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Título: Propriedades fotofísicas de polímeros de chalcona fluorescentes via filmes ultrafinos – LbL
Autor(es): Silva, João Victor de Moraes
Orientador(es): Silva, Wender Alves da
Assunto: Chalconas
Propriedades fotofísicas
Copolímeros
Data de publicação: 16-Mai-2017
Data de defesa: 27-Jan-2017
Citação: SILVA, João Victor de Moraes. Propriedades fotofísicas de polímeros de chalcona fluorescentes via filmes ultrafinos – LbL. 2017. xii, 78 f., il. Dissertação (Mestrado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: Chalconas são uma classe de compostos pertencentes à família dos flavonoides, que são caracterizados como cetonas α, β-insaturadas entre anéis aromáticos. Possuem amplo espectro de aplicação no campo biologico. Ultimamente suas propriedades luminescentes também passaram a ser bastante estudadas para possíveis aplicações em biotecnologias e optoeletrônicas. Assim, no presente trabalho são sintetizados e caracterizados copolímeros inéditos de ácido acrílico e metacrílico previamente derivatizados com a chalcona 3-(4-dimetilamino-fenil)-1-(3-hidroxi-fenil)-propenona (DFHFP). Os copolímeros são sintetizados por polimerização radicalar, tanto em solução quanto em suspensão, com massas molares (Mw) de 17916 e 136772 g/mol respectivamente, obtidos por cromatografia de permeação em gel (GPC). A estrutura dos copolímeros é caracterizada por espectroscopias de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono (RMN de 1H e 13C) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O comportamento térmico é estudado por análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), e mostram que os copolímeros possuem composição aleatória. As propriedades luminescentes são avaliadas por espectroscopia de absorção UV-vis e emissão em diferentes solventes para se determinar algumas propriedades fotofísicas, como deslocamento de Stokes, gráfico de Lippert-Mataga e rendimento quântico (φ) de emissão. Esses estudos mostram que os efeitos da cadeia polimérica sobre as propriedades luminescentes da chalcona são bastante significativos, principalmente por causa da difícil solubilidade dos copolímeros. Além disso, os copolímeros são depositados na forma de filmes ultrafinos, pela técnica de automontagem ou layer-by-layer (LbL). Os filmes obtidos permitiram estudar em estado sólido as características fotofísicas e eletroquímicas dos copolímeros obtidos, como fase preliminar de avaliação de seu uso em dispositivos optoeletrônicos. Os resultados mostram que os filmes apresentam crescimento linear, comportamento típico de deposições regidas por interações eletrostáticas. E também apresentam fluorescência na região da chalcona, com alguns deslocamentos. Os estudos de voltametria cíclica mostram processos irreversíveis, onde só se observa picos catódicos referentes a redução das chalconas. Também se observa a baixa estabilidade eletroquímica dos filmes, visto que há o decaimento da corrente à medida que são feitas novas varreduras.
Abstract: Chalcones are a class of compounds belonging to the flavonoid family, which are characterized as α, β-unsaturated ketones between aromatic rings. They have broad spectrum of application in the biological field. Lately its luminescent properties have also been well studied for possible applications in biotechnologies and optoelectronics. Thus, in the present work, unpublished copolymers of acrylic and methacrylic acid previously derivatized with chalcone 3- (4-dimethylamino-phenyl) -1- (3-hydroxy-phenyl) -propenone (DFHFP) are synthesized and characterized. The copolymers are synthesized by radical polymerization, both in solution and in suspension, with molar masses (Mw) of 17916 and 136772 g / mol respectively, obtained by gel permeation chromatography (GPC). The structure of the copolymers are characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopies of hydrogen and carbon (1H and 13C NMR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The thermal behavior is studied by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC), and show that the copolymers have a random composition. The luminescent properties are evaluated by UV-Vis absorption spectroscopy and emission in different solvents to determine some photophysical properties, such as Stokes shift, Lippert-Mataga graph and emission quantum (φ) yield. These studies show that the effects of the polymer chain on the luminescent properties of chalcone are quite significant, mainly because of the difficult solubility of the copolymers. In addition, the copolymers are deposited in the form of ultra thin films by the technique of self-assembly or layer-by-layer (LbL). The films obtained allowed to study in solid state the photophysical and electrochemical characteristics of the obtained copolymers, as preliminary phase of evaluation of their use in optoelectronic devices. The results show that the films present linear growth, typical behavior of depositions ruled by electrostatic interactions. They also show fluorescence in the chalcone region, with some shifts. Cyclic voltammetry studies show irreversible processes, where only cathodic peaks are observed with respect to the reduction of chalcones. Also the low electrochemical stability of the films is observed, as the current decays as new scans are performed.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017.
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Coorientador(es): Paterno, Leonardo Giordano
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