Preparao e Caracterizao de complexos luminescentes de Al(III) e Zn(II) com 8-hidroxiquinolina.

IQG 246- Qumica Inorgnica Experimental IIProfessores: Ndia e RafaelAluna: Priscila Ribeiro Guimares DRE: 112044817Data do Experimento: 25/05/2015 e 01/06/20151. Introduo:OLEDsignificadiodo orgnico que emite luz(organic light-emitting diode) eatualmente a tecnologia mais avanada para a fabricao de qualquer tipo de tela, seja para TVs, computadores, telefones celulares ou para videogames portteis . Diferente doLCD,PlasmaouLED, o OLED consome bem menos energia, mais leve, fino, oferecengulos de viso maiores com melhor brilho e contraste, alm dereproduzir cores muito mais naturais do que qualquer outra tela j vista no mercado.(1)Porm, OLEDs tambm tem desvantagens ,pois o fato de utilizar material orgnico no OLED, acaba reduzindo sua vida til, estimada em cerca de 14 mil horas com uso moderado do brilho. As telas de LCD e LED, por exemplo, tm em mdia vida til de 25 a 40 mil horas. Outros pontos negativos esto relacionados poucaresistncia gua e performance em ambientes abertos muito iluminados. Alm disso, a tecnologia ainda recente e por isso de alto custo.(1)Os OLEDs so dispositivos que so capazes de converter a energia eltrica em luz (eletroluminescncia). Duas classes de materiais amplamente utilizados em OLEDs so polmeros orgnicos e pequenos compostos orgnicos, e compostos de coordenao. Mas para que um composto funcione eficietemente como um emissor em OLEDs , este deve ser um emissor fotoluminescente muito eficiente..(2)

No presente trabalho, os complexos sintetizados Al(q)3 e Zn(q)2 , onde q 8-hidroxiquinolina, apresentam luminescncia que se deve a transio de eltrons do orbitais para *, em um sistema conjugado ou ligante.(2)

O complexo Al(q)3 foi utilizado como um emissor de luz verde no primeiro dispositivo OLED , que operava -10 V e foi relatado por Tang e colaboradores em 1987.O Al(q)3 tambm pode funcionar como um material de transporte de electres em OLEDs. (2)

2. Objetivo: Sintetizar os complexos luminescentes de Al(III) e Zn(II) com 8-hidroxiquinolina . Caracterizar estes complexos por espectroscopia de UV. Identificar o fenmeno da fluorescncia nestes compostos de coordenao quando expostos interao com luz ultravioleta.

3. Procedimento Experimental: Sntese do Alq3 (na capela): Em um bcher de 50 mL , foram dissolvidos 1,0 g de 8-hidroxinolina (ligante) em 12,5 mL de metanol e em outro bcher de 50mL dissolveu-se 0,86g de Al(NO3)3.9H2O em 12,5mL de gua destilada. Em seguida, as duas solues obtidas foram misturadas em um erlenmeyer e foi adicionado 7,7mL de uma soluo de NaOH 1,0mL sob agitao constante por 30 minutos. (2) Aps isso, o precipitado amarelo foi separado da mistura por filtrao ,com auxlio de um funil de Bunchner e lavado com gua e metanol. A massa de produto pesada ao final da sntese foi de 1,22g. Figura 1: Precipitado amarelo formado com a adio de NaOH. Sntese do Znq2 (na capela): O procedimento utilizado foi o mesmo do anterior, porm no lugar do sal de alumnio , adicionou-se 1,0 g de Zn(SO4).7H2O . Foi obtido um precipitado amarelo tambm e a massa final de produto foi de 2,01g. Caracterizao: Foram preparadas solues bem diludas de cada um dos complexos em THF, para ento, com o auxlio de um espectrofotmetro , obter-se os espectros deles na regio do UV-VIS ,a fim de avaliar se haveria diferena no deslocamento das bandas em funo do metal .Alm disso verificou-se o fenmeno de fluorescencia dos complexos ao expor as solues previamente preparadas a luz ultravioleta.4. Resultado e discusso: Nas duas snteses realizadas observou-se a precipitao aps a adio de NaOH, entretanto apesar de resultarem em um precipitado de mesma cor (amarelo) ,a intensidade da cor apresentada por cada um foi diferente, conforme pode ser observado na figura 2:

Figura 2: Complexos Al(q)3 e Zn(q)2 ,respectivamente.

Reaes e clculos de rendimento:a) Reao do Al(q)3: Massa de Al(NO3)3.9H2O: 0,86g (2,3mmol)Massa de Al(q)3: 1,22g (2,6mmol)Rendimento: 113% (no estava completamente seco)

b) Reao do Zn(q)2:

Massa de Zn(SO4).7H2O: 1,0 g (3,5mmol)Massa de Zn(q)2: 2,0g (5,0mmol)Rendimento: 142 % (no estava completamente seco)

Os espectros obtidos destes dois complexos, na regio do UV-VIS:

Figura 3: Espectro de UV-VIS do Al(q)3 e do Zn(q)2 em THF, respectivamente. Conforme pode ser observado, no espectro do Al(q)3 em THF(soluo bem diluda), a absoro mxima em comprimento de onda igual a 309 nm , h um ombro em 370 nm e uma pequena banda em 267 nm. No espectro do Zn(q)2 em THF (soluo bem diluda), foram observadas quase as mesmas absores vistas no do Al(q)3 ,mas com absorbncia menor. A diferena verificada foi na menor banda ,que no caso do complexo de Zn apresentou-se em comprimento de onda 264nm. No foi feita uma anlise de forma quantitativa , portanto as diferenas quanto a absorbncia so justificveis. Para uma soluo concentrada, a absorbncia maior do que para uma soluo diluda ,segundo a Lei de Lambert-Beer. Frmula que descreve a lei de Lambert-Beer (2)

A caracterstica fluorescente desses complexos foi comprovada com a exposio destes luz ultravioleta, pois emitiram forte luz verde flurescente , o que pode ser visto na figura 4. Figura 4: Complexo de Al(q)3 e Zn(q)2 ,respectivamente. Era de se esperar que o complexo de Al apresentasse maior intensidade de luminescncia do que o de Zn , mas como a soluo usada para a analise do complexo de Zn estava mais concentrada do que o de Al, no foi possvel distingui-los por essa caracterstica, apenas constatou-se a caracterstica luminescente de cada um deles.

5. Concluso:Foi possvel sintetizar o tris(8-hidroxiquinolato) de alumnio e o bis(8-hidroxiquinolato) de zinco, comprovou-se a propriedade fotoluminescente deles sob luz UV e pelos espectros de UV-vis verificou-se um pequeno deslocamento de uma banda .Os rendimentos das reaes foram satisfatrios.O fenmeno de fluorescnciaobservado caracterizado pela capacidade de uma substncia emitir luz quando exposta a radiaesultravioleta(UV),por exemplo. As radiaes absorvidas (invisveis aoolhohumano) transformam-se em luz visivel, ou seja, com umcomprimento de ondamaior que o da radiao incidente.6. Bibliografia:(1) http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2012/09/o-que-e-oled.html(2) Preparation of Two Luminescent Complexes: AlIII(8-hydroxyquinolinolato)3 and EuIII(thenoyltrifluoroacetonato)3 (1,10-phenanthroline) - Q. Liu, S. Wang, J. of Chem. Ed. 80, 1474, 2003(3) https://www.ufpe.br/lev/images/downloads/lei_de_beer.pdf