Novos complexos do tipo Mn(I)-fotosensibilizador: modelos minéticos para o lado doador do PSII em fotossíntese artificial

Resumo

Esta solicitação requer auxílio financeiro para a aquisição de um espectrofluorímetro Shimadzu, reagentes, solventes, gases, vidrarias e serviços de terceiros. A fotossíntese natural (FN) é capaz de converter energia solar em química por uma série de reações de transferência de elétrons (TE) usando a água como fonte de elétrons. Assim, construir um sistema artificial que use os mesmos princípios para converter luz solar em eletricidade ou estocar energia na forma de H2(g) ou metano é o maior desafio das pesquisas em fotossíntese artificial (FA). Com este intuito, neste projeto pretende-se preparar complexos bimoleculares do tipo [(phen)2Ru-(LP)2-Mn(CO)3(imH)] e [(Him)Re(CO)3(LP)Mn(CO)3(imH)](SO3CF3)2 onde LP é o ligante ponte e avaliar a habilidade destes compostos de mimificar o lado doador do PSII. Pretendemos usar como LP os seguintes compostos: pirazina, 4,4'-bipiridina, 1,2-bis[(4,4-dimetil-2,2'-bipiridil)]etano e trans-1,2-bis(4- piridil)-etileno. A motivação para este projeto veio dos estudos fotoquímicos, no nosso laboratório, com o complexo fac-[Mn(CO)3(phen)(im)]+ (auxílio individual FAPESP, 05/60894-9) o qual apresenta propriedades fotoredox similares as descritas para o cluster de Mn(II) -tirosina da FN. Para atuar como fotosensibilizador escolhemos os complexos polipiridínicos de Ru(II) e Re(I) uma vez que apresentam os requisitos necessários para mimificar a função da clorofila P680 no PSII. A viabilidade da nossa proposta será avaliada pelo estudo cinético da reação de TE intra- e inter- molecular na ausência e presença do receptor de elétrons externo (MV2+). Os processos químicos de oxidação da água e redução do CO2(g) também serão avaliados neste projeto. Para estes estudos combinaremos as técnicas espectroscópicas (UV-vis, IV, EPR, 1H e 13C NMR) e espectroeletroquímicas (UV-vis e IV) ás técnicas fotoquímicas e fotofísicas. É importante salientar que os processos de conversão da energia solar em combustível e eletricidade que se baseiam na FN emergem como parte importante para o desenvolvimento sustentável uma vez que tem como metas a proteção ambiental, e obtenção de energia renovável a partir da luz solar e água. (AU)