Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo954_1.pdf: 2484657 bytes, checksum: ba95c689939f86d0123279ce7c0110bb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, foram abordados dois sistemas reacionais envolvendo processos de redução eletroquímica em N,N-dimetilformamida (DMF). No primeiro foi estudada a redução do ácido 3-nitrobenzóico com as técnicas de voltametria cíclica e polarografia, cálculos quânticos, e síntese de alguns dos intermediários envolvidos na proposta mecanística. No segundo, a reação de ciclopropanação eletroquímica entre o α,α-diclorotolueno e o éster 2-metileno-succinato de dimetila (DMI) foi investigada utilizando a eletrólise acompanhada por cromatografia gasosa, além da voltametria cíclica. Na redução do ácido 3-nitrobenzóico observamos que as duas primeiras ondas catódicas estão associadas à presença do próton do grupo ácido, que promove reações químicas acopladas (mecanismo de auto-protonação). Com o estudo da variação da velocidade de varredura observamos que o regime é controlado pela cinética, em que velocidade de varredura do potencial não foi suficiente para suprimir as reações químicas acopladas observadas no processo de redução. A comparação entre os voltamogramas do ácido 3-nitrobenzóico (A3NB) com os intermediários de redução sintetizados quimicamente: ácidos 3- nitrosobenzóico (A3NSOB) e 3,3 -azodibenzóico (A3AZOB), sugere que os produtos da redução do A3NB são os ácidos 3-hidroxiaminobenzóico e o A3AZOB para a primeira onda catódica, enquanto que a segunda é referente à redução do A3AZOB para o ácido 3,3 -hidrazodibenzóico. Com os cálculos quânticos observamos que a formação do A3AZOB deve se dar através do acoplamento entre os ânions radicais formados durante o processo de redução eletroquímica do A3NSOB. Determinamos também que os potenciais de redução dos ácidos 3,3 -azodibenzóico e 3,3 - azoxidibenzóico são próximos e localizados na mesma região de potencial da segunda onda catódica. No estudo da reação de ciclopropanação eletroquímica foi observado que o cobre não tem efeito catalítico sobre a reação. Entretanto, os íons ferro apresentam um efeito sinérgico. Estes íons controlam o potencial de redução do sistema como um todo levando às condições reacionais que permitem gerar o radical α-clorotolueno e o ânion radical DMI, viabilizando assim o héteroacoplamento, seguido pela etapa lenta de ciclização

Tese (doutorado)–Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-19T11:23:53Z No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T17:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T17:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / É notória a preocupação da sociedade atual com os problemas ambientais, especialmente com as grandes emissões de CO2 para a atmosfera. A redução eletroquímica do CO2 é um caminho potencial para a conversão do mesmo em diferentes produtos. Líquidos Iônicos (LI) derivados do cátion imidazólio apresentam propriedades especiais como solventes eletroquímicos e são excelentes solventes para o CO2. O Espalhamento Raman Intensificado por Superfície (SERS) conjugado com Voltametria Cíclica (VC) é um técnica extremamente poderosa para o estudo de interfaces eletrodo/solução em LIs, devido a sua alta sensibilidade e a possibilidade do estudo in situ. Neste trabalho foi investigada a redução electroquímica do CO2 sobre eletrodo de cobre no LI tetrafluorborato de 1-n-butil-3-metil-imidazólio (BMI.BF4) utilizando Espectroscopia Raman, Espectroscopia no infravermelho próximo(NIR), voltametria cíclica e espectroscopia SERS in situ. Os VCs mostraram que a presença de CO2 no BMI.BF4 antecipa a redução do íon BMI+ no carbeno correspondente. Os espectros SERS (632,8 nm) e FT-SERS (1064 nm) mostraram sinais característicos do CO adsorvido. Além de produtos da redução do CO2, como o CO, sinais SERS do carbeno derivado do cátion BMI+ e do aduto BMI-CO2 também foram observados. A antecipação da redução do CO2 em CO na presença de filme de Cu2O sugere que eletrodos de Cu/Cu2O em LIs poderiam ser usados para a geração tanto de metanol como CO em baixos sobrepotenciais. / It is notorious the current concern of society with environmental problems, especially with the CO2 emissions into the atmosphere. The electrochemical reduction is one way of converting CO2 into different products. Room temperature ionic liquids (RTILs) derived from the imidazolium cation, present special properties as electrochemical solvents and are good solvents for CO2. Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) conjugated as Cyclic Voltammetry (CV) is an extremely powerful spectroscopic technique for studies of electrode/solution interface in RTIL, because of its high sensitivity and the possibility of in situ investigations. In this work, the electrochemical reduction of CO2 over a copper electrode in the RTIL 1-n-butyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate (BMI.BF4) was investigated by Raman spectroscopy, Near-infrared Spectroscopy (NIR), cyclic voltammetry and by in situ SERS. The CVs have shown that the presence of CO2 on the BMI.BF4 anticipates the reduction of BMI+ to the corresponding carbene. SERS (632.8 nm) and FT-SERS (1064 nm) spectra have shown SERS signals from adsorbed CO. As products of CO2 reduction, besides CO, SERS signals from BMI carbene and from the BMI-CO2 adduct were also observed. The anticipation of CO2 reduction to CO in the presence of Cu2O film suggests that Cu/Cu2O electrodes in RTIL could be used to generate methanol as well as CO at lower overpotentials.

Orientador: Frank Nelson Crespilho. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2011.