SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO (IR E UV-Vis) E SOLUBILIDADE EM VÁRIOS SOLVENTES DOS COMPOSTOS [Fe(L)3]+2

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Iniciação Científica

Autores

Paulino, P. (UFMT) ; Melo, R. (UFMT) ; Viana, J. (UFMT) ; Teixeira, A. (UFMT) ; Almeida, W. (UFMT) ; Batista, W. (UFMT)

Resumo

Neste trabalho apresentamos sínteses dos compostos de Ferro (II) com ligantes bipiridínicos (4,4-diol-2,2-bipiridina e 4,4-dietil-etoxi-2,2- bipiridina), caracterização por Infravermelho e testes solubilidade. O espectro de infravermelho apresenta bandas características dos ligantes, porém com intensidade atenuada, atribuída a da interação entre o ligante e o metal. Os testes de solubilidade foram realizados monitorando a banda em 527 nm (região de máxima absorção) com a finalidade de se investigar o comportamento espectral dos compostos em vários solventes.

Palavras chaves

Síntese,; Caracterização no IR,; Compostos coordenados.

Introdução

Classes de componentes que apresentam interações eletrônicas entre si têm sido desenvolvidas com consideráveis detalhes nos chamados complexos polinucleares com metais de transição em diferentes estados de oxidação [1]. Esses sistemas, formados por duas ou mais unidades estáveis, constituem o que chamamos de sistemas supramoleculares. Cada unidade pode ser uma molécula individual ou um fragmento molecular, possuindo um conjunto distinto de propriedades físico-químicas. O estudo das propriedades físico- químicas dos componentes moleculares de uma supramolécula, isto é, estudo da projeção (estudo teórico do tipo de sistema supramolecular), e o estudo das propriedades dos sistemas, nos quais têm lugar processos de transferências de energia de excitação fotoinduzidos, têm sido alvo de inúmeras pesquisas [2]. Complexos obtidos a partir de metais com configuração eletrônica do tipo d6 coordenados a ligantes heterocíclicos nitrogenados [3] têm sido feitos, onde se destaca aqueles em que ocorre processo de sensibilização, onde uma molécula eletronicamente excitada, adsorvida sobre um semicondutor [4], injeta elétrons na banda de condução do semicondutor, permitindo a ocorrência do processo fotoquímico ou fotocatalítico [4]. A capacidade de um metal em formar complexos estáveis com um específico ligante vai depender da adequação de sua estrutura eletrônica para formar uma forte interação com este ligante. Este trabalho mostra a rota de sínteses de compostos de Ferro (II) com bipiridinas: 4,4’-dietiletoxi-2,2’-bipiridina ((Et)2Obipy), 4,4’- diol-2,2’-bipiridina ((diol)2bipy) sua caracterização no IR e analise de solubilidade, visando obter um composto que possa ser utilizado no processo de conversão de energia solar.

Material e métodos

Materiais: Ligantes 4,4’-dietiletoxi-2,2’-bipiridina [(Et)2Obipy], 4,4’- diol-2,2’-bipiridina [(diol)2bipy], Cloreto de Ferro (II) (Sigma Aldrich). Síntese [Fe (L)3]Cl2 Síntese: 0,2584g de Cloreto de Ferro (II) (FeCl2) foram suspendidos em água e deixados sob atmosfera inerte de argônio durante 15 minutos. Em seguida e 0,588g do ligante solubilizado foram adicionados à solução de ferro, de forma que a solução final tenha um volume de 11 ml. A solução foi deixada sob refluxo e atmosfera inerte por um período de 2 horas. Após esse período à solução foi levada a geladeira para precipitação por um período de 24 horas. Em seguida a solução foi filtrada à vácuo, lavanda com éter etílico, e deixada para secar. Caracterização Caracterização: O complexo foi caracterizado por Espectroscopia UV-visível, utilizando um equipamento (AAKER, spectrophotometer SP 2000 UV) e para a espectroscopia na região do Infravermelho for realizada utilizando um aparelho Spectrum 100 da Perkin Elmer. Bandas UV-vis: As bandas na região do ultravioleta (U.V.) têm energias e intensidade semelhantes às dos ligantes livres, porém deslocadas para energias mais altas. Essas bandas foram atribuídas como sendo devidas a transições internas dos ligantes (IL). Esta atribuição indica que os orbitais envolvidos na transição nos complexos, são muito semelhantes aos orbitais envolvidos na transição (*) nos ligantes livres. Já as bandas observadas na região do visível têm sido atribuídas às transições eletrônicas entre os orbitais moleculares centrados principalmente no metal (orbital essencialmente com características t2g) e os orbitais moleculares centrados principalmente no ligante (ou seja, com características essencialmente de * do ligante), (MLCT) [5].

