A pesquisa básica de novos complexos a base de íons lantanídeos é bastante interessante no que diz respeito à produção de materiais como ferramentas para uso em diagnóstico clínico. Atualmente, um campo em intensa atividade encontra-se na síntese de novos complexos de lantanídeos luminescentes que abrangem uma vasta gama de aplicações em diversos campos da ciência. Mas, para que possam ser aplicados, tais compostos devem apresentar ao mesmo tempo eficiência, segurança para a saúde humana e devem ser viáveis economicamente.
Há várias décadas, as propriedades fotofísicas dos íons lantanídeos têm motivado a busca por novos ligantes para formação de complexos de grande interesse em novas aplicações biomédicas. Dentre os vários ligantes orgânicos utilizados na síntese de compostos de coordenação, podemos destacar aqueles que possuem nitrogênio heterocíclico e o oxigênio carbonílico, como é o caso da pirazinacarboxamida (PyZ), que trata-se de um ligante bastante interessante no âmbito da química de coordenação, por apresentar eficiência como agentes quelantes frente a uma gama de íons metálicos.
Compostos altamente estáveis, os quais permitem o estudo em relação às suas propriedades físicas e químicas por meio de diversas técnicas analíticas, podem ser obtidos levando em consideração as características específicas do ligante, como a estereoquímica e a reatividade frente aos íons lantanídeos (III). Esses compostos podem apresentar as mais variadas aplicações em diversas áreas do conhecimento, como por exemplo, em marcadores luminescentes, fósforos para lâmpadas fluorescentes, mini lasers, micro dispositivos eletroluminescentes, dentre outros. A finalidade específica desses compostos depende de suas propriedades e as mesmas são usadas como seleção para uma aplicação funcional (LIMA; MALTA; JÚNIOR, 2005; MARTINS; ISOLANI, 2005).
Para que os complexos possam atuar como dispositivos luminescentes, seus ligantes devem possuir algumas características, sendo as principais: coeficiente de absortividade molar elevado e energia do estado tripleto excitado suficientemente próximo do nível emissor do íon lantanídeo para que ocorra a transferência de energia (TEOTONIO, 2004).
A pirazinacarboxamida, ligante utilizado na síntese dos complexos, possui características interessantes inerentes ao seu uso como sensibilizador dos íons lantanídeos, destacando-se pelo fato de absorver energia no ultravioleta e transferi-la de forma não radiativa para o íon metálico, que finalmente é emitida radiativamente na região do visível.
31 Portanto, o ligante utilizado neste trabalho destaca-se por apresentar grupos cromóforos pirazínico e carbonila, o que faz as moléculas dessa classe apresentar altos coeficientes de extinção, podendo atuar como antenas em potencial.
Devido às propriedades peculiares dos materiais luminescentes, em especial aqueles
a base de complexos de íons lantanídeos (Ln3+), estes tem tido a preferência de profissionais
de diversas áreas de estudos da ciência (BINNEMANS, 2009). Neste contexto, é na área da saúde, e em particular nos diagnósticos médicos, que se encontram as aplicações mais importantes dos íons de elementos lantanídeos.
Segundo Malta e coautores (2001), alguns compostos destes elementos possuem propriedades ópticas e espectroscópicas singulares que os tornam agentes em potencial, como uma séria alternativa à utilização como informativos estruturais e sondas analíticas em
sistemas biológicos e químicos. Os íons Eu3+ e Tb3+ têm si mostrado especialmente eficientes
para atuar como sondas luminescentes, devido ao longo tempo de vida de seus estados excitados 5D0 e 5D4 respectivamente.
O estudo da coordenação de ligantes orgânicos de qualquer natureza com íons lantanídeos é sem dúvida uma das áreas mais estudadas da química inorgânica. O grande interesse é conseqüência do aproveitamento das propriedades desses compostos em possibilitar suas aplicabilidades na produção de dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL) altamente eficientes, o que lhes credenciam à utilização como marcadores luminescentes em imunoensaios (SABBATINI; GUARDIGLI; LEHN, 1993).
São estas razões que motivaram a realização deste trabalho, no qual são estudadas as preparações de complexos de íons lantanídeos com a pirazinacarboxamida, enfatizando a caracterização e as propriedades fotoluminescentes dos complexos sintetizados. Outra grande motivação para a preparação desses novos materiais é a sua semelhança com outros complexos desses íons que apresentaram aplicações farmacológicas e utilização na área de diagnósticos médicos.
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2 OBJETIVOS
2.1 GERAIS
Este trabalho tem como objetivo geral sintetizar e caracterizar complexos entre o
ligante pirazinacarboxamida (PyZ) com os íons lantânio e lantanídeos (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+,
Sm3+, Eu3+, Gd3+ e Dy3+). Além disso, tem-se como meta avaliar o processo de transferência
de energia através da fotoluminescência do ligante e de seus respectivos complexos, analisando as possibilidades de suas aplicações na área da saúde como marcadores luminescentes.
2.2 ESPECÍFICOS
Sintetizar complexos da pirazinacarboxamida com íons lantânio e lantanídeos;
Realizar a caracterização dos compostos obtidos através de análises físico-químicas como: intervalos de fusão, medidas de condutividade eletrolítica e microanálises elementares;
Caracterizar os complexos usando as seguintes técnicas espectroscópicas: espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do UV-Visível, espectroscopia eletrônica de luminescência (excitação e emissão);
Avaliar os aspectos morfológicos dos complexos obtidos usando a técnica de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva;
Obter informações a respeito da cristalinidade e isomorfismo usando a técnica de difração de raios-X;
Determinar a estabilidade térmica dos complexos através das técnicas de análise térmica: termogravimetria/análise térmica diferencial simultânea, calorimetria exploratória diferencial e realizar uma avaliação para definir os perfis de decomposição térmica dos compostos sintetizados.
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