Síntese e caracterização de novos polímeros - conjugados baseados em derivados de poli(2,5-di(2-tienil)pirrol) (PSNS) e polipirrol (PPy) com propriedades eletrocrômicas/fluorescentes
Monômero híbrido; eletrocromismo; polimerização
Os polímeros conjugados estão ganhando atenção por sua promissora aplicação como camada opticamente ativa em dispositivos optoeletrônicos. Esses materiais podem apresentam alto contraste óptico, baixo tempo de resposta, maior processabilidade e eletrocromismo. As propriedades ópticas e elétricas dos polímeros -conjugados podem ser manipuladas por meio de modificações nas estruturas de seus monômeros/polímeros, o que pode ser realizado com a inserção de substituintes com grupos eletrodoadores e/ou eletrorretiradores. Dentre as metodologias alternativas relatadas na literatura destacamos em particular a síntese dos monômeros derivados de pirrol (Py) e 2,5- di(2-tienil)pirrol (SNS). Os derivados de SNS vêm ganhando destaque por apresentarem uma estrutura ‘trimérica’ que garante baixos potenciais de oxidação e permite sua funcionalização por meio da inserção de substituintes na porção central (pirrol) com menor impedimento estérico, o que os tornam bons candidatos para uso como materiais eletrocrômicos/eletrocrômicos. Uma das alternativas de funcionalização baseia-se na preparação de sistemas monoméricos híbridos por meio da inserção de substituintes poliaromáticos de estrutura rígida e conjugada visando à obtenção de materiais com propriedades eletrocrômicas/fluorescentes. Neste trabalho dois novos monômeros derivados de Pirrol (Py) e tiofenopirrol-tiofeno (SNS) foram sintetizados: Py-RES (pirrol ligado a resorufina) e SNS-CM (SNS ligado a uma cumarina). O primeiro foi obtido por meio de três etapas reacionais: condensação de clauson-kaas, troca de haleto e substituição nucleofílica de segunda ordem. O segundo foi obtido por meio de três etapas: acilação de Friedel-Crafts, reação de Paal-Knorr e substituição ucleofílica acílica. Todos os compostos foram caracterizados por RMN1H, RMN13C e FTIR. O filme de PSNS-CM foi obtido por meio eletroquímico a partir da técnica voltametria cíclica em uma solução contendo 0,01 M do monômero SNS-CM e 0,1 M do eletrólito suporte (C4H9)4NBF4 em ACN utilizando uma velocidade de varredura de 20 mV.s-1 e faixa de potencial de 0,0 V a 0,7 V. O filme PSNS-CM foi caracterizado por espectrovoltametria cíclica em sistema contendo uma solução livre de monômero com 0,1 M de (C4H9)4NBF4 em ACN. O filme apresentou eletrocrômismo com mudança de coloração amarelo-esverdeado no estado desdopado (0,0 V) à azul-cinza no estado dopado (0,50 V). O estudo das propriedades eletrocrômicas, por meio da técnica de espectrocronoamperometria de duplo salto de potencial, está em curso. Como perspectivas futuras, pretende-se concluir a síntese dos monômeros SNS-IN (SNS ligado a um indol) e SNS-Fl (SNS ligado a fluoresceína), otimizar a dos SNS-CM e PY-RES e realizar o estudo de fluorescência de todos monômeros. Além disso, pretende-se realizar a polimerização dos filmes de PSNS-IN, PSNS-Fl e PY-RES, como também suas caracterizações por espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIRATR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), espectroeletroquímica e fluorescência.