00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese, caracterização e eletrodeposição de monômeros baseados em 2,5-(Ditienil) Pirrol (SNS) ligados a derivados de dansila e fluoreno
Título(s) alternativo(s): Synthesis, characterization and electrodeposition of 2,5-(dithienyl)pyrrole (SNS) based monomers bearing dansyl and fluorene derivatives
Autor(es): Lima Neto, Jorge de
Primeiro Orientador: Lima, Dimas José da Paz
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ribeiro, Adriana Santos
metadata.dc.contributor.referee1: Figueiredo, Isis Martins
metadata.dc.contributor.referee2: Navarro, Marcelo
Resumo: A síntese de polímeros conjugados vem despertando grande interesse científico e comercial devido às suas propriedades elétricas e optoeletrônicas, tornando-os aplicáveis no desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos. Tais propriedades podem ser alcançadas por meio da modificação estrutural do monômero precursor e a inserção de moléculas fluorescentes nestes podem levar à formação de polímeros conjugados com propriedades eletrocrômicas e/ou fluorescentes. Dentre os diversos monômeros descritos na literatura, os derivados de 2,5-(ditienil)pirrol (SNS) vêm ganhando grande destaque devido às boas propriedades optoeletrônicas que seus polímeros podem apresentar. No presente trabalho, a síntese de dois novos monômeros de SNS ligados a derivados de dansila (SNS-D) e fluoreno (SNS-FCA) foi alcançada em bons rendimentos, tendo suas estruturas caracterizadas por meio de experimentos de ressonância magnética nuclear de 1H, 13C, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrometria de massa de alta resolução, ponto de fusão, UV-Vis/NIR e fluorescência. Experimentos de polimerização eletroquímica foram conduzidos com a técnica de voltametria cíclica em um sistema CH3CN/(C4H9)4NBF4 0.1 mol L-1. O monômero SNS-D foi submetido a copolimerização na presença de 3,4-etilenodioxitiofeno (EDOT) levando à formação do poli(SNS-D-co-EDOT) numa faixa de potencial 0,0 V ≤ E ≤ 0,85 V. O filme polimérico apresentou comportamento eletrocrômico, variando sua coloração entre verde no estado neutro e azul escuro no estado oxidado. A caracterização deste por espectroeletroquímica mostrou elevada absorção na região do Infravermelho próximo (1040 nm), com contraste cromático (Δ%T) de 27% no primeiro ciclo, 17% no 600º ciclo e tempos de resposta de 3 a 4 segundos entre os estados redox. Enquanto que a polimerização eletroquímica do monômero SNS-FCA levou à formação do polímero poli(SNS-FCA) numa faixa de potencial 0,0 V ≤ E ≤ 0,65 V, também apresentando comportamento eletrocrômico, variando sua coloração entre tons de verde e azul nos seus estados neutro e oxidado, respectivamente. Experimentos de espectroeletroquímica revelaram alta absorção em 1030 nm com Δ%T de 41% no primeiro ciclo, 11% no 500º ciclo, além de tempos de resposta de 10 e 30 segundos entre os estados redox. Tais propriedades observadas sugerem que os polímeros obtidos neste trabalho podem ser promissores para atuar como camada ativa em dispositivos optoeletrônicos como janelas inteligentes.
Abstract: The synthesis of conjugated polymers has aroused great scientific and commercial interest due to their electrical and optoelectronic properties, making them applicable in the development of optoelectronic devices. Such properties can be achieved by structural modification of the starting monomer and the introduction of fluorescent molecules in their structure may lead to the formation of conjugated polymers with electrochromic and/or fluorescent properties. Among the various monomers described in the literature, 2,5-di(thienyl)pyrrol (SNS) derivatives have attracted great deal of attention due to the good optoelectronic properties that their polymers may show. In the present work, the synthesis of two new SNS monomers bearing a dansyl (SNS-D) and fluorene (SNS-FCA) moiety were achieved in good yields, having their structures characterized by 1H, 13C Nuclear Magnetic Resonance experiments, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), High Resolution Mass Spectrometry, melting point, UV-Vis / NIR and fluorescence. Electrochemical polymerization experiments were conducted by the cyclic voltammetry method in a 0.1 mol L-1 CH3CN/(C4H9)4NBF4 system. The SNS-D monomer was copolymerized in the presence of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) leading to the formation of Poly(SNS-D-co-EDOT) in a potential range of 0.0 V ≤ E ≤ 0.85 V. The polymeric film showed electrochromic behavior, varying its coloration between green in neutral state and dark blue in oxidized state. The spectroelectrochemical characterization showed high absorption in the near infrared region (1040 nm), with chromatic contrast (Δ%T) of 27% in the first cycle and 17% in the 600th cycle and response time of 3 to 4 seconds between redox states. While electrochemical polymerization of the SNS-FCA monomer led to the formation of Poly(SNS-FCA) in a potential range of 0.0 V ≤ E ≤ 0.65 V, also presenting electrochromic behavior, varying its coloration between shades of green and blue in its neutral and oxidized states, respectively. Spectroelectrochemical experiments revealed high absorption at 1030 nm with Δ% T of 41% in the first cycle and 11% in the 500th cycle, and a response time of 10 and 30 seconds between redox states. These observed properties suggest that the polymers obtained in this work may be promising to act as an active layer in optoelectronic devices such as smart windows.
Palavras-chave: Polímeros – Síntese
Fluorescência
Monômeros
Derivados de 2,5-(ditienil) pirrol
Propriedades optoeletrônicas
Derivados dansilados
Fluoreno
Electrochromism
Fluorescence
Spectroelectrochemisty
Color coordinate
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: LIMA NETO, Jorge de. Síntese, caracterização e eletrodeposição de monômeros baseados em 2,5- (ditienil) pirrol (SNS) ligados a derivados de dansila e fluoreno. 2020. 148 f. Dissertação (Mestrado em Química e Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7794
Data do documento: 18-fev-2020
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