata a síntese do anel heterociclo isoxazol 3,5-dissubstituído através da reação de cicloadição 1,3-dipolar catalisada por CuI, levando a obtenção de compostos líquido-cristalinos e o estudo de suas propriedades de cristais-líquidos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:39:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317574.pdf: 31127469 bytes, checksum: feceea55300609babc7009401b10dd73 (MD5) / Neste trabalho são descritas a síntese, a caracterização e os estudos das propriedades ópticas, térmicas, elétricas e organizacionais de novos materiais líquido-cristalinos funcionalizados e derivados do heterociclo 1,3,4-oxadiazol 2,5-dissubstituído. Quatro projetos foram desenvolvidos, os quais diferem na funcionalização e forma dos cristais líquidos (CLs), totalizando 59 produtos finais. 1) CLs iônicos: um estudo sistemático permitiu demonstrar que variações estruturais afetam simultaneamente e de forma variada as propriedades térmicas e fotofísicas estudadas; 2) CLs discóticos: os compostos apresentaram mesofase Colhex e fluorescência na região do azul (370-400 nm), com rendimentos quânticos dependentes da estrutura; 3) CLs curvados contendo o grupo 2-octinoiloxi almejando a obtenção de mesofases nemáticas biaxiais: a substituição do anel benzênico pela ligação C?C gerou um abaixamento do ponto de fusão dos materiais e os produtos apresentaram a predominância da mesofase N com a presença de clusters cibotáticos do tipo SmC; 4) CLs curvados contendo grupos segregantes almejando mesofases esméticas polares: os compostos apresentaram um interessante polimorfismo, exibindo uma predominância de mesofases Colob e SmC. Medidas eletroópticas confirmaram um ordenamento ferro e/ou antiferroelétrico para alguns materiais.<br> / Abstract : In this doctoral thesis are described the synthesis, characterization and study of the optical, thermal, electrical and organizational properties of new functionalized liquid crystalline materials of 2,5-disubstituted 1,3,4-oxadiazole derivatives. The synthesized compounds had their structure and purity confirmed by IR spectroscopy, 1H, 13C and 29Si NMR, melting point and elemental analysis (CHN) techniques. Subsequently, the thermal and liquid crystalline properties were investigated by POM, DSC, TGA, XRD and electro-optical measurements. In parallel, the photophysical properties of some compounds were studied in solution and in film by UV-vis absorption and emission spectroscopy. In this thesis, four different projects have been developed, which differ in the functionalization type and in the shape of liquid crystals: 1) 29 ionic and non-ionic calamitic molecules with several structural modifications were synthesized. This allowed a detailed systematic study of the effect of structural modifications on the thermal, liquid-crystalline and photophysical properties of these materials. It was shown that every parameter studied affected simultaneously and in a different way these properties; 2) 12 flat molecules with structural variations were synthesized in order to obtain fluorescent and columnar mesophase forming materials. Generally the compounds showed mesophase Colhex and fluorescence in the blue region (370-400 nm) with quantum yields dependent on the structure. In a general way, the compounds showed a Colhex mesophase and blue fluorescence (370-400 nm), with quantum yield dependent on the structure; 3) 10 bent-core molecules with reduced rigid center and smaller aliphatic chains were synthesized in order to obtain biaxial nematic mesophases. Furthermore, the 2-octinoiloxi group was used to study the effect of the substitution of a benzene ring by one C=C triple bond. The molecules showed predominance of a nematic mesomorphism with the presence of SmC cybotactic clusters. The results also showed that the substitution of a benzene ring by a C=C bond resulted in the lowering of the materials melting point, which also caused a shortening of the mesomorphic behavior range; 4) 8 bent-core molecules with slightly elongated rigid center, larger aliphatic chains and containing segregating groups were prepared aiming polar smectic mesophases. The compounds exhibited an interesting polymorphism, showing a predominance of Colob and SmC mesophases. Electro-optic measurements confirmed ferro and/or antiferroeletric order for some materials, which depend on the molecular structure and temperature analyzed.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-19T06:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:36:21Z : No. of bitstreams: 1 182713.pdf: 18517293 bytes, checksum: d2a943486a61f9b39ba1c7ab7c1fe278 (MD5) / Os diagramas de fases da mistura ternária amônio pentadecafluorooctanoato ( APFO ), água tridestilada ( H2O ) e os sais cloreto de potássio ( KCl ) e cloreto de césio ( CsCl ), foram elaborados utilizando técnicas combinadas de microscópia óptica polarizante, difração de raio X a baixos ângulos e observações visuais das amostras em tubos de teste especais. Aproximadamente uma centena de amostras foram preparadas mantendo-se a razão surfactante / água constante. A concentração de surfactante APFO utilizada variou WA = 20% à WA = 65% e a dos sais, de W sal = 0,5% à W sal = 3,0%. Todas as amostras foram estudadas em um intervalo grande de temperatura que era monitorada eletronicamente, sendo que a temperatura mínima atingida pelo sistema foi de -5 °C e a máxima de 118 °C. Deste estudo as temperaturas de transição de fase foram medidas, os contornos das fases delineados, diagramas de fases elaborados e as estruturas micelares homogêneas das fases micelares homogêneas foram exaustivamente investigadas.

