Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CIÊNCIA E TECNOLOGIA (33144010003P0)
Aplicação de fluoróforos contendo grupos fenólicos e nitrogenados na detecção de metais por emissão de luz
RONALDO BARROS ORFAO JUNIOR
TESE
30/11/2018

Neste trabalho, avaliou-se a influência do solvente e de substituintes na distribuição de formas tautoméricas de sistemas derivados de 2,4,5- trifenilimidazol e 2-fenilimidazol, operando por Transferência de Próton Intramolecular no Estado Excitado. Houve mudanças significativas nas propriedades de emissão do composto 2-(4,5-difenil-1H-imidazol-2-il)-4- metoxifenol em diferentes solventes, sendo possível observar a fluorescência proveniente do tautômero enólico em ACN, ACN/H2O e MeOH. Isso difere de sistemas análogos que operam por ESIPT, em que apenas a emissão da espécie cetônica é geralmente observada, independente do solvente. Verificouse a existência de efeito específico do solvente nas propriedades de emissão de derivados de 2,4,5-trifenilimidazol, quando da adição de pequenas quantidades de MeOH ou 2-propanol em pentano, decorrente da interação por ligação de hidrogênio entre moléculas de fluoróforo e solvente prótico. Derivados de 2,4,5-trifenilimidazol e 2-fenilimidazol foram utilizados na detecção de íons metálicos por fluorescência, sendo seletivos para Cu2+, Al3+, Cr3+ e Fe3+. O perfil do espectro de emissão alterou significativamente quando comparado com a emissão do sensor fluorescente livre, ocorrendo a supressão da intensidade de emissão do tautômero cetônico. Para os derivados 2,4,5- trifenilimidazol, houve o aparecimento de uma banda de emissão em aproximadamente 385 nm na presença dos íons trivalentes, devido à coordenação entre estas espécies. Similarmente, para os derivados 2- fenilimidazol, ocorreu a diminuição da intensidade de emissão do tautômero cetônico, acompanhado da supressão da intensidade de emissão do tautômero enólico. De acordo com o perfil do gráfico de Stern–Volmer, os resultados obtidos foram interpretados como um processo de supressão estática (KSV ≥ 103 L mol–1), associado a limites de detecção na ordem de 10–6 mol L–1. O sistema estudado permite o reconhecimento diferencial entre íons de Cu2+ e Fe3+, uma vez que as propriedades de fluorescência deste são distintas para cada um. Uma vez que o composto 4,5-difenil-2-(orto-hidroxifenil)imidazol foi usado como sensor fluorescente na detecção de diferentes íons metálicos em solução, este também foi empregado como sensor quimiluminescente na reação peroxioxalato, na presença e na ausência de imidazol, em metanol. O aumento da concentração de íons metálicos provocou a diminuição da constante de velocidade observada e da quantidade de luz emitida nos ensaios de quimiluminescência. Sugeriu-se que os íons metálicos são capazes de proteger o éster oxálico da reação com H2O2, diminuindo a extensão com que são formados certos intermediários do processo de geração de estados excitados.

fluorescência;ESIPT;sensor fluorescente;quimiluminescência;*
At this work, the influence of the solvent and substituents over the distribution of tautomeric species in 2,4,5-triphenylimidazole and 2- phenylimidazole frameworks, operating through Excited State Intramolecular Proton Transfer, was evaluated. Significant changes occurred in the emission profile of 2-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)-4-methoxyphenol in different solvents, and the enol tautomer fluorescence was observed in ACN, ACN/H2O and MeOH. This differs from analog ESIPT-operating systems, for which the keto species emission is generally detected, independently of the solvent. The occurrence of a specific solvent effect in the emission properties of 2,4,5- triphenylimidazole derivatives was identified, when small portions of MeOH or 2- propanol were added in pentane, arising from hydrogen bonding interaction between fluorophore and protic solvent molecules. 2,4,5-Triphenylimidazole and 2-phenylimidazole derivatives were used for the detection of metallic ions by fluorescence, being selective for Cu2+, Al3+, Cr3+ and Fe3+. The emission spectrum profile changed significantly when compared to the one for the free fluorescent sensor, with quenching of the keto tautomer emission. For the 2,4,5-triphenylimidazole derivatives, there was the appearance of an emission band in approximately 385 nm in the presence of trivalent ions, due to coordination between these species. Similarly, for the 2- phenylimidazole derivatives, there was a decrease in the keto tautomer emission intensity, accompanied by quenching of the enol one. According to the Stern-Volmer plots profile, the results obtained were interpreted as a static suppression process (KSV ≥ 103 L mol–1), associated to detection limits in the order of 10–6 mol L–1. Tthe studied system allows the differential recognition between Cu2+ and Fe3+ ions, since the sensor fluorescence properties are different among these. Since the 2-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)phenol was applied as a fluorescent sensor in the detection of different metallic ions in solution, it has also been used as a chemiluminescent sensor in the peroxyoxalate reaction, in the absence and presence of imidazole, in methanol. An increase in the concentration of metal ions decreased both the observed rate constant and the amount of light emitted in the chemiluminescence assays. It was suggested that the metal ions are capable of protecting the oxalic ester from the reaction with H2O2, decreasing the extent to which certain intermediates involved on the excited state generation process are formed.
fluorescence;ESIPT;fluorescent sensor;chemiluminescence;peroxyoxalate reaction
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

QUÍMICA
PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO
-

Banca Examinadora

FERNANDO HEERING BARTOLONI
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
KARINA PASSALACQUA MORELLI FRIN Docente - PERMANENTE
PAULA HOMEM DE MELLO Docente - PERMANENTE
TEREZA DA SILVA MARTINS Participante Externo
SERGIO PEREIRA DE SOUZA JUNIOR Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDACAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SAO PAULO - Bolsa de Doutorado 49

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Não