Síntese e caracterização de complexos de Pb(II) e Sn(II) com os ligantes 2-benzoilpiridina semicarbazona e 2-benzoilpiridina-N(4)-fenilsemicarbazona

Embora chumbo e estanho exibam grande diversidade em suas propriedades, ambos apresentam similaridades, como a formação de compostos binários com outros elementos, com números de coordenação de 2 a 10. Pb(II) Sn(II) formam complexos estáveis com ligantes contendo átomos doadores tanto macios quanto...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2018
Main Author: Araujo, Vinicius Oliveira lattes
Orientador/a: Schwade, Vânia Denise lattes
Banca: Faoro, Eliando lattes, Simoneti, Jandira Aparecida lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal da Grande Dourados
Programa: Programa de pós-graduação em Química
Department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/1170
Citação:ARAUJO, Vinicius Oliveira. Síntese e caracterização de complexos de Pb(II) e Sn(II) com os ligantes 2-benzoilpiridina semicarbazona e 2-benzoilpiridina-N(4)-fenilsemicarbazona. 2018. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2018.
Resumo Português:Embora chumbo e estanho exibam grande diversidade em suas propriedades, ambos apresentam similaridades, como a formação de compostos binários com outros elementos, com números de coordenação de 2 a 10. Pb(II) Sn(II) formam complexos estáveis com ligantes contendo átomos doadores tanto macios quanto duros. Derivados de hidrazonas, assim como semicarbazonas, possuem grande importância na química de coordenação, pois atuam como doadores de pares eletrônicos, e, com isso, formam complexos com um número expressivo de diferentes cátions metálicos, resultando em compostos que apresentam variadas características e funções. Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados dois ligantes (2-benzoilpiridina semicarbazona (HL.HCl) e N-4-fenil-2-benzoilpiridina semicarbazona (HLPh.HCl)) e sete compostos de coordenação (ou oito, considerando a obtenção do composto 1 com diferentes solvatos). A partir de HL.HCl, foram obtidos os compostos de Pb(II): bis{(μ-cloro)[fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-chumbo(II)} bis(dimetilformamida) solvato, [Pb(HL)Cl2]2·2DMF (1a); bis{(μ-cloro)[fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-chumbo(II)} pentahidratado, [Pb(HL)Cl2]2·5H2O (1b); bis{(μ-cloro)[fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]nitrato-chumbo(II)} tetraidratado, [Pb(HL)(NO3)Cl]2·4H2O (2) e bis{(μ-cloro)[fenil-2-piridinil(metileno) semicarbazona]tiocianato-chumbo(II)}, [Pb(HL)(SCN)Cl]2 (3). A partir de HLPh.HCl foram obtidos compostos de Pb(II) e Sn(II), sendo: bis{(μ3-cloro)(di-μ-cloro)[di-N(4)-fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-dichumbo(II)}, [Pb(HLPh)Cl2]4 (4); bis{(μ3-cloro)(di-μ-nitrato)[di-N(4)-fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-dichumbo(II)}, [Pb(HLPh)(NO3)Cl2]4 (5); bis{(μ3-cloro)(di-μ-tiocianato)[di-N(4)-fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-dichumbo(II)}, [Pb(HLPh)(SCN)Cl2]4 (6) e bis{(μ-cloro)[N(4)-fenil-2-piridinil(metileno)semicarbazona]cloro-estanho(II)}, [Sn(HLPh)Cl2]2 (7). Os ligantes e todos os compostos foram analisados por FT-IR e TG-DSC (exceto TG-DSC para 1b e 7). A análise por DRX em monocristal foi possível para os compostos HLPh·HCl, 1a, 1b, 2, 4 e 7. Medidas de DRX em pó foram realizadas para 1a, 2 e 4. Observou-se, por meio de DRX em monocristal, que para os compostos 1 e 2 houve formação de dímeros com ligações Cl em ponte (μ-cloro) e redes poliméricas supramoleculares via interações Pb···O e ligações de hidrogênio. O composto 4 apresentou-se em forma de tetrâmero com ligações ponte (μ-cloro) e (μ3-cloro), formando uma rede polimérica supramolecular por meio de interações π···π e ligações de hidrogênio. O composto 7, diferente dos compostos de Pb(II), apresenta o íon Sn(II), em que há a formação de pseudo-dímeros por meio de interações Sn···Cl (sendo essas responsáveis pelas ligações ponte (μ-cloro) e ligações de hidrogênio). Os espectros no infravermelho dos compostos de coordenação mostraram coordenação dos ligantes hidrazona de forma neutra, com pequeno deslocamento da banda de νC=O para menores frequências. Análise térmica (TG-DSC) foi realizada a fim de verificar a estequiometria e a estabilidade térmica dos compostos, demonstrando maior estabilidade para o tetrâmero 4, e menor para o dímero 2. Por meio da técnica de DRX em pó, com a comparação de difratogramas experimentais e simulados, foi possível observar a pureza dos compostos 1a, 2 e 4.