Orientador: Roberto Antonio Clemente / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saleh_AbdalaMohamed._D.pdf: 1450185 bytes, checksum: 3bf619a81e2079d1a42d0a4f4699d3ae (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho abordou três aspectos teóricos dentro do estudo dos metais líquidos levitados. No primeiro abordamos a origem das instabilidades ocorridas no aparato experimental TEMPUS, no qual ocorre a expulsão das amostras da sua posição de equilíbrio. Para isto, apresentamos cálculos de forças e torques que surgem em condutores elipsoidais submetidos a campos magnéticos oscilantes em condições de microgravidade. As forças são restauradoras e surgem devido ao afastamento axial e lateral do condutor (considerado rígido), a partir da sua posição de equilíbrio. Os torques que surgem devido às bobinas de aquecimento, mediante uma rotação rígida da gota em torno do eixo perpendicular ao das bobinas, apresentam-se como restauradores para uma elongação superior a um e desestabilizantes para uma elongação menor que um. Os causados pelas bobinas de posicionamento são desestabilizantes no intervalo de elongação entre um e dois, para as demais elongações, apresentam-se como restauradores. Para a situação de bobinas de aquecimento desligadas, a taxa de crescimento dos movimentos desestabilizantes de virada do condutor está compreendida entre as escalas associadas aos movimentos de pulsação da superfície da gota e seu decaimento. Portanto, há tempo suficiente para acessar, diversas vezes, a forma prolata com elongação entre um e dois, o que causa um efeito ponderomotivo desestabilizante. O segundo aspecto da tese mostra, a partir de hipóteses diferentes da de Avrami (tradicional), a existência de outras soluções para o problema geométrico do impingement (termo utilizado na literatura para dar a noção de colisão entre os grãos solidificados em crescimento), como também a relevância de se incluir ou não a contribuição dos chamados núcleos fantasmas. O terceiro aspecto refere-se a um modelo simplificado de solidificação que reproduz a curva de temperatura (incluindo a recalescência) e fração solidificada em função do tempo. Nosso modelo levou em conta os efeitos de impingement e as diferenças de calores específicos do sólido e do líquido. Aplicamos tal modelo a uma curva obtida experimentalmente para o Zr através do aparato experimental TEMPUS, durante a segunda Missão Internacional do Laboratório de Microgravidade na nave espacial Columbia, em 1994. Os resultados numéricos mostram que o acordo com as curvas experimentais dependem do modelo de impingement adotado / Abstract: This work focuses three theoretical aspects within the framework of levitated liquid metals. In the first one, we treated the origin of instabilities that occur in TEMPUS experimental aparatus, in which samples were pushed away from the center of the cage. To this end, we calculated forces and torques arising on ellipsoidal conductors positioned by oscillating magnetic fields, in ambient of microgravity. Forces, arising from axial and lateral rigid shifts of the metallic drop from their equilibrium position, are restoring. The torques due to heating coils, under rigid rotation of the sample are restoring when the drop elongation is larger than unity and they may cause instability when the drop elongation is lower than one. For elongation¿s between one and two unstable flipping is caused by the positioning coils. For other elongation¿s, the torques are restoring. When the heating coil is switched o ., the growth rate of flipping motion is comprised between the time scales of drop surface pulsation and its damping time. Hence, in such case, the prolate shape of the drop, with elongation between one and two, is accessed many times producing an overall unstable ponderomotive effect. The second aspect of the thesis shows, starting from hypotheses different from those adopted by Avrami (traditional treatment), the existence of other solutions for the geometrical problem of impingement (this term gives the notion of collision among solidified growing grains), as well as, the relevance to include or not the contribution of phantom nuclei. The last aspect is related with a simplified model of solidification that reproduces the temperature curve (with recalescence) and the solidified fraction as functions of time. Our model take into account impingement effects and possible differences between specific heats of solid and liquid phases. We applied such treatment to an experimental curve for Zr, which was obtained in TEMPUS apparatus, during the International Microgravity Laboratory Mission 2 (IML-2) on board of Space Shuttle Columbia, in 1994. The numerical results show that the agreement with the experimental curve depends of the adopted impingement model / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-18T04:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho oferece