Síntese, caracterização e estrutura cristalina de polímeros de coordenação envolvendo metais de transição (Mn+2, Co+2, Cu+2 e Zn+2), ligantes nitrogenados multidentados e policarboxilatos

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Corrêa, Charlane Cimini
• Orientador(a): Machado, Flávia Cavalieri
• Banca de defesa: Fontes, Ana Paula Soares , Pinheiro, Carlos Basílio , Ronconi, Célia Machado , Abreu, Heitor Avelino de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Metais de transição; Forças intermoleculares; Ligantes N-doadores derivados piridínicos; Policarboxilatos; Polímeros de coordenação; Transition metals; Intermolecular forces; Pyridyl N-donor ligands; Polycarboxylates; Coordination polymers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4434

Este trabalho de tese de doutorado consistiu na síntese e caracterização de arranjos supramoleculares com os metais Mn2+, Co2+, Cu2+ e Zn2+ da primeira série de transição contendo ligantes nitrogenados 1,3-bis(4-piridil)propano (BPP), sulfeto de di(4-piridila) (DPS) e dissulfeto de di(4-piridila) (DPSS) e policarboxilatos 1,2,4,5-benzenotetracarboxilato (BT), p-sulfobenzoato (SF) e 1,3,5-benzenotricarboxilato (BTC). Foram obtidos vinte e seis compostos que foram caracterizados por técnicas analíticas e espectroscópicas, tais como, análise elementar (CHN), análise térmica (TG/DTA) e espectroscopia vibracional (infravermelho e Raman). Dentre esses, vinte e dois compostos foram obtidos na forma de monocristais e tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. A análise térmica mostrou que todos os compostos apresentam-se hidratados, com moléculas de água de coordenação e/ou de cristalização. A espectroscopia vibracional foi importante para inferir sobre os modos de coordenação dos grupos carboxilatos através do cálculo do ∆ν (νassimCOO-νsimCOO). Nos compostos contendo o ligante BT, o grupo carboxilato atuou sempre de modo monodentado. Para os compostos com o ligante SF foram observados os modos monodentado e quelato e para o ligante BTC os modos monodentado, quelato e em ponte syn-syn e syn-anti. Foram descritas a síntese e caracterização dos compostos envolvendo o carboxilato BT e os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS que originaram onze complexos inéditos nomeados como: MnBTBPP, CoBTBPP, CuBTBPP, ZnBTBPP, MnBTDPS, CoBTDPS, CuBTDPS, ZnBTDPS, MnBTDPSS, CoBTDPSS e ZnBTDPSS. O ligante BT está presente em todos estes compostos e, com exceção do CoBTDPSS, apresentaram o ligante nitrogenado coordenado em ponte. Todos os compostos exceto o ZnBTBPP tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. Em especial, MnBTDPS e CoBTDPS são isoestruturais e os compostos ZnBTDPS e ZnBTDPSS apresentam estruturas semelhantes inclusive com a mesma topologia de rede. Realizou-se o estudo da síntese e caracterização de nove compostos utilizando o carboxilato SF e os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS nomeados, MnSFBPP, CoSFBPP, CuSFBPP, ZnSFBPP, CoSFDPS, CuSFDPS, ZnSFDPS, CoSFDPSS e ZnSFDPSS. Todos os compostos com exceção do CoSFDPSS tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. Em todas as estruturas analisadas os ligantes nitrogenados se coordenaram aos centros metálicos em ponte. No composto MnSFBPP o ligante SF não estava presente. Nos compostos CoSFBPP e CoSFDPS este ligante permaneceu na rede agindo como ânion estabilizando estas estruturas. Os arranjos bidimensional e tridimensional dos compostos foram observados pela presença de ligações de hidrogênio clássicas e não-clássicas, mostrando a importância das interações não covalentes na formação do arranjo supramolecular, bem como da estabilização das estruturas. Por fim, através das sínteses envolvendo o carboxilato BTC com os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS, seis complexos foram descritos como MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP, MnBTCDPS, ZnBTCDPS e ZnBTCDPSS. Os complexos CoBTCBPP, MnBTCDPS e ZnBTCDPS não apresentaram o ligante nitrogenado na estrutura, sendo que em todos eles pôde-se observar a presença do ligante BTC. Os complexos MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP e ZnBTCDPSS foram obtidos na forma de monocristais e tiveram suas estruturas cristalinas determinadas por difração de raios X de monocristal. Confirmaram-se então diversos modos de coordenação do ligante BTC nestes complexos tais como monodentado, quelato e em ponte syn-syn e syn-anti.