SEMINARIO: SÍNTESIS ORGÁNICA Jhon Edilberto Cañón Gómez1, 3, Ronald Andrés Pardo Riaño2, 3 1Código: 25191163, 2Código: 01174920 3Química de Carbaniones, Pregrado en Química, Bogotá D.C., 6 de junio de 2015

Tema: High yield and stereospecific synthesis of segmented poly (p-phenylene vinylene) by the Heck reaction Autores: Carlos Díaz, Diego Alzate, Ricaurte Rodríguez, Cristian Ochoa, Cesar A. Sierra Chemistry Department, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia

Contenido Introducción Poli(p-fenilenvinileno) (PPV) y sus aplicaciones Síntesis, ¿Qué es lo novedoso? Resultados Conclusiones Bibliografía

Fig 1. Ejemplo de un polímero: Poliestireno [1] Introducción ¿Qué es un polímero? Fig 1. Ejemplo de un polímero: Poliestireno [1]

Introducción ¿Qué es un oligómero? Fig. 2 Sacarosa [1] Fig. 3 Glucógeno [1]

Fig. 4 Propiedades de los polímeros [2] Introducción Algunas propiedades de interés de los polímeros: Fig. 4 Propiedades de los polímeros [2]

Fig. 5 Propiedades de los polímeros [2] Introducción Algunas propiedades de interés de los polímeros: Fig. 5 Propiedades de los polímeros [2]

Fig. 5 Propiedades de los polímeros [2] Introducción Algunas propiedades de interés de los polímeros: Fig. 5 Propiedades de los polímeros [2]

Introducción Entonces, ¿Qué se busca?

Tecnología de punta e innovación Introducción Tecnología de punta e innovación

Y la Universidad Nacional de Colombia ofrece soluciones… Introducción Y la Universidad Nacional de Colombia ofrece soluciones… Tecnología OLED

Poli(p-fenilenovinileno) (PPV) y sus aplicaciones Quimioluminiscencia Foto y electro luminiscencia en polímeros LEDs vs OLEDs Fig. 6 poli[1,6-hexanodioxi-(2,6-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(2,5-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etenediil-(3,5-dimetoxi-1,4-fenileno)] [3]

Poli(p-fenilenvinileno) (PPV) y sus aplicaciones Quimioluminiscencia Foto y electro luminiscencia en polímeros LEDs vs OLEDs Fig. 6 poli[1,6-hexanodioxi-(2,6-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(2,5-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(3,5-dimetoxi-1,4-fenileno)] [3]

Poli(p-fenilenovinileno) (PPV) y sus aplicaciones Quimioluminiscencia Foto y electro luminiscencia en polímeros LEDs vs OLEDs Fig. 6 poli[1,6-hexanodioxi-(2,6-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(2,5-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(3,5-dimetoxi-1,4-fenileno)] [3]

Poli(p-fenilenovinileno) (PPV) y sus aplicaciones Quimioluminiscencia Foto y electro luminiscencia en polímeros OLEDs vs LEDs Fig. 6 poli[1,6-hexanodioxi-(2,6-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(2,5-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etendiil-(3,5-dimetoxi-1,4-fenileno)] [3]

Síntesis General

Síntesis Síntesis de 1,4-diyodo-2,5-dimetoxibenceno (2)

Síntesis Síntesis de 3,4,5-trimetoxiestireno (4) 18

Síntesis Obtención del iluro de fósforo: Reactivo de Wittig Se da mediante mecanismo SN2. 19

Síntesis Mecanismo de la Reacción de WITTIG: 20

Síntesis Síntesis de E,E-2,5-bis(trimetoxi)-1,4-bis(4-metoxiestiril)benceno (5) 21

Síntesis Síntesis de 1,6-bis(2,6-dimetoxi-4-vinilfenoxi)hexano (8) 22

Síntesis Síntesis de poli[1,6-hexanodioxi-(2,6-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etenediil-(2,5-dimetoxi-1,4-fenileno)-1,2-E-etenediil-(3,5-dimetoxi-1,4-fenileno)] (9) 23

Síntesis Mecanismo de la Reacción de Heck: 24

Reacción de Heck optimizada ¿Qué es lo novedoso? Reacción de Heck optimizada Reacción de Heck Fosfita Fosfina Las fosfitas son mejores aceptores de electrones π que las fosfinas dada la mayor electronegatividad del átomo adyacente al fósforo. 25

¿Qué es lo novedoso? El rendimiento del polímero depende en gran medida del catalizador de paladio utilizado: Pd(OAc)2 Pd(OAc)2 require de un paso de pre-activación para formar la especie catalítica activa. Pd(dba)2 26

Resultados La información obtenida de los espectros 1H NMR e IR muestra la gran estereoselectividad (100%) de la reacción de Heck hacia la formación del isómero trans. Respecto al peso molecular del polímero sintetizado se han reportado menores grados de polimerización y mayor dispersión del peso molecular. 27

Resultados La información obtenida de los espectros 1H NMR e IR muestra la gran estereoselectividad (100%) de la reacción de Heck hacia la formación del isómero trans. Respecto al peso molecular del polímero sintetizado se han reportado menores grados de polimerización y mayor dispersión del peso molecular. 28

Resultados La información obtenida de los espectros 1H NMR e IR muestra la gran estereoselectividad (100%) de la reacción de Heck hacia la formación del isómero trans. Respecto al peso molecular del polímero sintetizado se han reportado menores grados de polimerización y mayor dispersión del peso molecular. 29

Resultados La información obtenida de los espectros 1H NMR e IR muestra la gran estereoselectividad (100%) de la reacción de Heck hacia la formación del isómero trans. Respecto al peso molecular del polímero sintetizado se han reportado menores grados de polimerización y mayor dispersión del peso molecular. 30

Resultados La tecnología OLED permitirá mayor duración en la batería de los dispositivos electrónicos!

Conclusiones El uso de fosfitas y la fuente de paladio empleada en el Método 2 (Pd(dba)2) en los pasos de la síntesis que involucran la reacción de Heck, mejoran considerablemente el rendimiento. La elección del catalizador de Pd es crítica para las propiedades optoelectrónicas del polímero sintetizado. Con las condiciones empleadas se logra el 100% de estereoselectividad en la reacción. Las investigaciones en éste tipo de polímeros dan paso a nuevas aplicaciones en tecnología. 11

Conclusiones El uso de fosfitas y la fuente de paladio empleada en el Método 2 (Pd(dba)2) en los pasos de la síntesis que involucran la reacción de Heck, mejoran considerablemente el rendimiento. La elección del catalizador de Pd es crítica para las propiedades optoelectrónicas del polímero sintetizado. Con las condiciones empleadas se logra el 100% de estereoselectividad en la reacción. Las investigaciones en éste tipo de polímeros dan paso a nuevas aplicaciones en tecnología. 11

Bibliografía [1] J. McMurry, Organic Chemistry, Ed. Reverté. 2007. [2] Página de la Universidad Carlos III de Madrid: http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/quimica-de-los- materiales/Material-de-clase/tema-6.-materiales-metalicos- ceramicos-y-polimeros-iii; 28/05/2015 [3] C. Diaz, D. Alzate, R. Rodriguez, C. Ochoa, C. Sierra, High yield and stereospecific synthesis of segmented poly (p-phenylene vinylene) by the Heck reaction, Synthetic Metals, 172 (2013) 32-36