uma contribuição ao aprimoramento do processo de escolha e avaliação de caminhos multimodais destinados ao transporte de granéis líquidos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:52:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:03:37Z : No. of bitstreams: 1 93363.pdf: 27960528 bytes, checksum: e886a746f221b238f94f37e8ee083b0d (MD5) / Descreve-se a síntese de cristais líquidos ferroelétricos e precursores quirais derivados do reagente (S)-(-)-lactato de etila, bem como as propriedades mesomórficas de séries homólogas sintetizadas. Foram também sintetizadas duas séries homólogas de cristais líquidos derivados do reagente quiral (S)-(-)-2-metil-1-butanol. As rotas de síntese descritas e executadas combinam simplicidade, produtos de fácil purificação, materiais de partida acessíveis, baixos custos e apresentam rendimentos ópticos e químicos adequados. A importância destas novas metodologias sintéticas desenvolvidas foi ampliada no sentido de obtenção de novos materiais com propriedades mesogênicas e ferroelétricas. Os precursores quirais obtidos são importantes intermediários para a síntese de novos compostos de interesse biológico, farmacêuticos, bem como tecnológico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T23:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:41:26Z : No. of bitstreams: 1 104407.pdf: 2669780 bytes, checksum: ed783ff346b8caa1f52296f3f9f16cda (MD5) / A síntese e caracterização (por microscopia ótica, espectroscopias de infra-vermelho e ressonância magnética nuclear, e análise elementar) de complexos de cobre (II) e oxovanádio (IV) derivados de alguns heterociclos nitrogenados e da base de Schiff quiral (N-4-benzoato de (S)-2-metilbutila)-4-deciloxi salicilaldi-mina são informadas. As propriedades físicas dos ligantes e a relação entre estrutura e comportamento mesomórfico são também discutidas. A estrutura de dois heterociclos, o 5-(2,4-dihidroxifenil)tetrazol e o 2-metil-5-(2,4-diacetoxifenil)-1,3,4-oxadiazol, determinadas por cristalografia de raios-X são apresentadas. A natureza essencialmente coplanar do anel fenílico e do anel heterocíclico de cinco membros, indicadora da extensão da delocalização do sistema sobre os anéis, é observada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemática, Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266114.pdf: 4858900 bytes, checksum: f85230813ba1744394f8fa2c7474b421 (MD5) / Neste trabalho é descrito o planejamento, síntese e caracterização, além de estudos térmicos, ópticos e estruturais de uma nova série de moléculas com estrutura discótica contendo uma ligação do tipo azo (N=N) em seu centro. Todos os intermediários e produtos finais foram devidamente caracterizados por IV, RMN e ponto de fusão. Além disso, análises elementares foram efetuadas para as moléculas alvo. Os estudos térmicos foram realizados por MOLP, DSC e TGA, enquanto que a organização estrutural foi determinada por XRD com temperatura variável. Por fim, as propriedades ópticas foram determinadas a partir da técnica de espectrometria de absorção no UV-vis. Das oito moléculas alvo preparadas, apenas duas apresentaram comportamento líquido-cristalino, sendo a mesofase caracterizada como hexagonal colunar. Outros compostos manifestaram um comportamento térmico complexo, permanecendo numa forma semicristalina após o resfriamento a partir do estado líquido. Além disso, todos apresentaram boa estabilidade térmica (Tdec. = 341 # 403 oC). O estudo óptico, por sua vez, confirmou a presença da propriedade de foto-isomerização trans-cis em solução (clorofórmio) para todos os materiais preparados. / This work describes the planning, synthesis and characterization, besides the thermal, optical and structural studies of a new molecular series with discotic structure containing an azo linkage (N=N) in its center. All the intermediaries and final products where properly characterized by IV, NMR and melting points. Moreover, for the target molecules, elemental analysis where carried out. The thermal studies where carried out by MOLP, DSC and TGA, while the structural organization was established by XRD with variable temperature. At last, the optical properties were determined by UV-vis absorption spectrometry technique. Of the eight target molecules prepared, two of them showed liquid crystalline behavior, being the mesophase characterizated as hexagonal columnar. Other compounds presented a complex thermal behavior, staying in a semi-crystalline form after cooling from de liquid state. Moreover, all compounds showed good thermal stability (Tdec. = 341 # 403 oC). The optical study confirmed the trans-cis photoisomerization property in solution (chloroform) for all prepared materials.