Dissertações

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Amanda Pereira de Sousa

Geraldo Magela de Lima

Síntese e Caracterização Estrutural de Polímeros de Coordenação de Sn(ii) Com Ligantes Carboxilatos

Structural Synthesis And Characterization Of Sn(ii) Coordination Polymers With Carboxylate Ligands

Química

Química Inorgânica e Estrutural

 

09/10/2025

Auditório I - Sala 120

09:00

Prof. Geraldo Magela de Lima - Orientador (Dr. (UFMG))
Profa. Renata Pereira Lopes Moreira (Dr. (UFV))
Prof. Wagner da Nova Mussel (Dr. (UFMG))

Os polímeros de coordenação (PCs) de Sn(II) com ligantes carboxilatos representam uma classe de materiais promissora devido à combinação singular entre a versatilidade estrutural e o efeito estereoquímico do par não ligante 5s do Sn(II). Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar novos PCs de Sn(II), investigando como diferentes ácidos carboxílicos influenciam a dimensionalidade, a geometria e a estabilidade das redes obtidas. Para isso, empregaram-se rotas hidrotérmicas, utilizando SnSO4 e quatro ligantes distintos: H4MHNC, H2IDC, H2bpydc-5,5 e H2bpydc-6,6. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X em pó (DRX), difração de elétrons tridimensional (3D-ED), espectroscopia no infravermelho (FTIR), análise elementar, análise termogravimétrica (TGA/DSC) e voltametria cíclica. Os resultados revelaram a formação de estruturas diversificadas, incluindo polímeros unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais, bem como a ocorrência de geometrias disfenoidais e penta-coordenadas incomuns para Sn(II). Em alguns casos, observou-se a oxidação parcial do estanho a Sn(IV), evidenciando o desafio de estabilizar esse cátion em meio hidrotérmico. A análise térmica indicou estabilidade significativa dos compostos até temperaturas intermediárias, enquanto os estudos eletroquímicos sugeriram comportamento redox compatível com potenciais aplicações catalíticas. Conclui-se que a natureza e a geometria dos ligantes foram determinantes para a formação das topologias e para a estabilidade dos PCs obtidos. O trabalho amplia a compreensão da química de coordenação do Sn(II), evidenciando tanto sua variedade estrutural quanto os desafios sintéticos associados, além de apontar perspectivas de aplicação em catálise e no desenvolvimento de novos materiais funcionais.

carboxilatos, estanho (II), polímeros de coordenação, síntese hidrotérmica

Tin(II) coordination polymers (CPs) with carboxylate ligands represent a promising class of materials due to the unique combination of structural versatility and the stereochemical effect of the 5s lone pair of Sn(II). This work aimed to synthesize and characterize new Sn(II) CPs, investigating how different carboxylic acids influence the dimensionality, geometry, and stability of the obtained networks. Hydrothermal routes were employed using SnSO₄ and four distinct ligands: H₄MHNC, H₂IDC, H₂bpydc-5,5, and H₂bpydc-6,6. The materials were characterized by powder X-ray diffraction (PXRD), three-dimensional electron diffraction (3D-ED), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), elemental analysis, thermogravimetric/differential scanning calorimetry (TGA/DSC), and cyclic voltammetry. The results revealed the formation of diverse structures, including one-, two-, and three-dimensional polymers, as well as unusual seesaw and penta-coordinated geometries for Sn(II). In some cases, partial oxidation of tin to Sn(IV) was observed, highlighting the challenge of stabilizing this cation under hydrothermal conditions. Thermal analysis indicated significant stability of the compounds up to intermediate temperatures, while electrochemical studies suggested redox behavior compatible with potential catalytic applications. It is concluded that the nature and geometry of the ligands were decisive for the formation of the topologies and for the stability of the obtained CPs. This work expands the understanding of Sn(II) coordination chemistry, evidencing both its structural diversity and the associated synthetic challenges, in addition to pointing to perspectives for applications in catalysis and the development of new functional materials.

carboxylates, coordination polymers, hydrothermal synthesis, tin(II)