Preparação e caracterização de compostos baseados em metaloporfirinas com potenciais atividades fotossensibilizadora e fotocatalítica

Introdução

Compostos de coordenação formados por porfirinas e ftalocianinas podem ser potenciais candidatos a atuarem como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica (TFD), bem como na sensibilização de semicondutores fotoativos, como o TiO2, para serem empregados na degradação de contaminantes orgânicos em água. Inicialmente a proposta deste trabalho era sintetizar complexos porfirínicos, mas por conta do custo superior da porfirina em relação à ftalocianina, buscou-se otimizar a preparação do complexo formado pela 29H,31H-ftalocianina, (C32H18N8) e o íon metálico Mn3+.

Objetivo

Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar o quelato formado entre 29H,31H-ftalocianina, (C32H18N8) e o íon metálico Mn3+, bem como desenvolver e caracterizar o material preparado pela combinação da 29H,31H-ftalocianina com TiO2 (MPcTiO2) para futuros estudos em TFD e degradação ambiental.

Método

(1) Síntese de MPc - A ftalocianina base livre e o precursor metálico (sais ou complexos de manganês II ou III) foram solubilizados em solvente orgânico (clorofórmio ou diclorometano) em um balão de fundo redondo. Adicionou-se a base trietilamina e, quando necessário, um agente oxidante (KMnO4) para ajuste do estado de oxidação do metal. A mistura reacional foi mantida sob agitação magnética e aquecimento sob refluxo (40,0 - 63,0 °C) por um período que variou de 4,5 a 5,5 h. Após a reação, o sistema foi resfriado à temperatura ambiente, vedado e submetido à refrigeração por 4 dias para induzir a precipitação. O sólido formado foi isolado por filtração a vácuo, lavado com n-hexano e seco à temperatura ambiente. (2) Preparação do Compósito PcTiO2 - O dióxido de titânio (TiO2) e a ftalocianina (proporção mássica de 5:1) foram adicionados a um balão de fundo redondo com dimetilsulfóxido (DMSO). A suspensão foi mantida sob agitação magnética e aquecimento sob refluxo a 190,0 °C por 4,0 h. Em seguida, o balão contendo o sólido foi resfriado, mantido sob refrigeração por 4 dias, filtrado a vácuo, lavado com solvente e seco.

Resultados e discussão

A caracterização dos materiais obtidos foi realizada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Com relação aos procedimentos de metalação da ftalocianina, embora observada mudança nas características físicas dos compostos sintetizados quando comparados à ftalocianina original, os espectros de IV mostraram que não houve diferença significativa no espectro do produto da síntese e da ftalocianina original, indicando que não se obteve êxito no processo de metalação. Com relação ao composto formado da adsorção da ftalocianina no TiO2, obteve-se um sólido azul indicando que parte da ftalocianina foi adsorvida no TiO2, mas também não se observou mudanças significativas no espectro de IV com relação aos reagentes.

Conclusão

Para trabalhos futuros, recomenda-se realizar a síntese da ftalocianina metalada partindo de precursores para a síntese do anel na presença do metal pois a complexação a partir da ftalocianina e do precursor metálico parece ser inviável.

Palavras-chave

• Fotossensibilizador
• Fotocalalisador
• Metalação da Ftalocianina
• Dióxido de titânio