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263772.pdf: 9527026 bytes, checksum: 2e185427e8a84b93550de739c5fb6c57 (MD5) / O principal objetivo das pesquisas realizadas e apresentadas neste trabalho esta concentrada nos efeitos da adicao de sais eletroliticos monovalentes fortes, como o cloreto de amonio (NH4Cl) e o cloreto de potassio (KCl), na formação de novas estruturas com propriedades liquido-cristalinas ou mudanças drasticas nas estruturas micelares pré-existentes, nas fases micelares isotropica, nematica e lamelar presentes no sistema binario contendo o surfactante amonio entadeca°uorooctanoato e agua (APFO / H2O). Inves-tigamos tambem, a in°u^encia que os sais NH4Cl e KCl produziram na forma e no tamanho dos agregados micelares, bem como sua dependencia com a temperatura. Diversas tecnicas experimentais, como microscopia optica, refratometria de ABBE, tramitancia de luz, difraçao por raios X e etc, foram usadas e dos resultados destas medidas, suas temperaturas de transicoes de fases foram determinadas e uma nova estrutura, formada espontaneamente na solucao e denominada "vesiculas", foi identicada, isto e, estas vesiculas aparecem simplesmente pelo efeito do sal adicionado. Estudos teoricos usando campo medio (Maier-Saupe) em combinaçao, com resultados experimentais foram realizados e o comportamento do paramentro de ordem orientacional micelar com a temperatura, foram obtidas para varias amostras. The main aim of the research performed and presented in this work is concentrated in the e®ects of the addition of strongs monovalents electrolytic salts, as the ammonium chloride (NH4Cl) and the potassium chloride (KCl), in the formation of new structures with liquid-crystallines properties or drastic changes in pre-existing micellar structures in the isotropic, nematic and lamellar phases present in the binary system containing the surfactant pentadeca°uorooctanoate and water (APFO / H2O). We also investigated the in°uence that the salts (NH4Cl and KCl) had on the size and shape of the micellar aggregates as well as their dependency on temperature. Several experimental techniques such as polarizing optical microscopy, direct bulk solution observation, Abbe refractometry, laser light transmission and small angle X ray di®raction were used and from results of these measurements, phase transitions temperatures were determined and, a new structure, formed spontaneously in the solution and named "vesicles", was identi¯ed, i.e., these vesicles appear in the solution simply by the e®ect of the added salt. Theoretical studies using mean ¯eld approximation (Maier-Saupe) in combination with experimentals data were performed and the behavior of the micellar orientational order parameter on temperature, for several samples, obtained.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305546.pdf: 6940389 bytes, checksum: 7c6ef07f5c3d9da73d89226497a011ba (MD5) / A síntese e caracterização de novos materiais funcionais baseados em moléculas orgânicas contendo átomos de selênio em sua estrutura são descritas. Essas moléculas foram desenvolvidas de maneira a exibir propriedades líquido-cristalinas. Suas propriedades térmicas, avaliadas por DSC, TGA e por MOLP, e suas propriedades ópticas, investigadas através de seus espectros de absorção e emissão, são descritas. A presente tese apresenta duas séries de compostos: 1) Seleno-Oxadiazóis: Esta série é composta por selenetos e disselenetos líquido cristalinos, contendo N-heterociclos, que mostram ser novos materiais moleculares luminescentes, com arquitetura molecular não-convencional. Foi desenvolvida uma nova condição reacional para o acoplamento de ânions selenolatos com haletos de arila contendo o heterociclo 1,2,4-oxadiazol ou o heterociclo 1,3,4-oxadiazol, utilizando CuO nanoparticulado como catalisador. Esses compostos exibiram forte fluorescência azul e fases líquido-cristalinas esméticas, típicas de CLs calamíticos; 2) Seleno-Colesterol: Preparou-se uma série de compostos simétricos e não-simétricos derivados do esteróide colesterol, com átomos de selênio em sua estrutura. Por último, os seleno-colesterois foram obtidos através da reação de esterificação entre o colesterol e diferentes ácidos carboxílicos contendo as funções selenetos ou disselenetos, utilizando o sistema DCC/DMAP para ativar o grupo carboxila. Esses compostos apresentaram comportamento líquido cristalino, predominando as fases esméticas. / Synthesis and characterization of new functional materials based on organic molecules containing selenium in its structure are described. These molecules were designed in order to show liquidcrystalline properties. Their thermal properties were evaluated by DSC, TGA and POM, and their optical properties have been investigated through their absorption and emission spectra. This thesis present two series of compounds: 1) Seleno-Oxadiazoles: this series comprises liquid crystalline selenides and diselenides, containing N-heterocycles, which appeared to be new molecular luminescent materials with unconventional molecular composition. We developed new reaction conditions for the coupling of selenolate anions with aryl halides containing the heterocycle 1,2,4-oxadiazol or 1,3,4-oxadiazol, using CuO nanoparticulate as catalyst. These compounds exhibited strong blue fluorescence and smectic liquidcrystalline phases, typical of calamitic LCs; 2) Seleno-Cholesterol: a new series of symmetrical and non-symmetrical compounds derivative of the steroid cholesterol was prepared, containing selenium atoms in then structures. The compounds were obtained through esterification reaction between cholesterol and different carboxylic acids containing selenides and disselenides functions, using DCC/DMAP to activate the carboxyl group. These compounds showed a liquid crystalline behavior, predominantly smectic phases.