Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/83956
Type: Dissertação
Title: Aplicação do cátion coordenante N-metil-4,4'-bipiridínio na síntese de materiais moleculares em combinação com os blocos construtores [Ni(dmit)2]²- (dmit = 1,3-ditiol-2-tiona-4,5-ditiolato) e [Cu(opba)2]²- (opba = orto-fenilenobisoxamato)
Other Titles: Application of the coordinating cátion N-methyl-4,4'-bipyridinium in the synthesis of molecular materials in combination with the building blocks [Ni(dmit)2]²- (dmit = 1,3-dithiole-2-thione-4,5- dithiolate) and opba = orthophenylene-bis(oxamate))
Authors: Mattheus Kley Rodrigues
First Advisor: Humberto Osório Stumpf
First Referee: Raquel Vieira Mambrini
Second Referee: Bernardo Lages Rodrigues
Third Referee: Cynthia Lopes Martins Pereira
Abstract: Neste trabalho, foi feita a síntese e a caracterização de dois complexos metálicos inéditos, (mb)2[Ni(dmit)2] ((dmit)²- = 1,3-ditiol-2-tiona-4,5-ditiolato, (mb)+= N-metil-4,4’-bipiridínio) e [Cu(mb)2(opba)2] (opba = orto-fenileno-bis(oxamato)), que foram aplicados em estratégias de fabricação supramolecular para obtenção de nanomateriais. Os teores dos metais presentes nos complexos foram determinados por espectroscopia de absorção atômica (AA) e os seguintes elementos foram dosados por análise elementar de carbono, hidrogênio, nitrogênio e enxofre (CHNS). As caracterizações dos complexos foram completadas usando as técnicas de espectroscopia de transmissão na região do infravermelho (IV), espectroscopia de absorção da região do ultravioleta-visível (UV-vis), espectroscopia Raman e análises termogravimétricas (TG, DTG e DTA). A partir do complexo precursor (mb)2[Ni(dmit)2], foi preparado um material híbrido do bloco construtor [Ni(dmit)2]²- depositado sobre um substrato nanométrico de nitreto de carbono polimérico (NCP), o material híbrido nanocompósito intitulado (mb)-Ni(dmit)-NCP. Este material foi sintetizado por meio de uma reação de deposição deste bloco construtor na superfície de NCPs ainda não reportada na literatura. Durante a caracterização do nanocompósito, se demonstrou que o processo de deposição é mediado pela presença do cátion coordenante (mb)+, não se deve à foto-oxidação nem à fotorredução do bloco construtor, requer a dopagem do suporte de NCP com O ou S e que os compósitos formados são estáveis em suspensões com solventes orgânicos quando submetidos à ultrassom. O nanocompósito (mb)-Ni(dmit)-NCP foi caracterizado por AA de Ni, CHNS, TG, DTG, DTA, IV e difração de raios X (DRX) por pó. A partir do complexo [Cu(mb)2(opba)2], foi obtido um nanoimã trinuclear inédito, intitulado mbMnCu2, por meio da reorganização supramolecular promovida pela luz de um polímero de coordenação conhecido. Este nanoimã foi caracterizado por DRX por monocristal. Demonstrou-se qualitativamente que o processo que leva à sua formação requer irradiação com luz e a presença do cátion coordenante (mb)+. A partir do mesmo complexo, agora em uma rota direta, se obteve a cadeia de trinucleares 1D-mbMnCu2, que foi caracterizada por IV, Raman, DRX por pó e DRX por monocristal.
Abstract: In the work described within this dissertation, two new coordination compounds were synthesized and characterized, (mb)2[Ni(dmit)2] ((dmit)2- = 1,3-dithiole-2-thione-4,5- dithiolate, (mb)+= N-methyl-4,4’-bipyridinium) and [Cu(mb)2(opba)2] (opba = orthophenylene-bis(oxamate)), which were applied in supramolecular fabrication strategies to create nanomaterials. The amount of metals in the coordination compounds were determined by atomic absorption spectroscopy (AAS) and the following chemical elements were determined by elemental analysis of carbon, hydrogen, nitrogen and sulphur (CHNS). The characterization of the coordination compounds was completed using infrared spectroscopy (IV), ultraviolet-visible absorption spectroscopy (UV-vis), Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis (TG, DTG and DTA). Using (mb)2[Ni(dmit)2] as a precursor a hybrid material in which the [Ni(dmit)2]2- building block was deposited over a nanometric substrate of polymeric carbon nitride (NCP), the hybrid nanocomposite material obtained was labeled (mb)-Ni(dmit)-NCP. This material was synthesized through a deposition reaction the building block over the NCP surface not yet reported in the scientific literature. During the characterization of the nanocomposite, it was demonstrated that the deposition process is mediated by the presence of the coordination cation (mb)+, doesn’t involve the photo-oxidation or photoreduction of the building block, requires the doping of the NCP substrate with O or S and that the materials created are stable when suspended in organic solvents by sonication. The nanocomposite (mb)-Ni(dmit)-NCP was characterized by Ni AAS, CHNS, TG, DTG, DTA, IV and powder-based x-ray diffraction spectroscopy (XRD). Using [Cu(mb)2(opba)2] as a precursor, a new trinuclear nanomagnet, labeled mbMnCu2, was obtained through the light-driven supramolecular reorganization of a known coordination polymer. This nanomagnet was characterized by single crystal XRD. It was shown qualitatively that the process that produces this nanomagnet requires light irradiation and the presence of the coordinating cation (mb)+. Using the same coordination compound, now in a direct route, a new chain of trinuclear nanomagnets labeled 1D-mbMnCu2, which was characterized by IV, Raman, powder XRD and single crystal XRD.
Subject: Química supramolecular
Nitretos
Complexos metálicos
Nanotecnologia
Espectroscopia de absorção atômica
Espectroscopia de infravermelho
Espectroscopia de ultravioleta
Raman, Espectroscopia de
Termogravimetria
Microscopia eletrônica
Cátions
Espectroscopia de ressonância nuclear
Raios X – Difração
Nanopartículas
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/83956
Issue Date: 11-Nov-2024
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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