Síntese, caracterização e previsão das propriedades ópticas não lineares de compostos organometálicos de ruténio(II)

Abstract

Estudos recentes em derivados de η5-monociclopentadienilo previram que sistemas aromáticos contendo anéis de tiofeno ligados ao centro metálico por uma função acetilénica deveriam originar melhores propriedades ópticas não lineares de segunda ordem pela maximização das respectivas hiperpolarizabilidades quadráticas a nível molecular. Tendo subjacente esta ideia, neste trabalho foram sintetizados e caracterizados derivados de η5-monociclopentadieniloruténio(II) de fórmula geral [η5-CpRu(PP)C≡C{SC4H2}nA] (PP=DPPE, 2PPh3; n=1,2; A=NO2, CHO) e previsto o seu comportamento quanto às propriedades ópticas não lineares pela análise dos respectivos dados espectroscópicos e electroquímicos. No Capítulo 1 é feita uma introdução ao fenómeno da óptica não linear, onde se mostram os principais efeitos e técnicas experimentais para a determinação das propriedades de NLO de segunda ordem, bem como os principais requisitos electrónicos e estruturais de uma molécula para que esta tenha essas propriedades. É apresentado ainda uma breve descrição e alguns exemplos de compostos organometálicos referidos na literatura para este fim. No Capítulo 2 descreve-se quer a síntese e caracterização dos ligandos utilizados neste trabalho, quer a síntese e caracterização dos compostos organometálicos dos quais se pretende prever as propriedadeas de NLO. Os ligandos e os compostos organometálicos foram caracterizados por métodos espectroscópicos (IV, UV-Vis, 1H-RMN, 13C-RMN e 31P-RMN) e por voltametria cíclica com o intuito de se avaliar o grau de interacção dos centros metálicos com o sistema electrónico  dos ligandos, procurando-se correlacionar os resultados obtidos de modo efectuar-se uma estimativa qualitativa da magnitude da hiperpolarizabilidade quadrática, β. A correlação efectuada mostrou que a família de compostos sintetizados deverá apresentar maiores valores de β que compostos análogos contendo derivados acetilénicos de benzeno e derivados de nitrilo contendo anéis de tiofeno referidos na literatura, em particular os compostos que apresentam DPPE como co-ligando, o grupo nitro como grupo aceitador e uma maior extensão do sistema aromático dos ligandos. No Capítulo 3 apresentam-se as conclusões gerais do trabalho desenvolvido enquanto que no Capitulo 5 são apresentados os detalhes experimentais de síntese e caracterização espectroscópica e por voltametria cíclica de todos os compostos sintetizados.