ÁREA: Materiais

TÍTULO: ESTUDO TÉRMICO E ESPECTROSCÓPICO DOS 2-AMINOTEREFTALATOS DE COBALTO E ZINCO

AUTORES: Freitas de Almeida, C. (UFGD) ; Carlos de Andrade, R. (UFGD) ; Aparecido Gonçalves Trindade, M. (UFGD) ; Jose de Arruda, E. (UFGD) ; Teodoro de Carvalho, C. (UFGD)

RESUMO: Foram estudados os compostos dos 2-aminotereftalatos de cobalto e níquel no estado sólido por termogravimetria e análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), espectroscopia de absorção na região do infravermelho médio (FTIR) e análise dos gases evoluídos (EGA). Os resultados da termogravimetria permitiram sugerir a relação estequiométrica, por EGA - identificar os principais produtos voláteis liberados durante a decomposição térmica e FTIR permitiu sugerir a forma como o ligante está coordenado ao metal.

PALAVRAS CHAVES: Análise Térmica ; EGA; FTIR

INTRODUÇÃO: A síntese de compostos de coordenação vem recebendo um destaque considerável da comunidade científica na última década, em virtude da variedade estrutural de seus complexos e pelas possibilidades de novas aplicações tecnológicas (KANATT, S. R. et. al. 2008, KOSTOVA, I. 2010). Em revisão a literatura, alguns trabalhos podem ser encontrados relacionados aos complexos de aminotereftalato e seus derivados (Kimura. T. 2000 et. al., KIMURA, T et. al. 1999), no entanto trabalhos relacionados à síntese e caracterização por termogravimetria e espectroscopia desses compostos no estado sólido com metais de transição não são encontrados. O interesse nesse estudo deve-se a importância da aplicação tecnológica desses compostos, uma vez que os produtos sintetizados a partir dele podem ser uma alternativa promissora na captura de gases relacionados ao efeito estufa (BIZHEN, Y ET. al., 2012).

MATERIAL E MÉTODOS: Os complexos 2-aminotereftalatos de cobalto e zinco foram preparados no estado sólido, pela adição estequiométrica, lenta e sob agitação, da solução do 2-aminotereftalato de sódio (ligante) nas soluções de nitrato de cobalto hexahidratado e cloreto de zinco tetrahidratado. Os precipitados obtidos foram filtrados com papel de filtro Whatman no 42, lavados com água destilada até a eliminação dos íons nitratos e cloretos, armazenados em frasco de vidro e mantidos em dessecador contendo cloreto de cálcio. As curvas TG-DTA foram obtidas no termoanalisador SDT 2960, da TA Instruments. A análise das amostras foram realizadas no intervalo de 30 – 1000 ºC, razão de aquecimento de 20 ºC min-1, atmosfera de ar seco, com fluxo de 100 mL min-1, cadinhos de α-alumina. O espectro de absorção na região do infravermelho médio (FTIR) foi obtido com emprego do espectrofotrômetro Nicolet iS10 FT-IR , usando um acessório ATR com janela de Ge, com resolução de 4cm-1, na região de 4000 – 700 cm-1. A análise dos gases evoluídos (EGA) foi feita usando um sistema analisador Mettler TG-DSC acoplado ao um espectômetro Nicolet com célula de gás e linha de transferência, ambas aquecidas a 250 ºC e 225 ºC, respectivamente. Os espectros de FTIR foram registrados a partir de 32 varreduras min-1 e resolução de 4 cm-1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Composto de cobalto. As curvas TG- DTA do 2 aminotereftalato de cobalto (Fig. 1a), mostram três etapas de perda de massa, a primeira etapa de perda de massa na curva TG de 13,70% e pequeno pico endotérmico na curva DTA em 174 ºC. Nessa etapa o produto gasoso liberado durante a decomposição térmica é referente ao grupo amino. A segunda etapa na curva TG com perda de massa de 39,50% com pico exotérmico na curva DTA em 400 ºC é referente a oxidação e/ou combustão incompleta da matéria orgânica, com liberação de dióxido de carbano como produto principal e pequena quantidade de amônia (Fig.2a) . A terceira etapa com perda de massa de 1,67% e pico endotérmico em 920 ºC é devido à redução do Co3O4 ao resíduo final CoO. Composto de zinco. As curvas TG- DTA do 2 aminotereftalato de zinco (Fig. 1b), mostram duas etapas de perda de massa consecutivas. A primeira etapa de perda de massa da curva TG de 13,79% e pico endotérmico na curva DTA em 170 ºC é atribuída à desidratação do composto com perda de duas moléculas de água (Fig.2b). A segunda etapa na curva TG com perda de massa de 56,13 % no intervalo de 247- 492 ºC com pico exotérmico na curva DTA em 469 ºC é atribuído a liberação do grupo amino, na forma de amônia, e dióxido de carbono (Fig.2a), levando a formação do resíduo final, ZnO. FTIR dos compostos no estado sólido. Para os compostos de cobalto e zinco observou-se um dublete acoplado referente aos estiramentos assimétrico e simétrico da amina primária em 3.462 e 3.330 cm-1, respectivamente. Com base nesses dados, pode-se sugerir que o ligante orgânico está coordenado ao metal somente pelos grupos carboxilatos, com estiramento assimétrico em 1559 cm-1 e simétrico em 1421 cm-1.

Fig.1

Curvas TG-DTA

Fig.2

Análise dos gases liberados (EGA)

CONCLUSÕES: Os resultados das curvas TG-DTA forneceram informações sobre a composição estequiométrica com (ML2) para ocomposto de cobalto e (ML2.2H2O) para o composto de zinco, onde M = cobalto e zinco, L = 2-aminotereftalato. As análises online de EGA mostrou que durante a decomposição térmica dos compostos, esses liberam principalmente dióxido de carbono como produto principal e uma pequena quantidade de água e amônia originada do grupo amino. A análise dos espectros de absorção na região do infravermelho médio possibilitou sugerir que o ligante coordena-se ao metal somente através dos grupos carboxilatos, uma vez que, os picos de amina primária não sofrem modificações.

AGRADECIMENTOS: UFGD, UNESP, CNPq

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DEACON, G. B.; PHILLIPS, R. J. 1980. Relationships between the carbon-oxygen stretching frequencies of carboxylato complexes and the type of carboxylate coordination. Coord. Chem. Rev., 33: 227 – 250.

GOSWAMI, S.; MAHAPATRA A. K.; GHOSH, K.; NIGAM, G. D. ; CHINNAKALI, K.; FUN, H-K. 2-Aminopyrimidine-terephthalic acid (1:1) complex. Crystal Structure Communications 55 (1999) 87.

KANATT, S. R.; CHANDER, R.; SHARMA, A. Chitosan glucose complex - A novel food preservative. Food Chemistry, (2007), Volume Date, 106 (2008) 521.

KIMURA, T., KAWAI, T., SAKAMOTO, Y. Magnetic orientation of poly(ethylene terephthalate). Polymer 41 (2000) 809.

KOSTOVA, I. Metal-containing drugs and novel coordination complexes in therapeutic anticancer applications --Part I. Editorial. Anti-cancer agents in medicinal chemistry, 10 (2010) 270.