Resumo inglês:Although lead and tin exhibit great diversity in their properties, both elements show similarities, such as the formation of binary compounds with other elements, with coordination numbers of 2 to 10. Pb(II) and Sn(II) form stable complexes with ligands containing both soft and hard donor atoms. Hydrazone derivatives as well as semicarbazones have great importance in the coordination chemistry, because they act as donors of electron pairs, and, with this, form complexes with an expressive number of different metallic cations, resulting in compounds that show variable characteristics and functions. In this work there were synthesized and characterized two ligands (2-benzoylpyridine semicarbazone (HL.HCl) and N-4-phenyl-2-benzoylpyridine semicarbazone (HLPh.HCl)) and seven coordination compounds (or eight, considering the obtention of compound 1 with different solvate molecules). From HL.HCl, were obtained the Pb(II) compounds: bis{(μ-chloro)[phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone]chloro-lead(II)} bis(dimethylformamide) solvate, [Pb(HL)Cl2]2·2DMF (1a); bis{(μ-chloro)[phenyl-2-pyridinyl(methylene)-semicarbazone]chloro-lead(II)} pentahydrate, [Pb(HL)Cl2]2·5H2O (1b); (bis{(μ-chloro)(phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone)nitrate-lead(II) tetrahydrate, [Pb(HL)Cl2]2·4H2O (2) and (bis{(μ-chloro)[phenyl-2-pyridinyl(methylene)-semicarbazone]thiocyanate-lead(II), [Pb(HL)(SCN)Cl]2 (3). From HLPh.HCl there were obtained Pb(II) and Sn(II) compounds, being: bis{(μ3-chloro)(di-μ-chloro)[di-N(4)-phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone]chloro-dilead(II)}, [Pb(HLPh)Cl2]4, (4); bis{(μ3-chloro)(di-μ-nitrate)[di-N(4)-phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone]-chloro-dilead(II)}, [Pb(HLPh)(NO3)Cl2]4 (5); bis{(μ3-chloro)(di-μ-thiocyanate)[di-N(4)-phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone]chloro-dilead(II)}, [Pb(HLPh)(SCN)Cl2]4 (6) and bis{(μ-chloro)[N(4)-phenyl-2-pyridinyl(methylene)semicarbazone]chloro-tin(II)}, [Sn(HLPh)Cl2]2 (7). The ligands and all compounds were analyzed by FT-IR and TG-DSC (except TG-DSC for 1b and 7). Single crystal XRD analysis was possible for compounds HLPh.HCl, 1a, 1b, 2, 4 and 7. Powder XRD measurements were done for 1a, 2 and 4. By single crystal XRD it was observed that compounds 1 and 2 formed as dimers with bridging Cl bonds (μ-chloro), and supramolecular polymeric arrangement by Pb···O and hydrogen bonds. Compound 4 has presented tetrameric form with bridging bonds (μ-chloro) and (μ3-chloro), forming a supramolecular polymeric network through π···π interactions and hydrogen bonds. Compound 7, differently from Pb(II) compounds, presents the Sn(II) ion, in which pseudo-dimers are formed by Sn···Cl interactions (these been responsible for bridging (μ-chloro) and hydrogen bonds). The IR spectra of the coordination compounds showed the hydrazone ligands coordinated in the neutral form, with short shift of the νC=O band to lower frequencies. Thermal analysis (TG-DSC) was done in order to verify the stoichiometry and thermal stability of the compounds, demonstrating the higher stability for the tetramer 4, and lower for the dimer 2. By powder XRD technique, with the comparison of the experimental and simulated diffractograms, it was possible to observe the purity of compounds 1a, 2 and 4.