Estudos sobre a utilização do pentacloreto de nióbio na síntese de derivados cumarínicos com estrutura doador-π-aceptor com potencial aplicação como corantes sensibilizadores em dispositivos fotoeletroquímicos de Gratzel

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oshiro, Paula Beatriz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Pentacloreto de Nióbio; Reações multicomponentes; Cumarinas; Célula solar; Niobium Pentachloride; Multicomponent reaction; Coumarin; Solar cell
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/182277

Derivados de cumarina representam uma grande e importante classe de produtos naturais com diversas atividades biológicas. Entretanto, com a eletrônica orgânica e a utilização de novos materiais como absorvedores de luz, derivados de cumarina têm despertado grande interesse da comunidade científica. As cumarinas possuem grande absorção na região visível e alto rendimento quântico de fluorescência, o que sugere ser um material promissor para aplicação como corantes em células solares. Entre os métodos de síntese de cumarina descritos na literatura, podemos citar a reação de Knoevenagel, Pechmann e Perkin. A reação multicomponente (RMC) é outro método de síntese dos derivados de cumarina e foi desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa. As RMCs ocorrem entre três ou mais reagentes em uma única etapa reacional, no mesmo frasco. Os compostos de interesse foram obtidos através dos reagentes de partida: 4-aminocumarina, derivados de aldeído e benzoilacetato de etila, catalisados por ácidos de Lewis. A reação ocorreu na presença de NbCl5, em N2, sob refluxo, em DCM, DCE, MeCN, MeOH ou THF durante 5, 24 ou 48 h. Essas foram as condições reacionais estudadas para se estabelecer protocolos de síntese para a formação dos produtos de interesse. Os resultados mais promissores foram obtidos em 24 h, com DCE e NbCl5, com rendimentos que variam entre 38 e 58%. As caracterizações ópticas mostraram um comprimento de onda de absorção em torno de 355 nm, emissão de fluorescência em torno de 420 nm e rendimento quântico de fluorescência chegando a 0,129%. Também foram utilizados os reagentes: furan-2-carboxaldeído, 2-tiofenocarboxaldeído, 4-metoxifenol, 3,5-dimetoxifenol, 3,4,5-trimetoxifenol, β-naftol, malonato de dimetila, ácido 3-etoxi-3-oxopropanóico e acetoacetato de metila, para a síntese de outros derivados de cumarina. Essas reações ocorreram na presença de NbCl5, em N2, a temperatura ambiente ou 50 ºC, em DCM, DCE, MeCN ou MeOH, durante 48 h, 24 h, 12 h, 3 h ou 10 min. O pentacloreto de nióbio, que apresenta grande aplicabilidade em reações orgânicas, demonstrou ser capaz de catalisar apenas algumas dessas reações mencionadas, demonstrando um baixo rendimento e difícil purificação de inúmeros produtos formados.