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dc.creatorZAVARIZE , Danilo Gualberto-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0771028976036909por
dc.contributor.advisor1SANTOS, Adenilson Oliveira dos-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7760219759813661por
dc.contributor.referee1SANTOS, Adenilson Oliveira dos-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7760219759813661por
dc.contributor.referee2SILVA FILHO, Jose Gadelha da-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8020548021826846por
dc.contributor.referee3URBANO, Alexandre-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2765002073525880por
dc.contributor.referee4FAÇANHA FILHO, Pedro de Freitas-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7814089708845704por
dc.contributor.referee5LAGE, Mateus Ribeiro-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/7180752938220497por
dc.date.accessioned2025-11-04T13:21:43Z-
dc.date.issued2025-07-14-
dc.identifier.citationZAVARIZE , Danilo Gualberto. Síntese, caracterização e estudos teóricos dos complexos de coordenação [(Fen)4Fe2(Succinato)2(μ-O)](H2O)9 e [(Fen)4Fe2(Cl)2(μ-O)](H2O)4. 2025. 159 f. Tese( Programa de Pós-graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz, 2025.por
dc.identifier.urihttps://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6580-
dc.description.resumoO desenvolvimento de materiais é crucial para o avanço na resolução de problemas modernos. Os complexos de coordenação e respectivas estruturas cristalinas destacam-se nesse sentido por possuírem propriedades únicas e aplicações multidomínio. A síntese e a caracterização por meio de técnicas avançadas permite entender a extensão e potencial que possuem, bem como direcionam à aplicação desejada. Nesse contexto, esta tese reporta a síntese e caracterização dos complexos [(Fen)4Fe2(Succinato)2(μ-O)](H2O)9 - “SUCFENFe” e [(Fen)4Fe2(Cl)2(μO)](H2O)4 – “CLOFENFe”, obtidos pelo método da evaporação lenta dos solventes água e metanol com os percursores 1,10-fenantrolina, ácido succínico, cloreto de ferro(II), óxido(II,III) de ferro. Estudou-se as propriedades estruturais, espectroscópicas, eletrônicas e térmicas com as técnicas experimentais DRX, DRXP, FT-IR, Raman, UV-Vis e TG-DTA. Características teóricas foram discutidas tanto pela análise de superfícies Hirshfeld, obtidas no software Crystal Explorer 21, como por cálculos computacionais no vácuo e sob solvatação por meio da Teoria do Funcional da Densidade – DFT, no pacote Gaussian 16 rev. C.01 com o funcional PBE1PBE e os conjuntos de funções de base def2-SVP e def2-TZVP. A estrutura “SUCFENFe” é inédita, patenteada e depositada no Banco de Dados Estruturais de Cambridge (Cód.: 2300427). Apresentou simetria monoclínica, grupo espacial C2/c (Z = 4), empacotamento cristalino por ligações C – H ••• O, C – O ••• H, C – H ••• π e π•••π, e campo de coordenação heteroléptico essencialmente forte e de spin baixo, com energia de estabilização na ordem de -4,73 eV. Observou-se transições eletrônicas de natureza direta permitida e um bandgap óptico máximo de 2,66 eV, calculado após ajuste da equação de Tauc e Wood ao espectro UV-Vis. Os modos vibracionais característicos dos ligantes percursores e dos centros metálicos nos espectros IR e Raman compararam-se a literatura. Na análise térmica, delimitou-se três estágios principais de decomposição, ocorrendo apenas desidratação entre 80 e 136 °C, um forte indicativo para aplicações dependentes de temperatura. A estrutura “CLOFENFe” sintetizada por Saha et al. (2003) foi obtida em rota alternativa original e evidenciada por refinamento do padrão DRX pelo método de Rietveld (Rwp = 11,39%, Rp = 8,59% e S = 1,80%). Apresenta simetria monoclínica, grupo espacial C2/c (Z = 4), empacotamento cristalino por ligações C – H ••• O, C – O ••• H, C – H ••• π, H ••• Cl, e π ••• π, e um ambiente de coordenação heteroléptico essencialmente forte e de spin baixo, verificado por meio de DFT no presente trabalho, mas previamente determinado por Saha e colaboradores em análises de Mössbauer para momento magnético. Também apresenta transições eletrônicas de natureza direta permitida e um bandgap óptico máximo de 3,10 eV. Os modos vibracionais característicos dos ligantes percursores e dos centros metálicos observados nos espectros IR e Raman foram apontados de acordo com aqueles obtidos teoricamente por DFT. Notou-se forte e significativa correlação de Pearson (r > 0,94, p < 0,05) entre os comprimentos e os ângulos de ligação experimentais e teóricos. Na análise térmica, delimitou-se três estágios principais de decomposição, ocorrendo apenas desidratação entre 50 e 138 °C, um forte indicativo para aplicações dependentes de temperatura. Os descritores globais de reatividade química, o potencial eletrostático, o momento dipolo, e o bandgap óptico da estrutura CLOFENFe são fortemente influenciados pelo meio de solução. Portanto, os aspectos de síntese e caracterização das estruturas SUCFENFe e CLOFENFe reportados neste trabalho direcionam para aplicações diversas no campo da ciência e química de materiais, tornando-as notórias opções de estruturas multifacetadas.por
