Síntese e caracterização das propriedades eletroópticas de dois copolímeros alternados de fluoreno e terpiridina

Abstract

Resumo: O presente trabalho aborda a síntese de dois copolímeros conjugados, derivados de fluoreno e terpiridina, através da policondensação de Suzuki. A diferença dos materiais encontra-se na cadeia lateral dos esqueletos poliméricos, sendo que o LaPPS71 possui um centro assimétrico e o LaPPS75 não possui. Ambos os polímeros foram caracterizados estruturalmente utilizando as técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e cromatografia de permeação em gel (GPC) apresentando resultados coerentes com polímeros derivados de fluoreno encontrados na literatura. As propriedades fotofísicas de cada material foram estudadas através de espectroscopia de UV-Vis e espectrofluorimetria. Os polímeros em questão apresentaram resultados análogos como: bandas de absorção na região do ultravioleta e emissão na região do azul visível, uma vez que a conjugação efetiva dos materiais é idêntica. Tendo em vista que o LaPPS71 contém centros assimétricos em sua estrutura, o estudo envolvendo a técnica de dicroísmo circular foi realizada, entretanto, devido à planaridade induzida pela unidade terpiridina presente na cadeia, conformações favoráveis à atividade quiro-óptica não foram evidenciadas. O LaPPS75 foi complexado com íons térbio (LaPPS75Tb) e os resultados foram interpretados utilizando as propriedades fotofísicas do polímero original não complexado e um composto modelo ([Tb(acac)3(terpi)]) com a mesma estrutura da unidade complexada no polímero. O polímero complexado apresentou comportamento fotofísico dependente do solvente, que está sendo considerado para estudo em etapas posteriores. Palavras chave: polímeros conjugados, metalo-polímeros, complexo de térbio.

Abstract: The present work show the synthesis of two conjugated alternated copolymers derived from fluorene and terpyridine were synthesized through the Suzuki cross coupling polycondensation route. The difference between the two materials lies in the polymeric backbone chain: LaPPS71 has asymmetric centers and LaPPS75 does not exhibit any asymmetric centers. Both polymers have been structurally characterized using nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and gel permeation chromatography (GPC) techniques, and the results obtained are in accordance with fluorene-derived polymers found in literature. The photophysical properties of each material have been studied through ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) and fluorimetry. The polymers exhibited similar results, such as absorption bands in the ultraviolet range, and emission bands in the blue range, since the effective conjugation of both materials is identical. Due to the fact that LaPPS71 exhibits asymmetric centers in its structure, a study using the circular dichroism technique was performed; however, once the terpyridine unit causes the backbone to be planar, conformations which are favorable to the chiro-optical activity have not been evidenced. LaPPS75 was coordinated to Terbium(III) ions (LaPPS75Tb), and the results were interpreted using the photophysical properties of the non-coordinated original polymer and a template ([Tb(acac)3(terpi)]) having the same structure as the unit which is coordinated in the polymer. The complexed polymer show photophysical behavior dependent to solvent nature, that is being considered for study in later stages. Keywords: conjugated polymers, metallopolymers, terbium complex.