Estudo experimental e teórico sobre os mecanismos de desativação de estados excitados, solvatocromismo e interação com íons de aril-aril-nitronas fluorescentes.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carneiro, Leonardo Martins
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124696
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Fernando Heering Bartoloni
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spelling Estudo experimental e teórico sobre os mecanismos de desativação de estados excitados, solvatocromismo e interação com íons de aril-aril-nitronas fluorescentes.ARIL-ARIL NITRONAEXCITED STATE INTRAMOLECULAR PROTON TRANSFER - ESIPTTICTAIESOLVATOCROMISMOSENSOR DE CU2+ARYL-ARYL NITRONESOLVATOCHROMISMCU2+ SENSORPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Fernando Heering BartoloniCoorientador: Prof. Dr. Artur Franz KepplerCoorientadora: Profa. Dra. Paula Homen-de-MelloDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2022.Na busca por fluoróforos que apresentem multicanais de desativação, é comum desenhar moléculas que possuam a capacidade de atuar por diferentes mecanismos fotofísicos, como a transferência de próton intramolecular no estado excitado (ESIPT), transferência de carga intramolecular por torção (TICT) ou emissão induzida por agregação (AIE). Para cada um desses mecanismos há condições estruturais que precisam ser atendidas para sua ocorrência. A a-(2- hidroxifenil)-N-fenil nitrona (Nit-OH) possui os atributos estruturais necessários, porém, devido à notória instabilidade de derivados de nitrona quando sob exposição a luz UV-Vis, as propriedades dessa familia de compostos permaneceu pouco explorada até o momento. Este trabalho buscou, aliando dados experimentais e computacionais, caracterizar os mecanismos fotofísicos apresentados no primeiro (S1) e segundo (S2) estados eletrônicos excitados singlete de Nit-OH, nos solventes acetonitrila, hexano e etanol. Foi identificada a ocorrência do processo de ESIPT em S1 e S2 e do processo de TICT no estado S1, este seguido de um intersecção cônica, a qual pode ser evitada pelo proceso de AIE, com a formação de dímeros. Ainda foi realizado um estudo de efeito do substituinte na posição para em relação à hidroxila, utilizando-se os grupos nitro, cloro e metila. Neste estudo, foi evidente o efeito estérico dos substituintes cloro e metil, evitando a formação de agregados, enquanto a molécula com o grupo nitro se mantém planar no estado excitado, favorecendo a agregação. Por fim, foi aplicado o composto Nit-OH como sensor de íons metálicos em solução de acetonitrila, o qual apresentou grande seletividade para íons de cobre (II) com limite de detecção de 3.03 µM.In the search for fluorophores that possess multi-channels of deactivation, it is common to design molecules that can act through different photophysical mechanisms, such as the excitedstate intramolecular proton transfer (ESIPT), twisted intramolecular charge transfer (TICT) or aggregation-induced emission (AIE). For each one of these mechanisms there are established structural conditions that should be observed for its occurrence. The molecule a-(2- hydroxyphenyl)-N-phenyl nitrone (Nit-OH) has these required structural attributes, however, due to the known instability of nitrone derivatives under exposure to UV-Vis light, the properties of this compound and its derivatives has remained unexplored so far. This work, through experimental and computational data, sought to characterize the photophysical mechanisms present in the first (S1) and second (S2) singlet electronic excited states of Nit-OH, in acetonitrile, hexane, and ethanol as solvents. It was identified the occurrence of the ESIPT process in both S1 and S2 states, and of the TICT process in the S1, followed by a conical intersection, which can be avoided by dimer formation through AIE. A study of the effect of the substituent in the para position according to the hydroxyl group was also carried out, using the nitro, chlorine, and methyl groups. In this study, the steric effect of the chloro and methyl substituents was evident, preventing the formation of aggregates, while the nitro group remains planar in the excited state and favors aggregation. Finally, the compound Nit-OH was applied as a metal ion sensor in acetonitrile solution, which showed great selectivity for copper (II) ions with a limit of detection of 3.03 µM.Bartoloni, Fernando HeeringKeppler, Artur FranzHomem-de-Mello, PaulaGiacomelli, Fernando CarlosAoto, Yuri AlexandreCarneiro, Leonardo Martins2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf122 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124696http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124696&midiaext=80956Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124696porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-08-17T09:18:28Zoai:BDTD:124696Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-08-17T09:18:28Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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