ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDOS ESPECTROSCÓPICOS DA LUMINESCÊNCIA DO N,N’ BIS (SALICYLIDENE )-1,2- CICLOHEXADIAMINE (SALCN) E DE SEU COMPLEXO VANADILO.
AUTORES: MAIA, D.O (UFRN) ; OLIVEIRA, R.O (UFRN) ; LEMOS, F.C.D (UFRN) ; SILVA, F. R. G (UFRN)
RESUMO: O complexo vanadilo (VO-tsalcn) e o ligante N,N’ Bis (Salicylidene)-1,2- Ciclohexadiamine (Salcn) foram preparados e caracterizados por microanálise, espectroscopia da absorção na região do UV-visível e espectroscopia de luminescência. O rendimento quântico da luminescência foi determinado para os dois compostos. Foram realizados estudos de excitação e emissão da luminescência mostrando que o rendimento quântico é relativamente alto na região do visível, indicando que essa base pode ser usada como antena na transferência de energia para íons metálicos.
PALAVRAS CHAVES: base de schiff, luminescência, rendimento quântico
INTRODUÇÃO: As bases de Schiff são compostos que apresentam pelo menos um grupo imina ou azometano (-RC=N-). Essas bases são usualmente preparadas pela coordenação de uma amina primária com um composto que apresente um grupo carbonila ativo; esses compostos foram reportados pela primeira vez por Hugo Schiff em 1864 (Collinson et all,1999). Essas bases são muito utilizadas como reagentes analíticos, uma vez que elas possibilitam determinações não dispendiosas e simples de muitas substâncias, tanto inorgânicas quanto orgânicas (CIMERMMAN et all.,1999). Devido a grande facilidade de síntese, as bases de Schiff podem ser obtidas para atuarem potencialmente como bidentadas, tridentadas, tetradentadas, pentadentadas e hexadentadas com átomos de oxigênio e nitrogênio atuando como fonte de elétrons livres (YU-PENG et all., MOHAMAD AKBAR et all.,1997). Os complexos de metais de transição com Bases de Schiff tetradentadas tem sido amplamente estudados devido à grande facilidade de obtenção desses ligantes. Esses compostos metálicos são estáveis e tem muitas aplicações, tais como em dispositivos de armazenamento de oxigênio, em catálises (CHANTASIRI et al., 2000; BOTTCHER et al., 1996) em atividades biológicas (ISMAIL et al.,1999).
O objetivo desse trabalho é estudar principalmente o processo da luminescência e o rendimento quântico do Salcn e do complexo VO-tsalcn.
MATERIAL E MÉTODOS: O ligante Salcn foi obtido conforme a literatura (FELÍCIO et. al). A uma solução etanólica aquecida de 6,368 g em 50 mL de sulfato de cis-1,2-diaminociclohexano e 8,165g de acetato de sódio foram adicionados 6,4 mL de salicialdeído. O complexo foi preparado e purificado de acordo com o método descrito na literatura (FELÍCIO et. al., 1999). Uma solução do sal do metal apropriado, 5 mmol em 10ml de água destilada, foi adicionada à uma solução metanólica aquecida (50ml), contendo 5 mmol da base de Schiff em estudo. Apesar da precipitação ser quase imediata, a mistura foi refluxada com agitação por 4 horas e resfriada lentamente a 250 C. A mistura foi mantida a 0°C por 12 horas e o precipitado foi coletado por filtração, lavado com água e metanol e seco em dessecador sob sílica gel.
As medidas da luminescência foram realizadas a partir das soluções do ligante e do complexo vanadilo. Foram pesados 0,0161g do ligante, e adicionado 50 ml de etanol sob agitação para total solubilização, após encheu-se 5 tubos de ensaio de 10 ml com a solução, variando o pH (6 a 10) com a adição de uma solução diluída de NaOH, para identificar em que pH o ligante apresenta melhor emissão, logo após foram feitas às devidas análises. A solução do complexo (VO t-salcn) foi obtida pela dissolução do complexo em etanol de forma que a concentração fosse 10-3 molar.
O espectro de absorção na região do UV- visível do complexo foi registrada na região de 190-800 nm em solução etanólica de 10-3 molar. As medidas de luminescência foram obtidas em um espectrofluorímetro SHIMADZU modelo RF-5301PC e o rendimento quântico foi calculado através da equação descrita na literatura (Silva, F.R.G. et al., 2000) utilizando-se o complexo tribipiridinarutênio(III) [Ru(bipy)3]como padrão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados obtidos na análise elementar (CHN), na tabela 1, o Salcn possui fórmula geral C20H20N2O2 e o complexo C20H20N2O2MxH2O, (onde M=VO e x=3 ou 4). Nos espectros de absorção na região do UV-visível do complexo e do ligante (Fig. 1 e 2) foram observadas bandas referentes as transições n para os cromóforos C=C e C=N que aparece na faixa de 270 à 300nm ( FELÍCIO et al.,1999). As demais bandas são referentes às transições do cromóforo C=N que se desloca para a região de maior energia após a complexação (FELÍCIO et al.,1999). Em geral, a transição dos anéis aromáticos sofrem o mesmo tipo de deslocamento que o citado para o cromóforo C=N (FELÍCIO et al.,1999). A análise de luminescência mostrou que o ligante (figura 3) apresentou uma banda larga referente às transições eletrônicas pi-antiligante-pi, com alta intensidade, no pH = 7. Este resultado mostra que a emissão é relativamente alta na região do visível. Os espectros de excitação e emissão do complexo foram obtidos em solução etanólica na temperatura ambiente na região entre 220-400nm e 450-700nm, respectivamente. Para o espectro de excitação do complexo, com emissão em 483 nm, (figura 4) apresentou uma banda larga com intensidade relativamente alta referente às transições pi-pi-antiligante. O espectro de emissão (figura 5) com excitação em 326 nm, onde ocorre máxima excitação, do complexo apresentou uma banda larga com intensidade máxima em 483 nm referente às transições pi-antiligante-pi. O salcn apresentou um rendimento quântico de 13,7%. Esse resultado indica que o ligante atua como antena transferindo energia para o íon metálico (FELÍCIO et al.,1999). O complexo (Vo-tsalcn) apresentou um rendimento quântico de 10,2%, mostrando emissão no visível.
CONCLUSÕES: De acordo com os resultados obtidos na microanálise, o Salcn possui fórmula geral C20H20N2O2 e o complexo C20H20N2O2MxH2O, (onde M=Vo e x=3 ou 4).
O salcn apresenta uma excelente luminescência no pH = 7 em solução etanolica. Comparando os resultados dos espectros de emissão e excitação do complexo e do ligante, podemos observar que há uma diferença na intensidade das bandas. O complexo apresenta uma boa emissão, com intensidade relativamente alta na região do visível em relação ao espectro do ligante. O salcn apresentou um rendimento quântico de 13,7% e o complexo 10,2%.
AGRADECIMENTOS: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq),CAPES, PROPESQ – UFRN.
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