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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50087| ORCID: | http://orcid.org/0000-0001-5331-9849 |
| Tipo de documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| Título: | Redução eletrocatalítica de CO2 utilizando um novo complexo de Re(I) contendo o ligante (z)-n-metil-2-(6-oxo-1,10-fenantrolin-5 (6H)-ilideno) hidrazinacarbotiamida |
| Título (s) alternativo (s): | Electrocatalytic reduction of CO2 using a new Re(I) complex containing the (Z)-N-methyl-2-(6-oxo-1,10-phenanthrolin-5(6H)-ylidene)hydrazinecarbothioamide ligand |
| Autor: | Luna, Ericson Thiago Moraes |
| Primer orientador: | Patrocínio, Antônio Otávio de Toledo |
| Primer miembro de la banca: | Poelhsitz, Gustavo Von |
| Segundo miembro de la banca: | Dinelli, Luis Rogério |
| Resumen: | Complexos tricarbonílicos de rênio(I), comumente representados como fac-[Re(CO)₃(NN)Cl], onde NN = derivados de bipiridina, têm sido extensivamente estudados como catalisadores homogêneos para redução de CO₂. Este estudo tem como objetivo sintetizar um novo complexo fac-[Re(CO)₃(Phmt)Cl], onde Phmt = (Z)-N-metil-2-(6-oxo-1,10-fenantrolin-5(6H)-ilideno)hidrazinacarbotiamida, e investigar seu comportamento eletroquímico como um candidato a catalisador para redução eletroquímica de CO₂. A síntese do complexo fac-[Re(CO)₃(Phmt)Cl] foi inicialmente realizada pela obtenção do ligante Phmt em condições de refluxo em tolueno, seguida de uma reação com o precursor metálico [Re(CO)₅Cl] sob refluxo para obter o complexo fac-[Re(CO)₃(Phmt)Cl]. O produto foi caracterizado por espectroscopia vibracional (FTIR) e RMN de ¹H para confirmar sua estrutura molecular. O espectro de RMN de ¹H mostrou picos predominantemente entre 7 e 15 ppm, com dois picos mais desblindados atribuídos aos hidrogênios dos grupos amina, enquanto os demais picos foram atribuídos aos hidrogênios dos anéis aromáticos. Os dados de FTIR forneceram confirmação adicional, mostrando bandas características para νN-H (≈3268 cm⁻¹), νC≡O (≈2027, 1900 e 1890 cm⁻¹) e νRe-Cl (≈260 cm⁻¹), indicando a presença de grupos amina, a geometria facial do complexo e coordenação metálica, respectivamente. As propriedades eletroquímicas foram avaliadas por voltametria cíclica (CV) em dimetilformamida anidra (DMF) sob atmosfera de argônio e CO₂. Sob atmosfera de argônio, o complexo exibiu um pico de oxidação irreversível correspondente à oxidação Re(I) → Re(II). Na janela catódica, foram observados três picos de redução irreversíveis em -1,0 V, -1,6 V e -2,1 vs. Fc⁺/Fc, consistentes com valores relatados para compostos semelhantes na literatura. Sob atmosfera de CO₂, foi observada uma corrente catalítica significativa (Ic/Ip = 2,41), com o primeiro pico de redução mudando para -1,93 V vs. Os dados eletroquímicos apontam para o potencial do complexo ser aplicado como catalisador para redução de CO2 a CO. |
| Abstract: | Tricarbonyl rhenium(I) complexes, commonly represented as fac-[Re(CO)₃(NN)Cl], where NN denotes bipyridine-derived ligands, have been extensively investigated as homogeneous catalysts for CO₂ reduction. This study aimed to synthesize a new complex, fac-[Re(CO)₃(Phmt)Cl], where Phmt = (Z)-N-methyl-2-(6-oxo-1,10-phenanthrolin-5(6H)-ylidene)hydrazinecarbothioamide, and to investigate its electrochemical behavior as a potential electrocatalyst for CO₂ reduction. The synthesis of fac-[Re(CO)₃(Phmt)Cl] was carried out by first preparing the Phmt ligand under reflux in toluene, followed by reaction with the metal precursor [Re(CO)₅Cl] under reflux to afford the desired complex. The product was characterized by Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy and ¹H nuclear magnetic resonance (¹H NMR) spectroscopy to confirm its molecular structure. The ¹H NMR spectrum displayed signals predominantly between 7 and 15 ppm, with the two most downfield resonances assigned to the amine hydrogen atoms, while the remaining signals corresponded to the aromatic protons. The FTIR spectrum provided further structural confirmation, exhibiting characteristic bands assigned to ν(N–H) (≈3268 cm⁻¹), ν(C≡O) (≈2027, 1900, and 1890 cm⁻¹), and ν(Re–N) (≈260 cm⁻¹), indicating the presence of amine groups, the facial geometry of the tricarbonyl complex, and metal–ligand coordination, respectively. The electrochemical properties were investigated by cyclic voltammetry (CV) in anhydrous dimethylformamide (DMF) under argon and CO₂ atmospheres. Under argon, the complex exhibited an irreversible oxidation peak corresponding to the Re(I)/Re(II) redox process. In the cathodic region, three irreversible reduction peaks were observed at −1.0, −1.6, and −2.1 V vs. Fc⁺/Fc, consistent with values reported for structurally related compounds. Under a CO₂ atmosphere, a significant catalytic current enhancement was observed (Ic/Ip = 2.41), with the first reduction peak shifting to −1.93 V vs. Fc⁺/Fc. These electrochemical results indicate that the synthesized complex is a promising candidate for the electrocatalytic reduction of CO₂ to CO. |
| Palabras clave: | Catálise Eletrocatálise Complexos de Re(I) Catalysis Electrocatalysis Re(I) complex |
| Área (s) del CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Cita: | LUNA, Ericson Thiago. Redução eletrocatalítica de CO2 utilizando um novo complexo de Re(I) contendo o ligante (z)-n-metil-2-(6-oxo-1,10-fenantrolin-5(6H)-ilideno) hidrazinacarbotiamida. 2026. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50087 |
| Fecha de defensa: | 29-jul-2026 |
| Aparece en las colecciones: | TCC - Química Industrial |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| ReduçãoEletrocatalíticaCO2.pdf | Trabalho de conclusão de curso | 1.73 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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