1. Pantheon
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  4. Química
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/11422/26298

Especie: Trabalho de conclusão de graduação
Título : Síntese, caracterização e estudo fotofísico de sensor fluorescente seletivo para Zn2+
Autor(es)/Inventor(es): Miranda, Lorena de Oliveira
Tutor: Forero, Josué Sebastián Bello
Resumen: O sensoriamento de analitos é de extrema importância em diversas áreas da ciência devido à sua capacidade de detectar e quantificar substâncias químicas específicas de maneira rápida, precisa e seletiva. No monitoramento ambiental, destaca-se o acompanhamento de poluentes ambientais, incluindo metais pesados, pesticidas, e outros contaminantes químicos. Na indústria alimentícia, os sensores são úteis na detecção de contaminantes e aditivos indesejáveis, garantindo a segurança dos alimentos consumidos e na medicina, destaca-se a detecção de biomarcadores específicos que são associados a diversas doenças. O desenvolvimento de sensores fluorescentes é de suma importância visto a detecção rápida e muitas vezes em tempo real dos analitos, sem a necessidade de procedimentos invasivos ou de preparação complexa das amostras. Soma-se a isso, podem ser projetados para serem altamente específicos para determinados íons ou moléculas, minimizando a interferência de outras substâncias. Neste trabalho, foi desenvolvido a síntese, caracterização e estudo fotofísico de um sensor, contendo o núcleo quinolínico, capaz de detectar a presença do íon Zn2+ com alta seletividade. O sensor (LRN2) foi sintetizado em duas etapas, a partir da ciclocondensação da 2-aminoacetofenona, seguido pela condensação do produto com 2-hidroxi-1- nafatlenocarboxaldeído, obtendo-se um sólido amarelo com rendimento de 82%. O produto, LRN2, foi caracterizado através de técnicas de análises instrumentais como IR, NMR (1H e 13C) e HRMS. Os espectros de UV-vis e de fluorescência foram realizados na presença e ausência de diversos íons metálicos utilizando acetonitrila (ACN) como solvente. Quando dissolvido em ACN, o ligante LRN2 não se mostrou emissivo, mas na presença de Zn2+, observou-se uma significativa emissão em 540 nm, sendo atribuída à formação de um complexo 1:1 entre o íon Zn2+com os centros nucleofílicos do ligante LRN2. O ligante LRN2 mostrou-se sensível a baixíssimas concentrações de Zn2+ (0.2 equiv. 3 6,1x10-9 mol), permitindo identificar a presença do íon na ordem de nmol. Experimentos de competição foram feitos com outros íons metálicos e, a emissão de fluorescência causada pela mistura contendo Zn2+ foram similares a emissão causada quando há apenas o Zn2+ em solução. Na presença dos íons Cu2+, Cr3+ e Fe3+, observou-se uma significativa diminuição da intensidade de emissão em 540 nm, o que sugere que esses cátions metálicos estão causando o fenômeno de supressão devido ao efeito do átomo pesado. Estudos por RMN evidenciaram que a complexação envolveu a hidroxila fenólica, onde observou-se uma diminuição da área integrada do sinal OH conforme a concentração de Zn2+ aumentou na solução. Foi possível sintetizar e cristalizar o complexo formado entre LRN2 e Zn2+, o qual foi caracterizado por DRX de monocristal, apresentando uma geometria bipiramidal trigonal, tendo o íon nitrato como ligante auxiliar. Os resultados mostraram que o LRN2 atua como ligante tridentado e que a hidroxila participa do processo de complexação, conforme já havia sido observado pelos resultados obtidos por RMN. Por fim, usando a técnica de fluorescência com variação de temperatura, foi possível determinar que a formação do complexo ocorre de forma espontânea, com variação de entalpia igual a -40,79 kJ/mol. LRN2 também foi testado em amostras reais cujos rótulos da embalagem indicavam a presença do micronutriente. As amostras consistem em pastilha de Vitamina C + zinco, suco de caixinha e leite integral. Com a adição do ligante LRN2, foi possível observar a emissão característica do complexo LRN2:Zn2+ , indicando que o sensor é capaz de detectar o íon em diferentes matrizes.
Materia: Sensores
Fluorescência
Íon zinco
Complexo
Seletividade
Materia CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Unidade de producción: Instituto de Química
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Fecha de publicación: 17-jul-2024
País de edición : Brasil
Idioma de publicación: por
Tipo de acceso : Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: Química

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