ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NA REGIÃO DO UV-VIS PARA OS LIGANTES QUINOLINA-N-ÓXIDO, NICOTINAMIDA-N-ÓXIDO E 2,2-DITHIOBISPIRIDINA-N-ÓXIDO

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Inorgânica

Autores

Costa, L.H.M. (UFRN) ; Lima, F.J.S. (UFRN) ; Silva, A.O. (UFRN)

Resumo

O objetivo do nosso trabalho foi analisar as bandas de absorção, especificamente na região UV-visível de alguns ligantes N-óxidos. A partir do espectro, calculamos a área sob a banda de absorção, os baricentros do número de onda, do comprimento de onda, da frequência e a força do oscilador pelo método da Gaussiana usando a avaliação proposta por DRAGO e FIGGS. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que os compostos heterocíclicos estudados, absorvem radiação eletromagnética na região do ultravioleta. Para os ligantes QUI-NO e NIC-NO há dois tipos de bandas: primárias e secundárias, sendo transições do tipo π → π* e n → π*, respectivamente. Para a DITBIS-NO, houve apenas a ocorrência de uma banda primária (transição 1), sendo esta com o maior coeficiente de absortividade.

Palavras chaves

Espectroscopia UV-Vis; ligantes N-óxidos; força do oscilador

Introdução

A espectroscopia de absorção molecular, na região do UV-Visível, é uma técnica bastante utilizada para estudos da interação da radiação eletromagnética com moléculas, átomos e íons. A absorção desta radiação promove um elétron de um estado de baixa energia para outro estado mais energético. Estudos mostram (baseado na regra da seleção) que há transições do tipo permitidas e proibidas. Sendo a primeira, transições π → π*. Já a segunda, n → π*. Assim, tais tipos de transições são observados em moléculas heterocíclicas, como visto presentes nas moléculas, piridina, quinolina e isoquinolina. (PAVIA, 2010; MARTINHO, 1994) De acordo com Drago (DRAGO, 1965), Figgs (FIGGS 1966) e Lima (LIMA et al, 1996), os espectros eletrônicos das moléculas, permitem avaliar algumas propriedades espectrais e é possível calcular a força do oscilador, que tem como objetivo avaliar a intensidade de uma transição, ao se comparar a probabilidade de uma transição experimental em relação à probabilidade de uma transição teórica, a partir dos espectros de absorção das amostras em solução ou no estado sólido. Segundo Pedrosa (2004), avaliar as propriedades espectroscópicas e os parâmetros opticos-eletrônicos, de complexos contendo íons lantanídeos, tem sido investigado na literatura devido às diversas possibilidades de aplicações, como por exemplo, em lasers, sensores luminescentes para espécies químicas, entre outras. (PEDROSA et. al, 2004) O objetivo do nosso trabalho foi analisar as bandas de absorção, na região UV-visível de alguns ligantes N-óxidos. A partir do espectro, calculamos a área sob a banda de absorção, os baricentros do número de onda, do comprimento de onda, da frequência e a força do oscilador pelo método da Gaussiana usando proposta por DRAGO e FIGGS (DRAGO, 1965; FIGGIS, 1966).

Material e métodos

Foram preparadas soluções aquosas dos compostos: Quinolina-N-Óxido (C 9H7NO – QUI-NO), Nicotinamida-N-Óxido (C6H6N2O 2 - NIC-NO) e a 2,2-Dithiobispiridina-N- Óxido (C10H8N2O2S2 - DITBIS-NO), de concentração 1x10-6 mol/L, e registrado seus espectros na região uv-visível. Para a visualização do espectro, foi realizada uma varredura no intervalo de comprimento de onda de 190 a 800 nm, através de um equipamento UV-VIS Spectrophotometer SHIMADZU 1650PC, duplo-feixe, com precisão de absorbância de ± 0,004 e precisão de comprimento de onda de ± 0,3 nm, que permite varreduras de 190 – 800 nm. A temperatura registrada do experimento foi de 20°C. A partir do espectro, calculamos a área sob a banda de absorção, os baricentros do número de onda, do comprimento de onda e a frequência pelo método da Gaussiana e a força do oscilador pelo método de DRAGO e FIGGS. (DRAGO, 1965; FIGGIS, 1966). DRAGO: f = 4,6x10-9 ∫ε(σ)dσ FIGGS: f = 4,32x10-9 ∫ε(σ)dσ

