https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9920
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Type: | Dissertação |
Title: | Síntese e caracterização de polímeros de coordenação envolvendo Co2+ e ligantes mistos N- e O- doadores |
Author: | Teixeira, Filipe Joaquim |
First Advisor: | Corrêa, Charlane Cimini |
Referee Member: | Cuin, Alexandre |
Referee Member: | Pim, Walace Doti do |
Resumo: | Este trabalho descreve a síntese e caracterização de quatro polímeros de coordenação, [Co(adp)(fen)(H2O)]n (FIL09), [Co2(azl)2(fen)2(H2O)2]n (FIL10), [Co4(O)2(glu)4(fen)4].H2On (FIL39) e [Co4(glu)4(bpp)2]n (FIL77) contendo ligantes alifáticos dicarboxílixos classificados como ligantes O- doadores, e ligantes N- doadores junto ao centro metálico Co2+, na tentativa de obtenção de redes de coordenação com ligantes mistos. Os ligantes utilizados foram o ácido adípico (H2adp), ácido glutárico (H2glu), ácido azelaico (H2azl), 1,10-fenantrolina (fen), 1,3-bis(4-piridil)propano (bpp) e pirazina (pir). Dos compostos obtidos, três são inéditos, sendo que apenas o composto (FIL09) já estava descrito. Todos os compostos foram caracterizados pela análise elementar CHN, análise térmica (TG e DTA), espectroscopias vibracionais na região do infravermelho e de espalhamento Raman, por difração de raios X por policristais e por monocristal além das medidas de suscetibilidade magnética. Para o composto FIL77 foram realizadas ainda medida de adsorção e de RPE (Ressonância Paramagnética Eletrônica). Foi obtido uma série de polímeros de coordenação 1D, na combinação da 1,10-fenantrolina com os ligantes alifáticos dicarboxilicos, que possuem arranjos supramoleculares tridimensionais regidos por empilhamentos pi-pi e por ligações de hidrogênio do tipo OH...O, FIL09, FIL10 e FIL39 (sendo o composto FIL39 uma rede polimérica 1D), e o composto FIL77, que é caracterizado como uma rede polimérica tridimensional interpenetrada envolvendo os ligantes glu e bpp. Por meio da medida de área superficial foi verificado que o composto possui área superficial numa ordem de grandeza muito inferior à dos materiais porosos empregados na atualidade, e não possui capacidade de adsorção considerável para o gás N2, o que pode ser explicado por se tratar de uma rede interpentrada. As propriedades magnéticas do composto FIL09 foram descritas em termos de um íon Co2+ com S= 3/2 que interage com os demais íons Co2+ na rede cristalina com interações antiferromagnéticas fracas. O composto FIL39 foi descrito magneticamente como um dímero de Co2+ com S=3/2 possuindo a presença de interações ferromagnéticas intramoleculares e antiferromagnéticas intermoleculares. A presença de pontes triplas conectando os íons Co2+ em distintos ambiente de coordenação no composto FIL77 levou à observação tanto de uma interação antiferromagnética entre Co1 e Co2, quanto à interação ferromagnética entre os íons Co3 e Co4. |
Abstract: | This work describes the synthesis and characterization of four coordination polymers, {[Co(adp)(fen)(H2O)]}n (FIL09), {[Co2(azl)2(fen)2(H2O)2]}n (FIL10), {[Co4(O)2(glu)4(fen)4].H2O}n (FIL39) and {[Co4(glu)4(bpp)2]}n (FIL77). All compounds containing dicarboxylic aliphatic ligands classified as O- donors, and N- donor nitrogenous ligands near the Co2+ metal center, in order to obtain coordination networks with mixed ligands. The ligands used were adipic acid (H2adp), glutaric acid (H2glu), azelaic acid (H2azl), 1,10-phenanthroline (fen), 1,3-bis(4-pyridyl)propane (bpp) and pyrazine (pir). Among obtained compounds, 3 are unpublished, and only one the compound (FIL09) was been already reported. All the compounds were characterized by CHN elemental analysis, thermal analysis (TG and DTA), infrared and Raman scattering spectroscopies, Powder X-ray diffraction and single-crystal X-ray diffraction, magnetic susceptibility measurements. A series of one-dimensional coordination polymers was obtained conbining of 1,10-phenanthroline with the aliphatic dicarboxylic ligands. which have three-dimensional supramolecular arrays governed by pi-pi stacking and by hydrogen bonding OH…O FIL09, FIL10 and FIL39 ( the compound FIL39 being a 1D polymer network). The compound FIL77, which was characterized as an interpenetrated three-dimensional polymer network involving the glu and bpp ligands. Through the surface area measurement, it was verified that the compound has a surface area in an order of magnitude much lower than standard porous materials used today. FIL77 have not a considerable N2 gas adsorption capacity with the N2 gas, which can be explained by to treat an interpenetrated network. The magnetic properties of the compound FIL09 have been described in terms of a Co2+ ion with S = 3/2 which interacts with the other Co2+ ions in the crystalline lattice. Compound FIL39 was magnetically described as a Co2+ dimer with S = 3/2 having the presenting intramolecular ferromagnetic and intermolecular ferromagnetic interactions. The presence of different types of triple bonds connecting Co2+ ions in different coordination environments in the FIL77 compound led to the observation of both an antiferromagnetic interaction between Co1 and Co2 ions and the ferromagnetic interaction between Co3 and Co4 ions. |
Keywords: | Polímeros de coordenação Cristalografia Propriedades magnéticas Coordination polymer Crystallography Magnetic properties |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Institution Initials: | UFJF |
Department: | ICE – Instituto de Ciências Exatas |
Program: | Programa de Pós-graduação em Química |
Access Type: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9920 |
Issue Date: | 28-Feb-2019 |
Appears in Collections: | Mestrado em Química (Dissertações) |
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