00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Oliveira, Italo Marcos Nunes de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0233665338105542pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Vieira, Vinícius Manzoni-
dc.contributor.referee1Pereira, Maria Socorro Seixas-
dc.contributor.referee2Moura, Francisco Anacleto Barros Fidélis de-
dc.contributor.referee3Gester, Rodrigo do Monte-
dc.contributor.referee4Lima, Dimas José da Paz-
dc.creatorAraújo, Catharina Batista de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5439704275091208pt_BR
dc.date.accessioned2025-04-10T15:00:48Z-
dc.date.available2025-04-10-
dc.date.available2025-04-10T15:00:48Z-
dc.date.issued2024-08-23-
dc.identifier.citationARAÚJO, Catharina Batista de. Theoretical-experimental study of solvents’ effects on the spectroscopic properties of organic molecules. 2025. 161 f. Tese (Doutorado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15968-
dc.description.abstractThe research focuses on the photochemical and spectroscopic properties of conjugated organic molecules. The study was based on exploring the effect of different solvents on the optical properties. The fluorescence analysis from PY-RES solutions varying the polarity allowed us to observe the solvatochromic effect. The Stokes shift analysis revealed a variation in the molecular dipole moment of 4.57 D after excitation with the 450 nm laser, consistent with the literature values for similar compounds. The behavior of PY-RES solutions as the temperature increased indicated a decrease in emission intensity, especially in less polar solvents. The sensitivity of PYRES to solvent polarity highlights its potential as a physicochemical probe for detecting solvent adulteration, evidenced by the ratiometric emission changes in ethanol-methanol mixtures. Monocarbonyl Curcumin (1E,4E-1,5-bis(4-(dimethylamino)phenyl)penta-1,4-dien-3-one) was examined for its electronic absorption and fluorescence spectra across various solvents. Experimental results, supported by Time-Dependent Density Functional Theory (TDDFT) simulations, indicated strong solvent polarity effects on fluorescence spectra. Absorption maxima ranged from 400 nm to 460 nm, with a bathochromic shift observed in more polar solvents, peaking at 458 nm in methanol. Computational studies with the B3LYP functional revealed a HOMO-LUMO gap of 2.8 eV and a theoretical absorption peak near the experimental value in methanol. Monocarbonyl Curcumin exhibited a high Stokes shift in methanol (175.6 nm), increasing with solvent polarity, suggesting significant changes in charge distribution upon excitation. Spectral decomposition and intensity decay analysis confirmed solvent-dependent emission properties and the impact of temperature on emission intensity without altering spectral shape. These findings highlight the potential of curcumin monocarbonyl as an environment-sensitive probe. The chalconoid (E)-1-(4-aminophenyl)-3-(4-(dimethylamino)phenyl)prop-2-en-1-one was investigated through UV-vis spectroscopy and theoretical calculations. The compound exhibited two main absorption bands corresponding to π − π ∗ and n − π ∗ transitions, with significant solvent-dependent shifts. A bathochromic shift was particularly notable in less polar solvents like heptane and toluene. Theoretical analyses using the CAM-B3LYP functional and the 6- 311+G(d,p) basis set corroborated experimental findings, detailing a HOMO–LUMO transition energy gap of 5.406 eV in acetonitrile and an n − π ∗ transition gap of 6.5 eV. Fluorescence studies revealed a substantial Stokes shift in nonpolar solvents, reinforcing the compound’s sensitivity to the solvent environment and its potential in optoelectronic and pharmaceutical applications.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPY-RESpt_BR
dc.subjectChalconapt_BR
dc.subjectMonocarbonil curcuminpt_BR
dc.subjectFluorescênciapt_BR
dc.subjectPropriedades espectroscópicaspt_BR
dc.subjectMonocarbonyl Curcuminpt_BR
dc.subjectChalconoidpt_BR
dc.subjectFluorescencept_BR
dc.subjectSpectroscopic Propertiespt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleTheoretical-experimental study of solvents’ effects on the spectroscopic properties of organic moleculespt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.resumoEste estudo explora as propriedades fotoquímicas e espectroscópicas de moléculas orgânicas conjugadas. A pesquisa teve como base analisar o efeito de diversos solventes nas propriedaes ópticas. A análise da fluorescência a partir das soluções do PY-RES variando a polaridade permitiu observar o efefito solvatocrômico. A análise do deslocamento de Stokes revelou uma variação no momento dipolar molecular de 4,57 D após a excitação com o lasr de 450nm, consistente com os valores da literatura para compostos semelhantes. O comportamento das soluções com do PY-RES a partir do aumento da temperatura indicou uma diminuição na intensidade de emissão, especialmente em solventes menos polares, sugerindo que a temperatura não altera significativamente a diferença de energia entre os estados excitado e fundamental dentro de uma faixa de 25 a 40 °C. A sensibilidade do PY-RES à polaridade do solvente destaca seu potencial como uma sonda físico-química para detectar adulteração de solventes, evidenciada pelas mudanças de emissão ratiométricas em misturas de etanol e metanol. O curcuminóide (1E,4E-1,5-bis(4-(dimetilamino)fenil)penta-1,4-dien-3-ona) foi examinado quanto aos seus espectros de absorção e emissão em vários solventes. Os resultados experimentais, apoiados por simulações de Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo (TDDFT), indicaram fortes efeitos da polaridade do solvente nos espectros de fluorescência. Os máximos de absorção variaram de 400 nm a 460 nm, com um deslocamento batocrômico observado em solventes mais polares, atingindo um pico de 458 nm no metanol. Estudos computacionais com o funcional B3LYP revelaram um intervalo HOMO-LUMO de 2,8 eV e um pico de absorção teórico próximo ao valor experimental no metanol. O curcuminóide exibiu um alto deslocamento de Stokes no metanol (175,6 nm), aumentando com a polaridade do solvente, sugerindo mudanças significativas na distribuição de carga após a excitação. A decomposição espectral e a análise de decaimento de intensidade confirmaram propriedades de emissão dependentes do solvente e o impacto da temperatura na intensidade de emissão sem alterar a forma espectral. Esses achados destacam o potencial da curcumina monocarbonil como uma sonda sensível ao ambiente. O chalconóide (E)-1-(4-aminofenil)-3-(4-(dimetilamino)fenil)prop-2-en-1-ona foi investigado por meio de espectroscopia UV-vis e cálculos teóricos. O composto exibiu duas bandas principais de absorção correspondentes às transições π − π ∗ e n − π ∗ , com deslocamentos significativos dependentes do solvente. Um deslocamento batocrômico foi particularmente notável em solventes menos polares como heptano e tolueno. Análises teóricas usando o funcional CAM-B3LYP e o conjunto de bases 6-311+G(d,p) corroboraram os achados experimentais, detalhando uma diferença de energia de transição HOMO-LUMO de 5,406 eV em acetonitrila e uma diferença de transição n − π ∗ de 6,5 eV. Estudos de fluorescência revelaram um deslocamento de Stokes substancial em solventes apolares, reforçando a sensibilidade do composto ao ambiente do solvente e seu potencial em aplicações optoeletrônicas e farmacêuticas.pt_BR
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