Síntese, caracterização e estudo das propriedades fotofísicas de um copolímero derivado de quinolina

Abstract

Resumo: Polímeros conjugados contendo nitrogênio são alvo de uma série de estudos devido à grande variabilidade de aplicações comerciais que vão desde sensores químicos a dispositivos eletrônicos, uma vez que exibem boas propriedades de óptica não-linear e eletro-ópticas. No entanto, os mecanismos envolvidos e, principalmente, as propriedades fotofísicas que dão origem a essas características ainda não foram totalmente esclarecidas. O presente trabalho compreende a síntese, caracterização estrutural e estudo das propriedades fotofísicas de um copolímero derivado de quinolina contendo ligações éter; poli{[(2,2’-bis-(4-fenilquinolina)-1,4-fenileno]-alt-fenoxi. A polimerização foi feita através de uma reação de substituição aromática nucleofílica entre um haleto de arila e um fenol. A caracterização estrutural foi feita usando-se as seguintes técnicas: FTIR, RMN, DSC, TGA e GPC. Espectroscopia de UV-vis, fluorescência e excitação foram usadas no estudo das propriedades fotofísicas do copolímero. A presença das ligações éter, além de promover uma melhor solubilidade; em relação aos vários tipos de copolímeros e homopolímeros de quinolina totalmente conjugados, tornam possível o estudo das propriedades fotofísicas da unidade cromofórica isolada, através de seu confinamento na cadeia. Neste trabalho foi estudada a fotofísica de um copolímero contendo unidades cromofóricas derivadas de quinolina em conjugação confinada.

Abstract: Nitrogen containing conjugated polymers have been the subject of a series of studies because the great and variability possibilities of commercial applications. These include chemical sensors and electronic devices, since they show interesting non-linear optics (NLO) and electro-optic properties. However, the mechanisms involved and, mainly, the photophysical properties that origin these characteristics have not been completely clarified yet. In this work we synthesized, characterized and investigated the photophysical properties of the poly{[(2,2’-bis-(4-phenylquinoline)-1,4-phenylene]-alt-phenoxy; a copolymer derived of quinoline with ether linkages. The polymerization reaction was made by the nucleophilic aromatic substitution between an aromatic halogen and a phenol. The structural characterization was made by following techniques: FTIR, NMR, DSC, TGA and GPC. Ultraviolet, fluorescence and excitation spectroscopies were used in the analysis of photophysical properties. The ether linkages, apart from providing a better solubility compared to full conjugated quinoline copolymers, made it possible to access the photophysical properties of the quinoline moiety, since these linkages are responsible for the confinement of the chromoforic unit. This work comprised the study the photophysical properties of nitrogen containing polymers with confined conjugation and the role of this element in some interesting properties.