Síntese de derivados do imidazol e benzotriazol para formulações inovadoras na proteção de bronze utilizado em obras de arte

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Conceição, Débora Kélen Silva da
• Orientador(a): Schrekker, Henri Stephan
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Síntese orgânica; Anticorrosivo; Bronze; Líquidos iônicos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/194015

Muitas esculturas, presentes em museus ou expostas em ambientes abertos, são constituídas por ligas metálicas como o bronze. Visando a proteção de objetos metálicos de bronze, é importante o estudo de compostos com atividade inibidora de corrosão para ligas dessa classe. Portanto, neste trabalho foram utilizadas duas estratégias para a obtenção de substâncias que tenham potencialidade em atuar como inibidores de corrosão. A primeira estratégia foi realizar a síntese de líquidos iônicos imidazólicos, por meio de reações de alquilação do metil-imidazol utilizando cadeias de ácido carboxílico, e, subsequentemente, a troca iônica do ânion cloreto pelo ânion bis(trifluorometilsulfonil)imida. O uso de ácidos orgânicos na síntese dos sais imidazólicos visou favorecer a dissolução na matriz de quitosana, além da tendência do uso de sais imidazólicos na proteção de superfícies metálicas. Devido a preocupação crescente com a toxicidade do benzotriazol, que é um dos inibidores de corrosão tradicionais para o bronze, a segunda estratégia foi realizar a síntese de derivados do benzotriazol, com baixa toxicidade, por meio de reações utilizando grupamentos di e trietileno glicol. Os compostos sintetizados foram testados quanto a sua atividade inibidora na corrosão da liga de bronze C83600, contendo estanho, zinco e chumbo como principais elementos da liga. O comportamento da liga metálica sem e com a presença do derivado do BTA (TriBTA) foi observado por meio do monitoramento do potencial de circuito aberto e por polarização potenciodinâmica. O filme para aplicação no substrato foi preparado utilizando o TriBTA solubilizado em uma matriz de biopolímero (celulose) em uma mistura de água e etanol de 1:1. O uso de 2% e 10% do TriBTA na mistura não demonstrou atividade inibidora da corrosão na liga e resultados semelhantes foram observados no teste de exposição do substrato de bronze a vapores de ácido clorídrico. Com a adição de 2 % de BTA ao TriBTA (2%), observou-se que a densidade de corrente de corrosão sofreu alteração, o que está de acordo com os testes de corrosão acelerada (exposição à vapores de HCl) que demonstraram a possibilidade de uso do derivado como aditivo ao BTA. Visando obter um inibidor eficiente e capaz de dissolver a quitosana foi utilizado o líquido iônico bis(trifluormetilsulfonil)imida de 1-ácido etanoico-3-metil-imidazólio. Nos testes de exposição à vapores de ácido clorídrico o filme funcionou como uma camada protetiva contra a corrosão apenas quando o BTA é adicionado a mistura. Com o intuito de substituir o uso do BTA, foi, então, testada a mistura do derivado do BTA (TriBTA 1%) com o líquido iônico (bis(trifluormetilsulfonil)imida 1%) e, observou-se uma melhora na inibição da corrosão pela diminuição da densidade de corrente de corrosão. O aumento das concentrações para 2 % de cada composto não resultou em melhora dos resultados para os parâmetros eletroquímicos. A morfologia e a microestrutura da liga foram observadas por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica e o perfil topográfico foi observado por interferometria, após os ensaios de corrosão. Os resultados indicaram que a liga metálica de bronze C83600 sofre corrosão em determinadas áreas de maior concentração de chumbo. Resultados de citotoxicidade para o derivado do benzotriazol (TriBTA) e para o bis(trifluormetilsulfonil)imida de 1-ácido butanóico-3-metil-imidazólio (LI) demonstraram a viabilidade celular expressa em % de redução Alamar Blue.