Estudo teórico da reatividade de compostos orgânicos: sensores poliméricos e fotopolimerização de quinolinas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Barboza, Bruno Hori
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Cálculos de estrutura eletrônica; Polímeros conjugados; Derivados quinolínicos; Teoria do funcional densidade; Dinâmica molecular de campos reativos; Electronic structure calculations; Conjugated polymers; Quinolines derivatives; Density functional theory; Molecular dynamics
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/244314

Recentemente nota-se um número crescente de trabalhos dedicados ao design e processamento de materiais para variadas aplicações tecnológicas. Neste cenário, compostos orgânicos configuram-se como relevantes materiais, os quais são amplamente utilizados em diversificadas áreas. Neste trabalho são conduzidos estudos teóricos de reatividade relativos a dois temas de interesse associados a estes materiais: i) mecanismo de resposta de polímeros em sensores químicos, e ii) processo de fotopolimerização de derivados de quinolinas para a formação de resinas. Os polímeros têm se mostrado materiais promissores na confecção de sensores químicos, no entanto, dada a complexidade dos mecanismos envolvidos, detalhes acerca da interação destes compostos com espécies químicas externas são de difícil descrição. Neste contexto, a fim de melhor compreender as propriedades sensoriais destes materiais e propor possíveis derivados otimizados, cálculos de estrutura eletrônica (CEE) e simulações via dinâmica molecular (DM) foram conduzidos em conjunto para a identificação de sítios ativos e avaliação de processos de adsorção. No que tange o segundo tema, foram avaliados os mecanismos de fotopolimerização de quinolinas sintéticas, recentemente reportados como possíveis materiais fotoiniciadores biocompatíveis. A fim de melhor compreender os processos envolvidos e identificar características desejáveis para aplicação destes compostos como fotoiniciadores de resinas, foram avaliadas as suas propriedades estruturais, optoeletrônicas e de reatividade. Os resultados obtidos no primeiro tema evidenciam a eficácia dos descritores de reatividade em prever as interações polímero/analitos, sugerindo que sistemas mais promissores devem apresentar cargas líquidas apropriadas em regiões com alto índice de reatividade. Relativo ao segundo tema, os resultados obtidos indicam a plausibilidade do uso de índices de reatividade local na previsão da posição de sítios de maior reatividade dos fotoiniciadores e materiais fotopolimerizáveis durante o processo de formação das resinas. Em especial, os resultados sugerem derivados quinolínicos contendo grupos de nitro como fotoiniciadores eficazes enquanto que aminoquinolinas metacriladas tendem a atuar como eficientes agentes fotopolimerizáveis.