Macrociclos tetrapirrólicos para células solares

• Autor(a) principal: Cerqueira, Ana Filipa Reis
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/14180
• topic: Química dos produtos naturais; Halogéneos; Células solares; Porfirinas

A presente dissertação teve como principal objetivo sintetizar novos derivados porfirínicos com potencial aplicação em células solares sensibilizadas por corante (DSSCs) recorrendo a reações de acoplamento catalisadas por paládio em condições de Buchwald e a reações de ciclização oxidativa. O presente documento encontra-se dividido em três partes. Na primeira parte, descrevem-se as caraterísticas gerais das porfirinas bem como as suas propriedades espetroscópicas, métodos de preparação e funcionalização de posições β-pirrólicas, nomeadamente via reações catalisadas por paládio. Neste capítulo também serão abordados alguns trabalhos relacionados com a potencialidade de porfirinas como corantes em DSSCs. Na segunda parte, descreve-se a preparação de 2-(4-carboxiaminofenil)porfirinas formadas através do acoplamento catalisado por paládio entre (2-amino-5,10,15,20-tetrafenilporfirinato)níquel(II) e 4-iodobenzoato de metilo, seguido da hidrólise da função éster. A posterior reação de ciclização oxidativa redundou na formação de N-(4-carboxifenil)quinolino[2,3,4-at]porfirinas, moléculas comportando anéis fundidos. A extensão destas metodologias ao 5-bromoisoftalato de dimetilo resultou na obtenção de 2-(3,5-dicarboxiaminofenil)porfirinas e de uma N-(3,5-dicarboxifenil)quinolino[2,3,4-at]porfirina. As estruturas de todos os novos derivados porfirínicos foram confirmadas recorrendo às técnicas de ressonância magnética nuclear, espetrometria de massa e espetrofotometria de UV-vis. Em alguns casos algumas técnicas de RMN 2D, nomeadamente COSY, NOESY, HSQC e HMBC, foram também usadas. Na terceira parte, descrevem-se os resultados já obtidos na aplicação de 2-(4-carboxiaminofenil)porfirinas como corantes em dispositivos DSSC. Estes resultados foram sempre comparados com os de uma célula contendo o corante N719, tendo-se verificado uma eficiência de cerca de 30% do valor obtido com o uso do corante de referência.