“Síntese e estudos espectroscópicos dos compostos envolvendo metais divalentes (Mn, Co, Ni, Cu, Zn) contendo o ligante nitrogenado 1,3-bis (4-piridil) propano e o Íon esquarato”

Este trabalho consistiu na síntese, caracterização espectroscópica e determinação da estrutura cristalina de polímeros de coordenação envolvendo os ligantes esquarato, 1,3-bis (4-pyridil) propano (BPP) e os metais de transição da primeira série (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+). Foram sintetizados...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2007
Main Author: Corrêa, Charlane Cimini lattes
Orientador/a: Oliveira, Luiz Fernando Cappa de lattes
Co-orientador/a: Diniz, Renata lattes
Banca: Ribeiro, Mauro Carlos Costa lattes, Ribeiro, Sidney José Lima lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3286
Resumo Português:Este trabalho consistiu na síntese, caracterização espectroscópica e determinação da estrutura cristalina de polímeros de coordenação envolvendo os ligantes esquarato, 1,3-bis (4-pyridil) propano (BPP) e os metais de transição da primeira série (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+). Foram sintetizados onze complexos; destes, dez são inéditos, dos quais cinco são isoestruturais com fórmula geral {(H2BPP)2+[M(C4O4)2(H2O)2]2-} (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) e denominados: MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP. Dos outros seis complexos, três apresentam fórmula geral {M(C4O4)(BPP)2(H2O)2}, denominados MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP, enquanto que o composto ZnCl2BPP é subproduto da síntese do complexo de Zn+2. Os compostos MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP se encontram na forma iônica, onde o ligante BPP não está coordenado ao sítio metálico, estando os dois átoos de nitrogênio do anel piridínico protonados, formando um cátion bivalente. Assim, o metal está coordenado a dois íons esquarato e duas moléculas de água, apresentando geometria octaédrica distorcida. O íon esquarato adota o modo de coordenação 1,3-bis (monodentado), ligando dois sítios metálicos dando origem a um arranjo bidimensional com topologia (4,4). Os espectros vibracionais de todos os compostos são muito similares e estão de acordo com os dados cristalográficos que mostram que esses compostos são isoestruturais. São observados em todos os espectros de infravermelho uma banda de média intensidade em 1640 cm-1, atribuída ao modo de deformação NH, indicando a formação do BPP catiônico. Já no espectro Raman, é observada uma banda fraca por volta de 1800 cm-1, atribuída ao estiramento CO livre e outra em 1600 cm-1, tentativamente atribuída ao modo de estiramento do grupo CO coordenado. Os compostos de MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP apresentaram os ligantes BPP e esquarato coordenados ao sítio metálico, bem como duas moléculas de água, em uma geometria octaédrica distorcida. O íon esquarato adota o modo de coordenação 1,3bis (monodentado) ligando dois sítios metálicos, dando origem a um arranjo unidimensional em direção ao eixo a. São observados em todos os espectros de infravermelho uma banda de média intensidade em 1621 cm-1 e outra banda forte em 1535 cm-1, atribuídas respectivamente aos modos νCC/CN e νCO indicando a coordenação dos ligantes BPP e esquarato ao sítio metálico. Já no espectro Raman, é observada uma banda muito intensa em 1769 cm-1, atribuída ao νCO do ligante esquarato livre. Estes dados são comprovados pela difração de raios X. Finalmente, o composto ZnCl2BPP apresenta o metal em uma geometria tetraédrica distorcida, coordenado por íons cloretos e pelo ligante BPP coordenado em ponte ligando dois sítios metálicos, exibindo conformação TT (trans-trans). Os espectros IV indicam essa coordenação através das bandas CC/CN em 1619, 1562, 1508 e 1433 cm-1, todas deslocadas para maiores números de onda em relação ao ligante livre. Cristalograficamente, o ligante BPP está ligando dois sítios metálicos formando uma cadeia na direção do eixo cristalográfico b, onde essa camada se liga a camadas adjacentes por meio de interações C-H..Cl, estendendo-se em um arranjo bidimensional. Os dados espectroscópicos estão em perfeito acordo com os dados cristalográficos deste composto.
This work deals with the synthesis, specteroscopic characterization and crystal structure determination of coordination polymers formed by the interaction between squarate ion, 1,3-bis(4-pyridil)propane (BPP) and several transition metal ions (Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+). Eleven compounds have been obtained, and ten are new ones; from these new compounds, five are isostructural with general formula {(H2BPP)2+[M(C4O4)2(H2O)2]2-} (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+) and abbreviated as MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP e ZnSQH2BPP, respectively. The other six compounds, three of them present general formula {M(C4O4)(BPP)2(H2O)2}, abbreviated as MnSQBPP, CoSQBPP e ZnSQBPP, and ZnCl2BPP is a sub product from the Zn+2 synthesis. The compounds MnSQH2BPP, CoSQH2BPP, NiSQH2BPP, CuSQH2BPP and ZnSQH2BPP crystallize in the ionic form, where the BPP ligand is not coordinated to the metal site, and the two nitrogen atoms from the pyridinic ring are protonated giving rise to a bivalent cation; the metal ion is bonded to two squarate ions and two water molecules, presenting distorted octahedral geometry. The squarate ion adopts the 1,3bis(monodentate) coordination mode, binding two metallic sites and giving rise to a bidimensional arrangement with (4,4) topology. The vibrational spectra of all compounds are very similar and agree very well with the crystallographic data, which show all them are isostructural. It can be observed in all infrared spectra one band of medium intensity at 1640 cm-1, assigned to NH deformation mode, indicative of cationic BPP formation. In the Raman spectra obtained with 1064 nm excitation a band at ca. 1800 cm-1 show up, assigned to CO stretching mode of the free ligand, whereas a band at ca. 1600 cm-1 is assigned to the CO stretching mode of the coordinated squarate ion. The MnSQBPP, CoSQBPP and ZnSQBPP compounds present the BPP and squarate ligands coordinated to the metal site, as well as two water molecules, in a distorted octahedral geometry. The squarate ligand adopts the 1,3-bis (monodentate) coordination mode, giving rise to an unidimensional arrangement in the a axis. Two bands can be observed in all infrared spectra: one of medium intensity at ca. 1620 cm-1 and one strong at 1535 cm-1, assigned to νCC/CN and νCO modes respectively, indicating the coordination of BPP and squarate ligands to the metal ion. In the Raman spectra it can be observed a very intense band at 1769 cm-1, assigned to νCO mode of the free squarate species. All these spectroscopic data are in a very good agreement with the X ray diffraction measurements. The ZnCl2BPP compound presents the metal ion in a distorted tetrahedral geometry, bonded by two chloride ions and by the BPP bridging two metal sites, exhibiting TT (trans-trans) conformation. The infrared spectra indicate this type of coordination through the CC/CN bands at 1619, 1562, 1508 and 1433 cm-1, all shifted to higher wavenumbers when compared to the free ligand. Structurally the BPP is bonding two metallic sites forming a chain in the crystallographic b axis direction, and this layer is linked to other adjacent layers by means of C-H..Cl interactions, extending in a bidimensional arrangement. The spectroscopic data obtained are also in a very good agreement with the crystallographic data for this compound.