Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Síntese de novos líquidos iônicos para materiais luminescentes.
AUTORES: Hobus, M. (FURG) ; Pereira, L. (FURG) ; Cassol, T. (FURG) ; Vicenti, J. (FURG)
RESUMO: Polímeros de coordenação são compostos de grande interesse construídos a partir de precursores orgânicos e inorgânicos. A inclusão de centros metálicos pode conferir a estes materiais propriedades distintas, como por exemplo, magnetismo, luminescência e catálise. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivos a síntese e caracterização de novos líquidos iônicos funcionalizados que atuem como ligantes para a obtenção de polímeros de coordenação envolvendo íons lantanídeos. Estes novos materiais funcionais podem ser aplicados como biosensores luminescentes.
PALAVRAS CHAVES: líquidos iônicos; lantanídeos; luminescência
INTRODUÇÃO: Neste trabalho queremos demonstrar com alguns exemplos a importância desses novos materiais e principalmente deixar claro que o campo de aplicação dos líquidos iônicos (Lis), são definidos de maneira geral como eletrólitos líquidos compostos inteiramente de íons, com os elementos lantanídeos ainda apresenta um leque muito grande a ser explorado.[1]
Acreditando na relevância da química dos elementos f em líquidos iônicos para vários outros campos, temos como objetivo a investigação e a preparação de novos líquidos iônicos com elementos de terras raras.
OBJETIVO GERAL: Este projeto tem como objetivo geral o desenvolvimento de novos materiais com lantanídeos a partir de Líquidos Iônicos inéditos, visando a síntese de novos materiais luminescentes. Com esses novos materiais será então feito um estudo completo das propriedades luminescentes através de espectroscopia, difração de R-X visando as suas utilizações como biosensores, diodos, fibras ópticas, etc.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1.Sintetizar Líquidos Iônicos monocatiônicos e dicatiônicos funcionalizados ou não, com diferentes ânions.
2.Sintetizar os complexos com os Líquidos iônicos funcionalizados e sais de lantanídeos.
3.Estudar as propriedades Luminescentes dos novos compostos obtidos.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a preparação do L.I. usado como material de partida utilizou-se 5 mmols de metilimidazol com 5 mmols de bromoetanol nas condições de 60-80°C/24hs, formando o L.I. (1). Para a preparação do L.I. monocatiônico funcionalizado utilizou-se 5 mmols do L.I. (1) com 5 mmols de Anidrido ftálico, 5 mmols de DMAP e 65 mL de Diclorometano, nas condições de refluxo, 45°C/24hs em atmosfera inerte de nitrogênio formando o L.I. (2). A desprotonação de 1 mmol do L.I (2) foi feito com 1 mmol de Hidróxido de sódio, nas condições: água, 25°C/15min. Com 3 mmols do L.I. desprotonado realizou-se a complexação com 1 mmol de Cloreto de európio hexahidratado, nas condições: água, 25°C/20min.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados foram obtidos através de espectro de infravermelho da reação de complexação e UV-vis. Alguns estiramentos importantes do espectro de infravermelho da reação de complexação que são: vC=O (éster): ~ 1726cm-1 , vC=N: ~ 1553cm-1, vC(=O)2-assimétrico: ~ 1553cm-1, vC(=O)2-simétrico: ~ 1416cm-1, vO-C=C (éster): ~ 1286cm-1 e vC-N: ~ 1167cm-1, o que sugere ser esse o produto da reação de complexação.
A ressonância magnética nuclear de próton do ligante funcionalizado apresentou as seguintes atribuições dos sinais:: δ ~ 8,92 ppm: singleto, 1 H, anel imidazol; δ (ppm) ~ 7,67; 7,64; 7,62; 7,59: multipleto, 2 H, anel imidazol; δ ~ 7,78 ppm: multipleto, 4 H, anel aromático; δ ~ 4,79 ppm: singleto, 3 H, grupo metila; δ (ppm) ~ 4,06 e 4,02: multipleto, 4 H, grupo CH2–CH2.
O complexo do líquido iônico funcionalizado (2) com európio(III) revelou propriedades luminescentes quando exposto à radiação ultravioleta, emitindo na região do espectro visível, comportamento verificado também para compostos semelhantes já relatados na literatura.[2]
Figura 1
Espectro de RMN de próton do líquido iônico funcionalizado (2) e Espectro de infravermelho do complexo.
Figura 2
Imagens do complexo sem ultravioleta e depois sob luz do ultravioleta demonstrando que o complexo de európio possui luminescência de cor vermelho.
CONCLUSÕES: Foram sintetizados líquidos iônicos monocatiônicos funcionalizados com sais de lantanídeos – Eu(III), que atuam como dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL). A reação de complexação foi confirmada através da espectroscópia de infravermelho, bem como a coordenação dos íons lantanídeos ao líquido iônico funcionalizado. A amostra do complexo contendo európio encontra-se submetida para análises de propriedades fotoluminescentes. Através da análise qualitativa sob luz do ultravioleta, demonstrou que o complexo de európio possui luminescência de cor vermelho.
AGRADECIMENTOS: Agradeço a CNPQ, a FURG (Universidade Federal do Rio Grande), ao EQA (escola de química e alimentos).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. KOEL, M. N. 2009, Ionic liquids in chemical analysis; CRC Press: Boca Raton.
2. RODRIGUEZ-UBIS, J.-C.; ALPHA, B.; PLANCHEREL, D.; LEHN, J.-M. Helv. Chim. Acta 67 (1984).