dc.description.abstractThe development of materials is crucial for advancing solutions to modern challenges. Coordination complexes and their crystalline structures stand out due to their unique properties and multidomain applications. Their synthesis and characterization through advanced techniques enable understanding of their extent and potential, guiding toward targeted applications. In this context, this thesis reports the synthesis and characterization of the complexes [(Fen)4Fe2(Succinate)2(μ-O)](H2O)9 - “SUCFENFe” e [(Fen)4Fe2(Cl)2(μ-O)](H2O)4 – “CLOFENFe”, obtained via slow evaporation of water and methanol using 1,10- phenanthroline, succinic acid, iron(II) chloride, and iron(II,III) oxide as precursors. Structural, spectroscopic, electronic, and thermal properties were investigated using XRD, PXRD, FT-IR, Raman, UV-Vis, and TG-DTA. Theoretical features were analyzed through Hirshfeld surface analysis (Crystal Explorer 21) and computational calculations in vacuum and under solvation using Density Functional Theory (DFT) in Gaussian 16 rev. C.01 with the PBE1PBE functional and def2-SVP/def2-TZVP basis sets. The “SUCFENFe” structure is novel, patented, and deposited in the Cambridge Structural Database (CSD: 2300427). It crystallizes in the monoclinic system, space group C2/c (Z = 4), with crystal packing stabilized by C – H ••• O, C – O ••• H, C – H ••• π e π•••π interactions. It exhibits a strongly heteroleptic, low-spin coordination environment, with a stabilization energy of approximately –4.73 eV. Direct allowed electronic transitions were observed, with a maximum optical bandgap of 2.66 eV determined by fitting the Tauc and Wood equation to the UV-Vis spectrum. Characteristic vibrational modes of ligands and metal centers in IR and Raman spectra were consistent with literature. Thermal analysis revealed three main decomposition stages, with dehydration occurring between 80 and 136 °C, indicating potential for temperature-dependent applications. The “CLOFENFe” structure, originally reported by Saha et al. (2003), was synthesized via an alternative route and confirmed by Rietveld refinement of PXRD data (Rwp = 11.39%, Rp = 8.59%, S = 1.80). It also crystallizes in the monoclinic system, space group C2/c (Z = 4), with packing stabilized by C – H ••• O, C – O ••• H, C – H ••• π, H ••• Cl, e π ••• π interactions. DFT calculations in this work confirm a strongly heteroleptic, low-spin coordination environment, previously supported by Mössbauer analysis for magnetic moment by Saha and coworkers. It exhibits direct allowed electronic transitions and a maximum optical bandgap of 3.10 eV. Experimental IR and Raman vibrational modes were assigned based on DFT predictions. A strong and significant Pearson correlation (r > 0.94, p < 0.05) was observed between experimental and theoretical bond lengths and angles. Thermal analysis revealed three main decomposition stages, with dehydration between 50 and 138 °C, again suggesting suitability for temperature-sensitive applications. Global chemical reactivity descriptors, electrostatic potential, dipole moment, and optical bandgap of CLOFENFe are strongly influenced by the solvation environment. Therefore, the synthesis and characterization of SUCFENFe and CLOFENFe presented herein highlight their potential for diverse applications in materials science and chemistry, establishing them as notable multifunctional structures.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2025-11-04T13:21:43Z No. of bitstreams: 1 DANILO GUALBERTO ZAVARIZE.pdf: 8076291 bytes, checksum: 65496b8ba41241196910f4d924fb75ce (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-11-04T13:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANILO GUALBERTO ZAVARIZE.pdf: 8076291 bytes, checksum: 65496b8ba41241196910f4d924fb75ce (MD5) Previous issue date: 2025-07-14eng
dc.description.sponsorshipCAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Maranhãopor
dc.publisher.departmentCOORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS/COEApor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFMApor
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSSTpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectcomplexos dinucleares;por
dc.subjectFe(II)/Fe(III);por
dc.subjectrotas de síntese;por
dc.subjectevaporação lenta do solvente;por
dc.subjectestudos teórico e experimentaispor
dc.subjectdinuclear complexes;eng
dc.subjectFe(II)/Fe(III);eng
dc.subjectsynthetic routes;eng
dc.subjectslow solvent evaporation;eng
dc.subjecttheoretical and experimental studieseng
dc.subject.cnpqFísica da Matéria Condensadapor
dc.titleSÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDOS TEÓRICOS DOS COMPLEXOS DE COORDENAÇÃO [(Fen)4Fe2(Succinato)2(μ-O)](H2O)9 E [(Fen)4Fe2(Cl)2(μ-O)](H2O)4por
dc.title.alternativeSynthesis, Characterization and Theoretical Studies of Coordination Complexes [(Phen)4Fe2(Succinate)2(μ-O)](H2O)9 and [(Phen)4Fe2(Cl)2(μ-O)](H2O)4eng
dc.typeTesepor
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