Spectroscopic and electrochemical characterization of a terpyridine-based Ru(II) complex with 2-pyridylacetate as ancillary ligand

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Faustino, Leandro Augusto
• Orientador(a): Patrocinio, Antonio Otavio de Toledo
• Banca de defesa: Rodrigues, Lucas Carvalho Veloso , Formiga, André Luiz Barboza , Bogado, André Luiz , Von Poelhsitz, Gustavo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Homogeneous catalysts; Coordination compounds; CO2 electrorreduction; Ruthenium complexes; Electron transfer; Catalisadores homogêneos; Compostos de coordenação; Eletrorredução de CO2; Complexos de rutênio; Transferência eletrônica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::CAMPOS DE COORDENACAO
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34954; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.203

Compostos de coordenação são capazes de catalisar reações de grande interesse tecnológico, como por exemplo, a oxidação da água ou a redução de CO2. Neste trabalho, o novo complexo de Ru(II) [RuCl(trpy)(acpy)], trpy = 2,2’:6’,2”-terpiridina, acpy = 2-piridilacetato foi sintetizado e suas propriedades espectroscópicas, eletroquímicas e catalíticas exploradas em detalhe. Espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e espectroscopia vibracional no infravermelho foram empregados para comprovação estrutural do composto e sugerem a coordenação bidentada do ligante acpy. Ensaios espectrofotométricos, corroborados por simulações teóricas, revelam que as transições eletrônicas de menor energia são dominadas por transferências de carga do metal para o ligante (MLCT). Ensaios eletroquímicos revelam que em potenciais anódicos, o pico redox observado em 0.006 V vs Fc/Fc+, corresponde ao par redox RuII/III. Em potenciais catódicos, dois picos de redução são observados em -1.95 V e -2.20 V vs Fc/Fc+ sendo atribuídos à redução do ligante trpy e do centro metálico, respectivamente. Sob condições anidras e atmosfera de CO2 o complexo apresentou atividade eletrocatalítica convertendo CO2 à CO com um TONCO = 12 e kcat = 1.5 s-1. Na presença de 1% de água (v/v), os valores de TONCO = 21 e kcat = 2.0 s-1 foram encontrados e, adicionalmente, formato foi detectado com um TONHCOO- = 7. As eficiências faradaicas obtidas com 1% de água foram de 76% e 20%, respectivamente para CO e formato. Experimentos de espectroeletroquímica na região do infravermelho e sob atmosfera de CO2 revelam a possível formação do metalocarboxilato (Ru-COO-). Na presença de água a possível quebra do quelato foi observada.