Resultado e discussão

Segundo Pavia et al, (PAVIA, 2010) e Santos (SANTOS, 2008), ambos atribuem à compostos aromático bandas primárias, denominada de transições permitidas, que são bandas mais expressivas – regiões de maiores energias, e bandas secundárias, denominada de transição proibidas – regiões menos energética. Assim, as bandas primárias possuem coeficientes de absortividades maiores que os das bandas secundárias. De acordo com os resultados, observaram-se bandas primárias e secundárias para as moléculas QUI-NO e NIC-NO. Já a molécula DITBIS-NO identificou-se apenas bandas primárias, porém há formação de dois ombros até 300 nm. Os espectros estão mostrados na Figura 01. Para a QNO há duas bandas de absorção. A banda primária encontra-se na região entre 220,5 - 236,5 nm, sendo a transição 1 (π → π*), que possui um coeficiente de absortividade da ordem de 9,523x10 5. Na região entre 290 - 340,5 nm encontra-se a transição 2 (n → π*.), que possui um menor coeficiente de absortividade que a transição 1, sendo da ordem de 1,540x105, mostrado na Tabela 01. No espectro da molécula NIC-NO observou-se também a presença de duas bandas, semelhante ao que ocorreu na molécula QNO. A transição 1 está na região entre 200 - 228,5 nm, sendo uma transição do tipo π → π* que possui um coeficiente de absortividade de 5,724x105. Já a transição 2 está entre 239 - 273,5 nm, sendo considerada uma transição do tipo n → π*, tendo um coeficiente de absortividade de 2,812x105, mostrado na Tabela 01. Por fim, o ligante DITBIS-NO ocorreu apenas uma banda bem resolvida e dois ombros. Nessa banda (transição 1), observou-se o pico numa região de 217,5 – 249 nm da qual possui um coeficiente de absortividade da ordem de 10,562x105, conforme mostrado na Tabela 01. Assim, sendo, foi atribuída uma transição do tipo π → π*

Conclusões

De acordo com os resultados, conclui-se que os compostos estudados absorvem na região do ultravioleta. Para os ligantes QUI-NO e NIC-NO há dois tipos de bandas: primárias e secundárias, sendo transições do tipo π -> π* e n -> π*, respectivamente. Percebeu-se, também que as bandas primárias possuem um coeficiente de absortividade maior que as bandas secundárias. Para a DITBIS-NO, há apenas a ocorrência de uma transição, com dois ombros. Logo, relacionando o coeficiente de absortividade molar e a força do oscilador, nota-se que quanto maior este coeficiente, maior o valor para esse parâmetro.

Agradecimentos

Os autores são muito gratos ao PIBIC/PIBIT/PROPESQ/UFRN/CNPq, pelo incentivo a pesquisa em iniciação científica direcionada à química fundamental e ciência aplicada.

Referências

1 - DRAGO, R. S., - Physical Methods in Inorganic Chemistry, 1965 – Vau Nostrand Reinhold Company , printed Holland;
2 - FIGGIS, B. N., Introduction To Ligands Fields, 1966 – Interscience Publishers, New York, Copyright by John Wiley & Sons, Inc.;
3 - MARTINHO, J. M. G., 1994 - Espectroscopia de Absorção no Ultravioleta e Visível, QUÍMICA, 52, 44.
4 - PAVIA, D. L.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S. e VYVYAN, J.R.; 2010 - Introdução à Espectroscopia; São Paulo: 4. Ed. Norte-americana,;
5 - SANTOS A. F. S., 2008 - Determinação de Parâmetros Ópticos de Materiais por Análise de Kramers-Kronig de Espectros de Infravermelho, 2008. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, São Paulo - Ilha Solteira.
6 - PEDROSA, A. M. G., Pimentel, P. M., Batista M. K. S., Lima F. J. S. e Melo D. M. A., 2004 - Propriedades Espectroscópicas e Parâmetros Ópticos-Eletrônicos dos Complexos Ln(NO3)3.2DTPO.4H2O (Ln = Nd e Er), Química Nova, Vol. 27, N°. 3, 367-370.
7 – LIMA, F. J. S., BRITO, H. F., SILVA, A. G. SILVA, A. O. BRAGA, C. C. M, LIMA, A. J. P., CARDOSO, M. C. C., 1996 - O Uso da Força do Oscilador na Avaliação de Intensidades Espectrais - Anais da Associação Brasileira de Química, 45 (1), 31-35.
8 - LIMA, F. J. S.; COSTA, L. H. M.; SILVA, A. O., 2014 - Estudos Espectroquímicos do Íon UO22+ Coordenado no Acetato de Uranila UO2(H3CCOO)2.2H2O, , Periódico Tchê Química, Vol. 11, N°.22.