Síntese de complexos polipiridínicos de Ru(II) contendo o ligante perilenodiimida: propriedades espectroscópicas e eletroquímicas

• Processo: 20/06339-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2020
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Maria Júlia dos Santos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotofísica Oxigênio singleto Luminescência Espectroscopia eletrônica Técnicas eletroquímicas Voltametria cíclica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espectroscopia Eletronica | estados excitados de separação de cargas | luminescência | oxigênio singleto | transferencia de elétrons fotoinduzidas | transferência de energia fotoinduzida | Fotofisica

Resumo

Os estados excitados de separação de cargas (SC) fotoinduzidos são processos essenciais que ocorrem na natureza através da absorção da luz visível pela clorofila no sistema fotossintético gerando oxigênio molecular e glicose para as plantas. Devido à importância e abrangência de aplicações destes processos, vários grupos de pesquisa têm se dedicado a síntese de moléculas artificiais como díades ou sistemas supramoleculares que apresentem estados excitados de SC. Entre os vários sistemas estudados, as moléculas perileno-diimidas (PDIs) são muito exploradas devido as suas propriedades ópticas e por apresentarem estabilidade térmica e fotoquímica. Uma das dificuldades nos estudos com PDIs é o fato de serem insolúveis na maioria dos solventes e apresentarem propensão à agregação por interações À- À que resulta na supressão da fluorescência. Com o objetivo de minimizar estes efeitos e obter um estado SC, preparamos recentemente a díade cis-[(phen)2Ru(pPDIp)]2+, em que pPDIp = perileno funcionalizado com 1,10-fenantrolinas(phen) coordenadas ao centro metálico de Ru(II). As díades preparadas apresentam solubilidade em solventes orgânicos e são relativamente solúveis em meio aquoso; as propriedades fotoquímicas e fotofísicas são atribuídas ao fragmento {Ru(phen)3}2+ epPDIp, e apresentam o estado intermediário de SC observado por técnicas de absorção resolvidas no tempo, o qual decai para o estado excitado tripleto do pPDIp com tempo devida de 1,8 microsegundos e transferência de energia com rendimento quântico de 0,54, favorecendo os estudos de transferência de elétrons e de energia intermoleculares fotoinduzidos. Para avaliar a influência e o efeito de grupos doadores de elétrons nos ligantes polipiridínicos coordenados ao Ru(II) sobre as propriedades espectroscópicas e eletroquímicas destas díades, neste projeto pretendemos sintetizar e caracterizar os complexos [Ru(±-diimina)2(pPDIp)](PF6)2 em que ±-diimina = 5,6-dimetil-1,10-fenantrolina, 2,2'-bipiridina e 4,42-dimetil-2,22-bipiridina. Pretendemos relacionar as propriedades espectroscópicas (UV-Vis e luminescência) e eletroquímicas (voltametria cíclica) dos complexos preparados, e investigar o efeito dos substituintes na geração dos estados de SC. Este estudo vem contribuir para o aprofundamento do conhecimento em química de coordenação, espectroscopia eletrônica UV-Vis, luminescência e em técnicas eletroquímicas, como também pode abrir novas frentes de pesquisa para aplicação prática destes compostos.