Síntese e caracterização de novos complexos organometálicos de Mo(II) e W(II) e sua imobilização sobre suportes a base de silício

Resumo

O presente trabalho consiste na síntese e caracterização de novos complexos organometálicos a base de metais de transição (Mo(II) e W(II)) com diferentes ligantes nas respectivas esferas de coordenação, e na imobilização destes em suportes (matrizes) a base de silício. Os complexos finais serão submetidos a estudos de âmbito teórico, por meio de simulação computacional, no sentido de simular e comparar algumas das propriedades observadas experimentalmente no que concerne aos complexos após sua imobilização no suporte, e uma possível aplicação, principalmente, em processos catalíticos. Os novos complexos metálicos de maior interesse deste projeto, os quais serão investigados, são aqueles a base de Mo(II) e W(II), os quais fazem parte da linha de pesquisa do grupo coordenado pela pesquisadora Maria José Diogo da Silva Calhorda, onde pretendemos fazer o estágio de pós-doutorado. A inovação está associada não aos materiais a base de silício que serão utilizados como suportes, pois são conhecidos, mas a síntese dos complexos organometálicos, que serão introduzidos, por processos vários, nesses materiais, visando a sua possível potencial aplicação como catalisadores mais ativos e seletivos em vários tipos de reações. Os sistemas organometálicos de Mo(II) e W(II) do tipo [MX2(CO)3L2] e [M(n3-alil)(CO)2XL2], onde L é um ligante monodentado ou L2 é um ligante bidentado, são essencialmente exemplificativos, e permitem desenvolver a síntese de muitas espécies novas e potencialmente ativas em catálise. Em particular, está por desenvolver a química dos derivados de carbenos heterocíclicos, que se têm manifestado muito versáteis. Fazendo variar R1 e R2 da estrutura dos carbenos heterocíclicos, é possível sintonizar tanto as propriedades eletrônicas do ligante, como o seu volume, modificando a estereoquímica, e introduzir quiralidade. R1 e R2 podem ser trocados, por adição de grupos funcionais que os torne em braços coordenantes, para sintetizar ligantes bi- ou tridentados. Neste estudo serão testados procedimentos de imobilização, com o objetivo de verificar quais os melhores métodos para imobilização das espécies químicas na superfície do suporte a base de silício. Conforme os resultados estender-se-á o âmbito do trabalho a outros tipos de complexos com possível aplicação em catálise (oxidação, metátese de olefinas, etc). O objetivo principal deste trabalho consiste nas seguintes atividades: i) investigação, síntese e caracterização de novos complexos organometálicos de interesse; ii) imobilização destes complexos no suporte a base de silício; iii) preparação dos suportes a base de silício que se fizerem necessários; iv) minuciosa caracterização destas espécies imobilizadas; v) estudos de âmbito teórico, por meio de simulação computacional, no sentido de simular e comparar algumas das propriedades observadas experimentalmente no que concerne aos complexos após sua imobilização no suporte; vi) possíveis testes de aplicação destes complexos imobilizados em catálise heterogênea, por exemplo, na epoxidação de olefinas e outros; vii) conforme os resultados, poder-se-á estender o âmbito do trabalho a outros tipos de complexos e de catálise.Como prováveis suportes a base de silício serão considerados os materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e os siloxanos esféricos substituídos, os quais podem ser considerados como nanoplataformas modificadas também chamadas de esferosiloxanos e/ou oligômeros poliédricos de silsesquioxanos (POSS). (AU)