Estudo teórico das reações de eletropolimerização dos ácidos 3- hidroxifenilacético e 3-hidroxibenzóico e caracterização experimental do poli (ácido-3-hidroxibenzóico) / Theoretical study of the electropolymerization reaction of 3- hydroxyphenylacetic acids and 3-hydroxybenzoic and experimental characterization of poly (3-hydroxybenzoic acid)

AUTOR(ES)

Deusmaque Carneiro Ferreira

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

18/08/2011

RESUMO

Neste trabalho foi feito o estudo teórico do mecanismo de polimerização dos ácidos 3-hidroxifenilacético (3-HFA) e 3-hidroxibenzóico (3-HBA) e caracterização do material polimérico obtido na eletropolimerização do 3-HBA. A partir da modelagem molecular do 3-HFA e intermediários, análise das propriedades derivadas da estrutura eletrônica, foi possível propor um mecanismo para a principal reação de eletropolimerização esperada para o 3-HFA. O carbono 6 apresentou o maior aumento no valor de carga parcial, mediante aos processos de oxidação do 3-HFA para formar o cr3-HFA seguido da desprotonação deste para originar o r3-HFA. O emparelhamento deve ocorrer entre o SOMO beta do cr3-HFA e o SOMO alfa do r3-HFA formando a ligação éter observada no IR experimental. Também foi investigada a eletropolimerização do 3-HBA em três diferentes valores de pH (0,5; 7,0; 12), sendo possível constatar que em meio ácido a formação do material eletroquimicamente ativo é mais evidenciada. O estudo das propriedades elétricas por voltametria cíclica utlizando sondas aniônicas e catiônicas revelou que o filme formado apresenta estrutura aniônica. O 3-HBA e o poli (3-HBA) foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (FTIR, UV/Vis, Fluorescência), análises térmicas (TGA e DTA) e análises estruturais (DRX e MEV). Os espectros de FTIR demonstraram que os grupos funcionais são preservados na estrutura do polímero alem de evidenciar o surgimento do grupo éter na estrutura do polímero. A análise do UV/Vis revelou um alargamento das bandas e aumento na extensão de absorção do polímero na região do visível, isso comprova a extensão da conjugação na estrutura polimérica.Os difratogramas obtidos para o monômero e polímero são característicos de estruturas cristalinas. A partir do estudo da estrutura eletrônica do 3-HBA e intermediários propusemos um mecanismo para a principal reação de eletropolimerização para o 3-HBA,em que, o carbono 6 de forma similar ao 3-HFA, deve ser atacado e o emparelhamento deve ocorrer entre o SOMO beta do cr3-HBA com o SOMO alfa do r3-HBA, menor gap energético, formando um poliéter conforme elucidado nos espectros de FTIR. A propagação da reação ocorre através do emparelhamento de radicais formados a partir da oxidação e desprotonação do monômero com cátions radicais oriundos da oxidação dos oligômeros formados.

ASSUNTO(S)

Ácido 3-hidroxibenzóico quimica Ácido 3-hidroxifenilacético modelagem molecular eletropolimerização polímeros condutores molecular modeling electropolymerization

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