Spectroscopic and electrochemical characterization of a terpyridine-based Ru(II) complex with 2-pyridylacetate as ancillary ligand

Caracterização espectroscópica e eletroquímica de um complexo terpiridínico de Ru(II) contendo o 2-piridilacetato como ligante ancilar

dc.contributorPatrocinio, Antonio Otavio de Toledo
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0176020585396338
dc.contributorRodrigues, Lucas Carvalho Veloso
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5703134477270057
dc.contributorFormiga, André Luiz Barboza
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5971633244841425
dc.contributorBogado, André Luiz
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6327438225583361
dc.contributorVon Poelhsitz, Gustavo
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8535446070593443
dc.creatorFaustino, Leandro Augusto
dc.date2022-05-02T11:34:15Z
dc.date2022-05-02T11:34:15Z
dc.date2022-03-31
dc.date.accessioned2023-09-28T20:17:35Z
dc.date.available2023-09-28T20:17:35Z
dc.identifierFAUSTINO, Leandro Augusto. Spectroscopic and electrochemical characterization of a terpyridine-based Ru(II) complex with 2-pyridylacetate as ancillary ligand. 2022. 138 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.203.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34954
dc.identifierhttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.203
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9047258
dc.descriptionCoordination compounds are capable of catalysing reactions of great technological interest, for example, the watter splitting or the CO2 reduction. In this project, the new Ru(II) complex, [RuCl(trpy)(acpy)], trpy = 2,2’:6’,2”-terpyridine, acpy = 2-pyridylacetate was synthesized and its spectroscopic, electrochemical and catalytic properties explored in detail. Hydrogen nuclear magnetic resonance and vibrational infrared spectra were used to prove the structure of compound and suggest the bidentated coordination of acpy ligand. Spectrophotometric essays, corroborated by theoretical simulations, reveal that lower electronic transitions are dominated by metal-ligand charge transfer (MLCT). Electrochemical studies revealed that in anodic potentials the peak observed at 0.006 V vs Fc/Fc+ correspond to the redox pair RuII/III. In cathodic potentials, two reduction peaks were detected at -1.95 V and -2.20 V vs Fc/Fc+, being attributed to the trpy and metal center reductions respectively. Under anhydrous conditions and a CO2 atmosphere, the complex presented an electrocatalytic activity converting CO2 to CO with a TONCO = 12 and kcat = 1.5 s-1. In the presence of 1% water (v/v), the TONCO = 21 and kcat = 2.0 s-1 were obtained and, additionally, formate was detected with TONHCOO- = 7. The faradaic efficiencies obtained with 1% water were 76% and 20%, respectively for CO and formate. Spectroelectrochemical experiments in the infrared range and under a CO2 atmosphere reveal the possible formation of the metallocarboxylate (Ru-COO-). In the presence of water the possible chelate breakdown was observed.
dc.descriptionCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.descriptionIQUFU - Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia
dc.descriptionTese (Doutorado)
dc.descriptionCompostos de coordenação são capazes de catalisar reações de grande interesse tecnológico, como por exemplo, a oxidação da água ou a redução de CO2. Neste trabalho, o novo complexo de Ru(II) [RuCl(trpy)(acpy)], trpy = 2,2’:6’,2”-terpiridina, acpy = 2-piridilacetato foi sintetizado e suas propriedades espectroscópicas, eletroquímicas e catalíticas exploradas em detalhe. Espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e espectroscopia vibracional no infravermelho foram empregados para comprovação estrutural do composto e sugerem a coordenação bidentada do ligante acpy. Ensaios espectrofotométricos, corroborados por simulações teóricas, revelam que as transições eletrônicas de menor energia são dominadas por transferências de carga do metal para o ligante (MLCT). Ensaios eletroquímicos revelam que em potenciais anódicos, o pico redox observado em 0.006 V vs Fc/Fc+, corresponde ao par redox RuII/III. Em potenciais catódicos, dois picos de redução são observados em -1.95 V e -2.20 V vs Fc/Fc+ sendo atribuídos à redução do ligante trpy e do centro metálico, respectivamente. Sob condições anidras e atmosfera de CO2 o complexo apresentou atividade eletrocatalítica convertendo CO2 à CO com um TONCO = 12 e kcat = 1.5 s-1. Na presença de 1% de água (v/v), os valores de TONCO = 21 e kcat = 2.0 s-1 foram encontrados e, adicionalmente, formato foi detectado com um TONHCOO- = 7. As eficiências faradaicas obtidas com 1% de água foram de 76% e 20%, respectivamente para CO e formato. Experimentos de espectroeletroquímica na região do infravermelho e sob atmosfera de CO2 revelam a possível formação do metalocarboxilato (Ru-COO-). Na presença de água a possível quebra do quelato foi observada.
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Química
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectHomogeneous catalysts
dc.subjectCoordination compounds
dc.subjectCO2 electrorreduction
dc.subjectRuthenium complexes
dc.subjectElectron transfer
dc.subjectCatalisadores homogêneos
dc.subjectCompostos de coordenação
dc.subjectEletrorredução de CO2
dc.subjectComplexos de rutênio
dc.subjectTransferência eletrônica
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::CAMPOS DE COORDENACAO
dc.subjectQuímica
dc.subjectCatalisadores
dc.subjectImagem espectroscópica
dc.subjectEletroquímica industrial
dc.titleSpectroscopic and electrochemical characterization of a terpyridine-based Ru(II) complex with 2-pyridylacetate as ancillary ligand
dc.titleCaracterização espectroscópica e eletroquímica de um complexo terpiridínico de Ru(II) contendo o 2-piridilacetato como ligante ancilar
dc.typeTese


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