Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17350
metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title:  Design de novos derivados da ftalocianina de zinco para emprego em óptica não-linear
metadata.dc.creator: Araújo, Diesley Martins da Silva
metadata.dc.contributor.advisor1: Machado, Antonio Eduardo da Hora
metadata.dc.contributor.referee1: Franca, Eduardo de Faria
metadata.dc.contributor.referee2: Guimarães, Freddy Fernandes
metadata.dc.description.resumo: O presente trabalho tem como objetivo a proposição, por Engenharia Molecular , de derivados da Ftalocianina de Zinco com características desejáveis para aplicação em fotônica. Para caracterizar esses compostos, foi empregado um estudo teórico, incluindo estrutura eletrônica, geometria, energia dos estados, transições eletrônicas e algumas propriedades fotofísicas e ópticas não-lineares (ONL). Os três derivados em estudo foram propostos visando introduzir grupos periféricos na ftalocianina de Zinco de modo a englobar uma gama de diferentes grupos push-pull . O primeiro composto, α-dietilamino-β-nitro-ftalocianina de zinco (1), tem grupos estericamente menores os quais possuem deslocalização eletrônica relativamente moderada. O segundo composto, β-(n-butóxi)-dinitrofenil-etinil (2) ftalocianina de zinco, possui grupos volumosos e com maior capacidade de promover a deslocalização eletrônica no macrociclo. Finalmente, o terceiro, α-sulfonila-β-amônio ftalocianina de zinco (3), possui grupos com carga como substituintes periféricos, o que confere à molécula elevada possibilidade de se polarizar. O estudo revelou que há uma maior participação dos orbitais HOMO e LUMO na primeira transição eletrônica, e que esses orbitais exibem uma deslocalização de densidade eletrônica do grupo doador para as extremidades aceptoras de elétrons. O composto (2) apresentou um deslocamento para o vermelho nessa transição (μMÁX= 743,99 nm) quando comparado aos outros dois, evidenciando uma participação efetiva dos substituintes adicionados no processo de deslocalização eletrônica. Para todos os derivados, o momento de dipolo estimado para o primeiro estado excitado foi maior do que o valor apresentado para esses compostos no estado fundamental. O derivado (2) apresentou maior alteração, com um valor de μS1 cerca de 6% maior que μS0. Dentre os parâmetros óptico não-lineares, o derivado (3) apresentou os menores valores de polarizabilidade (α) e primeira hiperpolarizabiliade (β), apesar de possuir os maiores valores de momento de dipolo. Os resultados apontam que o derivado (2) exibe propriedades promissoras para aplicação em ONL. Entretanto, estudos futuros poderão revelar com maior precisão qual a real aplicabilidade desse derivado em tecnologias fotônicas.
Abstract: The present study aims the proposition, by "Molecular Engineering", of derivatives of Zinc Phthalocyanine with desirable characteristics for application in photonic technologies. To characterize these compounds, it was employed a theoretical study, including electronic structure, geometry, energy states, electronic transitions, photophysical and some nonlinear optical (NLO) properties. The three derivatives under study were proposed to introduce peripheral groups in Zinc Phthalocyanine to encompass a range of different "push-pull" groups. The first compound, α-diethylamino-β-nitro-zinc phthalocyanine (1), has in its structure sterically smaller groups which possess relatively moderate electronic delocalization. In the second compound, β-(n-butoxy)-nitrophenylethynyl-zinc phthalocyanine (2), were inserted large groups with high capability to promote the electron delocalization in the macrocycle. Finally, the third, α-β-sulfonyl-ammonium zinc phthalocyanine (3), charged substituents were inserted as peripheral groups, which give to the molecule a high possibility of polarization. The study revealed that there is a greater participation of the HOMO and LUMO orbitals in the first electronic transition, and that these orbitals exhibit a delocalization of electron density from the donor to acceptor groups. The compound (2) presented a red shifted transition (μMAX= 744 nm) when compared to the other two, evidencing an effective participation of the added substituents in the process of electronic delocalization. For all derivatives, the dipole moment estimated for the first excited state was higher than the value presented by these compounds in the ground state. The derivative (2) presented the highest change, with a value of μS1 about 6% larger than μS0. Among the nonlinear optical parameters, the derivative (3) presented the smallest values of polarizability (α) and first hyperpolarizability (β), in despite of having the highest values of dipole moment. The results obtained points that derivative (2) displays promising properties for application in NLO. However, future studies may reveal more precisely what is the real applicability of that derived in photonic technologies.
Keywords: Ftalocianina de zinco
Óptica não-linear (ONL)
Polarizabilidade
Primeira hiperpolarizabilidade
Momento de dipolo
Zinc phthalocyanine
Nonlinear optics (NLO)
First hyperpolarizability
Polarizability
Dipole moment
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: ARAÚJO, Diesley Martins da Silva. Design de novos derivados da ftalocianina de zinco para emprego em óptica não-linear. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17350
Issue Date: 15-Feb-2012
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
d.pdf2.2 MBAdobe PDFView/Open


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