Síntese e caracterização por espectroscopia FT-IR de complexos supramoleculares baseados em um ligante tripodal N4O3

Introdução

A Química Supramolecular e a Química de Coordenação têm explorado intensamente o uso de ligantes tripodais flexíveis derivados de tris(2-aminoetil)amina (TREN) para a construção de arquiteturas moleculares funcionais e bem definidas. A reação de condensação entre a amina TREN e aldeídos aromáticos contendo grupos hidroxila gera bases de Schiff com grupos doadores do tipo N4O3. Essa esfera de coordenação multivalente é ideal para encapsular tanto íons de metais de transição do bloco d quanto lantanídeos do bloco f, apresentando grande relevância para o desenvolvimento de novos materiais tecnológicos, como marcadores luminescentes, chaves moleculares e sensores químicos.

Objetivo

Sintetizar e isolar o ligante tripodal tris-salicilidênico derivado da condensação de TREN com diferentes aldeídos; obter uma série de complexos de coordenação com metais de transição (Fe(II), Co(II), Ni(II), Zn(II)) e lantanídeos (La(III), Eu(III)); e comprovar a efetiva coordenação dos centros metálicos pela caracterização por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR).

Método

O ligante foi preparado via reação de condensação com equivalente molar 1:3 entre TREN e o aldeído em etanol sob refluxo e agitação magnética. A partir do ligante, os complexos metálicos foram sintetizados em meio etanólico na proporção estequiométrica 1:1, utilizando cloreto de ferro(II), acetatos de cobalto(II), níquel(II) e zinco(II), e nitratos de lantânio(III) e európio(III). O isolamento dos sólidos puros foi alcançado mediante indução de nucleação por raspagem mecânica, resfriamento e adição controlada de éter etílico como antisolvente. A caracterização estrutural dos produtos obtidos foi realizada por espectroscopia FT-IR.

Resultados e discussão

O ligante foi isolado na forma de pó seco com rendimento experimental de 92%, demonstrando elevada eficiência e reprodutibilidade da rota de síntese. A análise comparativa dos espectros de FT-IR do ligante livre e dos complexos sintetizados revelou evidências da coordenação metálica. A banda vibracional referente ao estiramento da imina ν(C=N), localizada originalmente em ~1635 cm-1 no ligante, sofreu um deslocamento significativo para frequências menores (Δν = 15–30 cm-1) em todos os complexos, confirmando a doação do par eletrônico do nitrogênio imínico para o metal. Adicionalmente, observaram-se alterações marcantes nas bandas de estiramento fenólico ν(C-O) em ~1260 cm-1, comprovando a participação dos oxigênios na esfera de coordenação. Nos complexos de lantanídeos, o surgimento de uma banda intensa em ~1380 cm-1 confirmou a coordenação dos ânions nitrato ao centro metálico.

Conclusão

O ligante tripodal N4O3 e a série de complexos metálicos de transição e lantanídeos foram sintetizados e isolados com sucesso. A espectroscopia de infravermelho atestou de maneira conclusiva a formação da esfera de coordenação multifuncional. Os resultados obtidos validam a rota sintética adotada e estabelecem uma base sólida para as próximas etapas da pesquisa, que incluem a obtenção de monocristais para difração de raios X e a avaliação das propriedades fotoluminescentes e espectroscópicas desses novos materiais supramoleculares.

Palavras-chave

• Bases de Schiff
• Espectroscopia FT-IR
• Complexos de Coordenação
• Química Supramolecular