Polímeros de coordenação contendo ligantes azolato visando a obtenção de MOFs funcionais - Martins, Daniel de Oliveira Tavares Alves (2020)
As redes metal-orgânicas, (MOF, do inglês metal-organic frameworks), são polímeros de coordenação porosos e tridimensionais onde um íon metálico ou um aglomerado (que compõe os nodos da estrutura) está coordenado a ligantes orgânicos, também chamados de linkers. Variando-se o metal ou o linker, as redes metal-orgânicas exibem uma diversidade estrutural e composicional não vistas em sólidos convencionais e o contínuo interesse na área é justificado pela possibilidade de vasta aplicação, que vai desde separação e armazenamento de gases, a materiais eletrônicos, magnéticos e ainda catálise, sensores químicos e biomedicina. Os heterociclos de nitrogênio de cinco membros (azóis ou azolatos, sua base conjugada) aparecem como ligantes interessantes na construção de uma nova geração de MOFs, principalmente porque os diferentes modos de coordenação e rigidez podem originar compostos com estruturas e propriedades interessantes. MOFs obtidos com imidazóis, pirazóis, triazóis e tetrazóis também são comumente chamados de redes metal-azolato (MAFs, do inglês metal-azolate frameworks) e elas se distinguem dos MOFs devido à alta estabilidade térmica e química, o que é bastante interessante, mas particularmente desafiador. A facilidade de formação de produtos altamente insolúveis é provavelmente a razão pela qual a utilização de azolatos como linkers na síntese de MOFs somente aparece na literatura na última década. O objetivo principal desse trabalho de Mestrado é o planejamento, síntese e caracterização de polímeros de coordenação que tenham características de MOFs. Deste modo, complexos de cobre(II) com os ligantes 3-amino-1,2,4-triazol (Hatz), 3,5-diamino-1,2,4-triazol (Hdatz) e 3- amino-1,2,4-triazol-5-ácido carboxílico (H2atzac) foram sintetizados tanto pela via solvotermal, quanto sob condições ambientes. Os produtos isolados foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (IR, UV-Vis por reflectância difusa, EPR), análise elementar de CHN, DRX, análises termogravimétricas e magnetometria SQUID. Além disso, tiveram sua área superficial BET determinada pelas isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio para avaliar a porosidade. Por fim, verificou-se a capacidade desses materiais de adsorver gás carbônico seletivamente.