I polimeri multi-stimolo sensibili sono macromolecole in grado di modificare la loro struttura e le loro proprietà in risposta a stimoli esterni di tipo fisico o chimico. La presenza di diversi gruppi funzionali sensibili a stimoli esterni e la loro integrazione in un'unica struttura polimerica hanno condotto la ricerca a trovare nuovi materiali in grado di esprimere risposte complesse a specifiche sollecitazioni. Le 2-(idrossiimmino)aldeidi, RC(=NOH)CHO, sono una classe di composti organici sporadicamente investigata nella letteratura scientifica, nonostante presentino un alto potenziale tecnologico ed applicativo. La funzione ossimica (C=NOH), infatti, risulta particolarmente adatta a svolgere il ruolo di gruppo sensibile allo stimolo luminoso in quanto le ossime possono assumere due configurazioni del doppio legame C=N (E o Z) modulabili con l'esposizione alla luce UV. Nell'ottica della sintesi di nuovi copolimeri metacrilici multi-stimolo sensibili caratterizzati dalla presenza nella catena laterale di gruppi -C(=NOH)CHO, il presente progetto ha lo scopo di studiare l'isomerizzazione E/Z fotostimolata e termica di molecole modello contenenti il gruppo funzionale 2-(idrossiimmino)aldeidico. L'indagine si prefigge di delucidare se l'inversione di configurazione avviene attraverso uno stato di transizione lineare o di tipo bent, e di capire l'influenza esercitata dal gruppo -CHO e dall'ingombro sterico del sostituente R sul doppio legame C=N. Lo studio sarà condotto avvalendosi della spettroscopia classica NMR per le reazioni fotostimolate e della spettroscopia foto-CIDNP. I risultati dello studio proposto saranno di guida nella sintesi di nuovi metacrilati contenenti il gruppo -C(=NOH)CHO e caratterizzati da un'isomerizzazione E/Z reversibile e completa al fine di ottenere polimeri multi-stimolo sensibili che abbiano una buona risposta allo stimolo luminoso.
Come descritto nell'introduzione le 2-(idrossiimmino)aldeidi presentano un ampio potenziale tecnologico ed applicativo, ad esempio come coloranti fotosensibili per la costruzione di celle fotovoltaiche (DSSC), come ligandi per la sintesi di complessi o polimeri metallici per la preparazione di diodi emettitori di luce (OLED), oppure come monomeri per l'ottenimento di polimeri multi-stimolo sensibili. Oltre ad essere fondamentali per le scienze mediche, lo studio e l'invenzione di nuovi materiali multi-stimolo sensibili sono infatti essenziali anche per lo sviluppo di nuove tecnologie informatiche. Si può immaginare ad esempio di ottenere una scrittura parallela e contemporanea di diverse informazioni grazie all'uso di materiali contenenti gruppi funzionali rispondenti a diversi stimoli. Per ottenere un così alto livello di efficienza dei materiali è importante un accurato controllo delle diverse funzionalità organizzate nel polimero e l'uso di gruppi funzionali caratterizzati da una risposta completamente reversibile alla stimolo. Per questo motivo è di fondamentale importanza la conoscenza delle proprietà chimico-fisiche dei gruppi funzionali che lo caratterizzano. L'obiettivo del presente progetto è infatti esplorare una nuova e poco conosciuta classe di composti organici, le 2-(idrossiimmino)aldeidi, aprendo così l'accesso allo sviluppo di nuove funzionalità e materiali. Nell'ambito specifico della Tesi di Dottorato della proponente, lo studio qui descritto permetterà di indirizzare la sintesi dei monomeri (metacrilati) contenenti il gruppo funzionale in oggetto verso molecole che, una volta incorporate in strutture polimeriche, presentino una sensibilità agli stimoli esterni che sia apprezzabile, stabile e reversibile. Le attuali conoscenze sulle 2-(idrossiimmino)aldeidi, infatti, non permettono di predire "a priori" tali caratteristiche.