Resultado e discussão

Das Bandas UV-vis mencionadas também foi observado em complexo rutênio (II) com ligantes heterocíclicos nitrogenado, elemento pertencente à mesma família do Ferro. Sendo assim é sugestão deste trabalho que o complexo sintetizado esteja coordenado a 3 ligantes, sendo a formulação geral [Fe(L)3]+2. Figura 1 o espectro do composto [Fe((Et)2Obipy)3]+2 mostra os dados de solubilidades dos complexos [Fe((diol)2bipy)3]+2 e [Fe((Et)2Obipy)3]+2 em vários solventes, e a absorção no comprimento de onda 527 nm. Utilizando o hidróxido de sódio para ambos os complexos observou-se uma intensa diminuição da banda analisada, o que pode ser atribuída a um processo de labilização entre o ligante e o grupo hidroxila. Caracterização por Infravermelho: O gráfico (Figura 2) apresenta o espectro de infravermelho para o complexo sintetizado e podemos observar a 3090 - 3000 cm-1um pico correspondente deformação axial de C-H aromático, observamos também a presença de um pico correspondendo à deformação axial de C=C e C=N aromático em 1600 - 1430 cm -1. O pico largo em 3400 cm-1 pode ser atribuído à presença do C-N-Fe, que só ocorre quando da formação do complexo, não estando presente no ligante livre. Especificamente, observa-se para o composto [Fe((diol)2bipy)3]+2 a presença de uma banda larga em 3400 cm-1 (estiramento do grupo OH), um conjunto de picos em 2000 cm-1, pertencentes ao anel benzênico, indicativo da posição do grupo substituinte (parassubstituído) e um intenso pico de estiramento em 1100 cm-1 referente ao grupo CO. [6]

Conclusões

Análises de Infravermelho e UV-Visível sugerem que no processo de síntese o complexo foi formado. As bandas de MLCT obtidas indicam um caninho promissor na utilização deste composto no processo de conversão de energia. Os testes de solubilidade indicaram quais os solventes que poderiam ser empregados sem a ocorrência de labilização do ligante e destruição do composto. Sugerimos que o metal coordenou a 3 ligantes, mas, técnicas como analise térmica (TG, DSC), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), Difração por Raios X e Modelagem Molecular serão realizadas a fim de elucidar a estrutura.

Agradecimentos

Referências

1.BROWN, D.B.-Mixed Valen. Comp., Ed. Reidel. 1980
2.PAVANIN, L.A.; KLEVERLAAN, C.J.; INDELLI, M.T.; ARGAZZI, R.; BIGNOZZI, C. A. et al. - J. Am. Chem. Soc.122, 2840-2849, 2000.
3.BABA, A.I.; SHAW, J.R.; SIMON, J.A.; THUMMEL, R.P.; SCHMEHL, R.H. – Cood. Chem. Rer.171: 43-59, 1998
4.ARGAZZI, R.; BIGNOZZI, C.A.; HEIMER, T.A.; CASTELLANO, F.N. and MEYER, G.J. - Inorg. Chem.33: 5741-5749, 1994.
5.SANTOS, W. B., Síntese, Caracterização, Estudos e Fotoquímicos de Sistemas Supramoleculares, p.58-84, 2001.
6.SILVERSTEIN, R.M.- Identificação Espectrométrica de compostos orgânicos, 7ª ed., Rio de Janeiro- RJ, p. 97-104, 2007.