???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2595
Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese e caracterização do cristal L-valinato de cobre (II) monohidratado
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of copper (II) L-valinate monohydrate crystal
Autor: RODRIGUES, Leonardo Sobreira 
Primeiro orientador: SANTOS, Adenilson Oliveira dos
Primeiro membro da banca: SANTOS, Adenilson Oliveira dos
Segundo membro da banca: FAÇANHA FILHO, Pedro de Freitas
Terceiro membro da banca: CARVALHO, Rossano Lang
Resumo: O estudo de moléculas bioinorgânicas chama cada vez mais atenção da comunidade científica, no que tange às suas aplicações industriais e biotecnológicas. O interesse na síntese de cristais orgânicos de aminoácidos está muitas vezes relacionado aos seus aspectos biológicos. No entanto, características ímpares desses cristais podem ser potencializadas quando complexadas a íons metálicos. Dessa forma, este trabalho busca sintetizar e caracterizar o cristal L-Valinato de Cobre (II) a fim de verificar suas propriedades estruturais, vibracionais e térmicas. Para a síntese do cristal cis-LVCu, utilizou-se a técnica de evaporação lenta do solvente em proporção molar de 2:1 a pH=8. O cristal foi caracterizado utilizando difração de raios X, conjuntamente ao método Rietveld, espectroscopia FTIR e Raman, análises térmicas (TG/DTA e DSC), além das técnicas DRX e Raman em função da temperatura. O cristal obtido cristaliza-se em estrutura monoclínica com quatro moléculas por célula unitária apresentando parâmetros de rede a = 21,371(4), b = 9,565(2), c = 7,423(1) Å e ângulo β = 108,752(3)° estabilizada por quatro ligações de hidrogênio. A análise FTIR apresentou indícios da complexação do aminoácido ao metal uma vez que as bandas referentes ao grupo NH3+ desapareceram, como também há um deslocamento da vibração referente a carbonila (C=O) para maiores números de onda. Os espectros Raman evidenciam as vibrações referentes ao metal ligado ao grupo amina e carboxila do aminoácido, destacando os deslocamentos de bandas para maiores números de onda das vibrações referentes ao aminoácido. A análise Raman também exibe vibrações características do grupo amina (NH2) e molécula de água (H2O). As curvas térmicas obtidas em TG/DTA e DSC mostram que o cristal perde água de coordenação entre 40-70 ºC e decompondo-se após 180 ºC. O padrão de difração de raios X em função da temperatura mostra que o cristal sofre transformação de fase acima de 70 ºC, onde se completa após temperatura de 110 ºC para forma trans-LVCu possuindo estrutura triclínica e parâmetros de rede a = 4,907(4) Å, b = 5,245(2) Å, c = 12,231(1) Å e ângulo α = 79,416(6), β = 108,752(3) e γ = 79,367(3)°, não possuindo reversibilidade de fase. O difratograma exibe defeitos na estrutura do material após 80 ºC. A medida Raman em função da temperatura concorda com a análise de DXR em função da temperatura onde foi observado um alargamento das bandas devido aos defeitos na estrutura, além de exibir deslocamentos dos modos externos entre 67-87 ºC sugerindo transformação de fase que foi evidenciada pela queda de intensidade da banda associada ao estiramento da molécula de água. Conforme características observadas, o cristal de cis-LVCu possui baixa estabilidade térmica transitando para uma forma estrutural trans-LVCu que é mais estável.
Abstract: The study of bioinorganic molecules draws more and more attention from the scientific community regarding its industrial and biotechnological applications. Organic crystals of amino acids have interesting biological properties. However, odd features of these crystals can be potentiated when complexed with transition metals. Thus, this work seeks to synthesize and characterize L-Valine hybrid crystals complexed with Copper (II) in order to verify its structural, vibrational and thermal properties. For the synthesis of the cis-LVCu crystal, the technique of slow evaporation of the solvent in an equimolar ratio at pH = 8 was used. The crystal was characterized using X-ray diffraction together with the Rietveld method, FTIR and Raman spectroscopy, thermal analysis (TG/DTA and DSC), as well as X-ray and Raman diffraction as a function of temperature. The obtained crystal is crystallized in monoclinic structure with four molecules per unit cell presenting network parameters a = 21,371(4), b = 9,565(2), c = 7,423(1) Å and angle β = 108,752(3)° stabilized by four hydrogen bonds. FTIR analysis suggests the complexation of the amino acid to the metal since the bands referring to the NH3+ group disappeared and there is a shift of carbonyl vibration (C=O) to larger wave numbers. Raman spectra show the vibrations related to the metal bound to the amine and carboxyl groups of the amino acid, highlighting the band shifts to higher wave numbers of the vibrations referring to the amino acid suggesting a compression of the unit cell. Raman analysis also exhibits characteristic vibrations of the amine group (NH2) and water molecule (H2O). The thermal curves obtained in TG / DTA and DSC show that the crystal loses water of coordinates between 40-70 °C and decomposes after 180 °C. The X-ray diffraction pattern as a function of temperature shows that the crystal undergoes phase transformation after 70 °C, where the complete transformation occurs after temperature of 110 ºC to form trans-LVCu. This new triclinic structure has network parameters a = 4,907(4), b = 5,245(2), c = 12,231(1) Å and angle α = 79,416(6), β = 108,752(3) e γ = 79,367(3)°, without phase reversibility. The diffractogram shows partial defects of the material after 80 °C. The Raman measurement as a function of temperature agrees with the DXR analysis as a function of temperature due to the widening of bands due to partial defects, in addition to showing offsets of the external modes between 67-87 ºC suggesting phase transformation by the loss of water. According characteristics observed, the cis-LVCu crystal has low thermal stability, transiting to a structural form trans-LVCu that is more stable at room temperature and angle.
Palavras-chave: Aminoácido
Cobre
Cristal
DRX
L-Valina
Raman
Amino acid
Copper
Crystal
DRX
L-Valine
Raman
Área(s) do CNPq: Física da Matéria Condensada
Química
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: COORDENAÇÃO DO CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA - IMPERATRIZ/CCSST
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST
Citação: RODRIGUES, Leonardo Sobreira. Síntese e caracterização do cristal L-valinato de cobre (II) monohidratado. 2018. 92 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2595
Data de defesa: 28-Jun-2018
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
LeonardoRodrigues.pdfDissertação de Mestardo3,68 MBAdobe PDFDownload/Open Preview


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.