Bolsa 23/00271-6 - Espectroscopia de ressonância magnética nuclear, Espectroscopia óptica - BV FAPESP
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Preparação e caracterização de oligomeros de fenotiazinas como sistemas de baixo gap óptico

Processo: 23/00271-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Thiago Branquinho de Queiroz
Beneficiário:Bruno Silva Simão
Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:20/13466-1 - Design, síntese e caracterização de sistemas moleculares para colheita de luz e separação de cargas, AP.JP
Assunto(s):Espectroscopia de ressonância magnética nuclear   Espectroscopia óptica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear | Espectroscopia Óptica | fenotiazina | Oligomeros de baixo gap óptico | Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo | Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear

Resumo

O design e preparação de sistemas moleculares de baixo bandgap é um passo crucial para aplicações eletrônicas e fotovoltaicas orgânicas. Em particular, os sistemas pi-conjugados exibem redução do bandgap à medida que blocos de construção com diferentes afinidades eletrônicas são associados. Neste plano de iniciação científica o candidato irá sintetizar oligômeros de fenotiazina por polimerização oxidativa interfacial (PIO) do monômero e caracterizar suas propriedades estruturais e ópticas. Os oligômeros serão preparados de acordo com o procedimento PIO descrito por S. Zh. Ozkan et ai. (Polymer Science Series B, 51(5):149, 156, 2009), usando persulfato de amônio como agente oxidante em solução de tolueno-isopropanol. Interessantemente, esse procedimento leva à forma neutra de oligofenotiazinas compostas por uma mistura das estruturas quinoide imina e benzoide imina, com as proporções quinóide para benzoide dependendo da quantidade de oxidante e do tempo de reação. As unidades benzoides são doadoras de elétrons enquanto as quinóides são aceptoras, estabelecendo um mecanismo ``empurra-puxa'', útil na preparação de oligômeros de baixo bandgap. A investigação estrutural será realizada por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) em estado líquido para determinar as razões quinóide/benzóide e isomeria e correlacionar essas estruturas à absorção óptica. A estrutura eletrônica e as propriedades ópticas serão descritas também por cálculos da teoria funcional de densidade dependente do tempo (TD-DFT) usando o funcional híbrido de separação otimamente otimizado, OT-RSH TDDFT, (já em andamento). Esta investigação visa estabelecer regras de design para aplicações de oligofenotiazinas em sistemas moleculares doador-aceitador fotoinduzidos.

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