SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO FOTOFÍSICA DE SENSORES BASEADOS EM LIGANDOS TRIPODAIS PARA DETEÇÃO DE CATIÕES METÁLICOS

Abstract

Neste projeto pretendemos realizar o estudo espectroscópico da formação de complexos metálicos com um ligante, Tren3TPA, em solução, com especial atenção aos iões Cu (II) e Zn (II) devido à sua relevância biológica. O Tren3TPA, cuja síntese e caracterização é descrita, é um ligando que, a nível estrutural, deriva da Tris(2-aminoetil)amina, um ligando tripodal tetradentado bem documentado que possui a capacidade de formar complexos com uma ampla gama de metais de transição e metais pesados , nomeadamente Zinco, Zn(II), Cobre, Cu (II) e Mercúrio Hg (I e II) Ferro, Fe (II), Cobalto, Co (II), Cádmio, Cd (II). As características eletrónicas, espectrais e fotofísicas de Tren3TPA foram estudadas em diferentes solventes e diferentes técnicas, nomeadamente espectroscopia de absorção UV-vis e fluorescência de estado estacionário e resolvida no tempo. Os dados obtidos permitiram a determinação das características espectrais, rendimentos quânticos de fluorescência e tempos de vida. As constantes de ligação para os diferentes iões metálicos foram obtidas e uma seletividade para o ião Hg(II) é observável. Os valores dessas constantes mostram que a constante de ligação para o complexo Tren3TPA:Hg(II) é maior, indicando uma maior estabilidade do complexo. Por outro lado, a constante de ligação para o complexo Tren3TPA:Zn(II) é a menor nas condições experimentais efetuadas. Em metanol, observa-se uma seletividade do Tren3TPA para com o Cu(II), observado a partir de um efeito de supressão de fluorescência que é significativamente superior ao encontrado para qualquer dos outros catiões metálicos estudados.

In this project we intended to carry out the spectroscopic study of the formation of metal complexes with a ligand, Tren3TPA, in solution, with special attention to Cu (II) and Zn (II) ions due to their biological relevance.Tren3TPA, whose synthesis and characterization is here described, is a ligand that is structurally derived from Tris(2-aminoethyl)amine, a well-documented tetradentate tripodal ligand that has the ability to form complexes with a wide range of transition metals and heavy metals, namely Zinc, Zn(II) , Copper, Cu (II) and Mercury Hg (I and II) Iron, Fe (II), Cobalt, Co (II), Cadmium, Cd (II).The electronic, spectral and photophysical characteristics of Tren3TPA were studied in different solvents, from different techniques, namely UV-vis absorption spectroscopy and steady state and time-resolved fluorescence. The obtained data allowed, the determination of the spectral characteristics, quantum yields of fluorescence and lifetimes. The binding constants towards the different metal ions were obtained and a selectivity towards the ion Hg(II) is found. The values of these constants show that the binding constant for the complex Tren3TPA:Hg(II) is higher, indicative of a higher stability of the formed complex. On the other hand, the binding constant for the complex Tren3TPA:Zn(II) is the lowest in the experimental conditions studied. In methanol a selectivity is observed for Cu(II) from a significant effect of suppressed fluorescence that is significantly higher than that observed for all other metallic cations studied.