Efeitos estruturais nas propriedades acidocrômicas de derivados de 2,4,6-Triarilpiridina
dc.contributor.advisor | Menezes, Fabricio Gava | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0003-2153-1647 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2848745987784319 | pt_BR |
dc.contributor.author | Padilha, Ana Paula Tavares | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-6919-7396 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/0555243024947844 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Fonseca, José Luís Cardozo | |
dc.contributor.referees2 | Neri, Jannyely Moreira | |
dc.contributor.referees3 | Silva, Lilian Cavalcante da | |
dc.date.accessioned | 2025-04-02T22:48:46Z | |
dc.date.available | 2025-04-02T22:48:46Z | |
dc.date.issued | 2025-01-27 | |
dc.description.abstract | Aromatic N-heterocyclic compounds have proven to be highly relevant for the design of emissive materials with diverse applications, such as in the fields of sensors and organic electronics. This study presents the synthesis and investigation of the acidochromic properties of derivatives of the 2,4,6-triarylpyridine (TAP) heterocyclic core. In total, ten TAP derivatives were designed: four containing 4-dodecyloxyphenyl substituents at the 2 and 6 positions of the pyridine core, as well as 4-carbazolylphenyl (1a), 4-piperidinophenyl (1b), 2-thienyl (1c), and 4-fluorophenyl (1d) substituents at the 4 position of the heterocyclic core; three derivatives lacking alkoxy groups, bearing 2- thienyl (1e), phenyl (1f), and 4-fluorophenyl (1g) substituents at the 4 position of the pyridine core; and three additional derivatives (1h, 1i, and 1j) containing 4-fluorophenyl substituents at the 2 and 6 positions of the pyridine core, along with 4- dodecyloxyphenyl, phenyl, and 4-fluorophenyl substituents at the 4-position of the heterocyclic core, respectively. All compounds were synthesized and characterized by IR, 1H and 13C NMR, except for compounds 1f, 1i and 1j, which were only characterized by IR. The TAP derivatives were obtained in moderate yields (25–60%) through multicomponent reactions involving two equivalents of acetophenones and one equivalent of appropriate aldehydes, in the presence of ammonium acetate and cobalt (II) chloride as a catalyst, under solvent-free conditions. The emissive properties of the TAP derivatives were evaluated in a 70:30 v/v acetone-water solution, and all compounds exhibited fluorescence, with maximum emission wavelengths ranging from 355 nm to 445 nm. Among these, the piperidinyl derivative 1b showed the highest emission intensity and the longest emission wavelength. All evaluated compounds displayed acidochromism upon the addition of HCl. Notably, while acid addition suppressed the emission of derivative 1a, the other TAP derivatives were characterized by the quenching of the original emission band, accompanied by the emergence of a new emission band between 390 nm and 486 nm. The presence of electron-donating dodecyloxy groups induced longer wavelength emissions after acid addition, with maximum emission values ranging from 461 nm to 486 nm for 1h-H+ and 1b-H+, respectively. Conversely, the absence of alkoxy groups resulted in smaller shifts in emission wavelengths before and after acid addition. 1H NMR analysis conducted for compound 1d revealed that the alkoxy groups actively participate in the stabilization of the pyridinium cation formed upon protonation of the TAPs. This stabilization likely contributes to the larger differences in emission wavelengths observed for these derivatives before and after acid addition. As a practical application, compound 1d adsorbed onto filter paper was evaluated as a disposable sensor, demonstrating its utility for the detection of gaseous HCl. | pt_BR |
dc.description.resumo | Compostos N-heterocíclicos aromáticos têm se mostrado de grande relevância para o planejamento de materiais emissivos, com aplicações diversas, tais como nas áreas de sensores e organoeletrônica. O presente trabalho traz a síntese e estudo do acidocromismo de derivados do núcleo heterocíclico 2,4,6-triarilpiridina (TAP). Ao total, foram planejados dez TAPs, quatro destes contendo substituintes 4- dodeciloxifenila nas posições 2 e 6 do núcleo piridina, além dos substituintes 4- carbazoilfenil (1a), 4-piperidinofenil (1b), 2-thienil (1c), e 4-fluorfenil (1b), na posição 4 do núcleo heterocíclico; três derivados ausentes dos grupos alcoxi, e contendo substituintes 2-tienil (1e), fenil (1f) e 4-fluorfenil (1g) na posição 4 do núcleo piridina; e outros três derivados, 1h, 1i e 1j contendo substituintes 4-fluorfenil nas posições 2 e 6 do núcleo piridina, além dos substituintes 4-dodeciloxifenila, fenil, e 4-fluorfenil, na posição 4 do núcleo heterocíclico, respectivamente. Todos compostos foram sintetizados e caracterizados por IV, RMN de 1H e 13C, com exceção dos compostos 1f, 1i e 1j que só foi caracterizado por IV. As TAPs foram obtidas com rendimentos moderados (25-60%), a partir de reações multicomponente entre dois equivalentes das acetofenonas e um equivalente dos aldeídos apropriados, na presença de acetato de amônio, e cloreto de cobalto (II) como catalisador, e na ausência de solvente, assim como também em ácido acético glacial, e sem a presença de catalisador. As propriedades emissivas das TAPs foram avaliadas em uma solução de acetona-água 70-30 v/v, e todos os compostos apresentaram fluorescência, com comprimento máximo de emissão entre 355 nm e 445 nm, e tendo o derivado piperidino 1b apresentado emissão com maior intensidade e em comprimento de onda mais longo. Todos os compostos avaliados apresentaram acidocromismo a partir da adição de HCl, porém, enquanto a adição de ácido levou à supressão da emissão do derivado 1a, todas as outras TAPs foram caracterizadas pela supressão da banda de emissão original concomitantemente ao surgimento de uma nova banda de emissão, entre 390 nm e 486 nm. Foi verificado que a presença dos grupos dodeciloxi, doadores de elétrons, induziram emissões em comprimentos mais longos após a adição de ácido, com valores entre 461 nm e 486 tanto para 1h-H+ e 1b-H+, respectivamente. Por outro lado, a ausência dos grupos alcoxi induziram menores variações entre os comprimentos de onda de emissão antes e após a adição de ácido. A análise por RMN de 1H realizada para o composto 1d mostrou que os grupos alcoxi participam efetivamente da estabilização do cátion piridínio formado após a protonação das TAPs, e tal fator deve induzir às maiores diferenças entre os comprimentos de onda de emissão destes derivados antes e após a adição de ácido. Como uma aplicação prática, composto 1d adsorvido em papel filtro foi avaliado como um sensor descartável, se mostrando útil para na detecção de HCl gasoso. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | PADILHA, Ana Paula Tavares. Efeitos estruturais nas propriedades acidocrômicas de derivados de 2,4,6-Triarilpiridina. Orientador: Dr. Fabrício Gava Menezes. 2025. 105f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63334 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Química | pt_BR |
dc.subject | N-heterociclos | pt_BR |
dc.subject | 2,4,6-Triarilpiridinas | pt_BR |
dc.subject | Fluorescência | pt_BR |
dc.subject | Acidocromismo | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | pt_BR |
dc.title | Efeitos estruturais nas propriedades acidocrômicas de derivados de 2,4,6-Triarilpiridina | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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