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Título: 5-(4-PIRIDIL)-1,3,4-(OXADIAZOL)-2-TIOL E Na3[Fe(CN)5Hpyt].3H2O: Síntese, caracterização e estudos de formação de monocamadas automontadas.
Título em inglês: 5-(4-piridil)-1,3,4-(oxadiazol)-2-tiol e na3[fe(cn)5hpyt].3h2o: synthesis, characterization and studies of formation of SAM (sef-assembled monolayers)
Autor(es): Paulo, Tércio de Freitas
Orientador(es): Diógenes, Izaura Cirino Nogueira
Palavras-chave: Tióis
Citocromos
Eletrodos modificados
Data do documento: 2007
Citação: PAULO, T. F. (2007)
Resumo: As espécies 5-(4-piridil)-1,3,4-oxadiazol-2-tiol (Hpyt) e [Fe(CN)5Hpyt]3- (FeHpyt) adsorvem espontaneamente sobre ouro formando monocamadas automontadas (SAM - "Self-Assembled Monolayers") das quais, de acordo com os dados eletroquímicos, apresentam defeitos ou nanoporos por onde as moléculas de prova [Fe(CN)6]4– e [Ru(NH3)6]3+ acessam a superfície do eletrodo de ouro policristalino. A partir dessas moléculas de prova e da dependência entre a corrente faradáica e o pH do eletrólito, o pKa da monocamada de Hpyt foi calculada como 4,2. A partir dos resultados de microscopia de tunelamento STM (Scanning Tunneling Microscopy) obtidos para a monocamada automontada de Hpyt sobre Au(111) foi possível estimar que as moléculas de Hpyt são adsorvidas em um arranjo hexagonal com um espaçamento médio entre os átomo de enxofre de 5,5 Å. Essas imagens também mostraram a presença de nanoporos, do qual indica que fortes interações laterais não ocorrem efetivamente. Os parâmetros termodinâmicos ΔHads, ΔGads e ΔSads para o processo de adsorção das moléculas Hpyt e FeHpyt foram calculados a partir da correlação entre a concentração dos adsorbatos na superfície (Γ) e em solução (C) para diferentes temperaturas. A quantidade de moléculas adsorvidas foi calculada a partir do processo de desorção redutiva, onde R = Hpyt ou FeHpyt, observados em -555 e -566 mV versus Ag|AgCl|Cl- para as monocamadas de Hpyt e FeHpyt, respectivamente, indicando um fortalecimento da ligação Au–S como conseqüência do efeito π-backbonding do centro metálico ferro para o ligante Hpyt. A reação heterogênea de transferência de elétrons da metaloproteína citocromo c foi satisfatoriamente acessada pelas monocamadas de Hpyt e FeHpyt, apresentando um voltamograma quasi-reversível com potenciais consistentes com a forma nativa desta proteína.
Abstract: -(4-pyridinyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiol (Hpyt) and [Fe(CN)5Hpyt]3- (FeHpyt) species spontaneously adsorbed on gold forming SAM (Self-Assembled Monolayers) that, based on electrochemical data, contain pinholes through which [Fe(CN)6]4– and [Ru(NH3)6]3+ probe molecules access the underlying gold electrode. From the former molecule and the dependence of the faradaic current on the pH value of the electrolyte solution, the surface pKa of the Hpyt SAM was evaluated as 4.2. Taking into account the STM (Scanning tunneling Microscopy) results obtained for the Hpyt SAM on Au(111), it was possible to estimate that the Hpyt molecules are adsorbed in an hexagonal arrangement with an average distance between the sulfur atoms of 5.5 Å. These images also showed the presence of pinholes, which indicate that a strong lateral interaction does not effectively happen. The thermodynamics parameters ΔHads, ΔGads and ΔSads of the Hpyt and FeHpyt adsorption process were calculated from the correlation between the concentration of the adsorbates on the surface (Γ) and in solution (C) at different temperatures. The surface coverage data were obtained from the reductive desorption process RS-Au + e- �� RS- + Au°, where R = Hpyt or FeHpyt, observed at -555 and -566 mV vs Ag|AgCl|Cl- for Hpyt and FeHpyt SAM, respectively, indicating an enhancement of the Au–S bond as consequence of the π-backbonding interaction from iron metal center toward the Hpyt moiety. The heterogeneous electron transfer reaction of cytochrome c metalloprotein was successfully assessed by Hpyt and FeHpyt and SAM, presenting a quasi-reversible voltammograms with potentials consistent with the native form of the protein.
Descrição: PAULO, T. F.; DIÓGENES, I. C. N. 5-(4-PIRIDIL)-1,3,4-(OXADIAZOL)-2-TIOL E Na3[Fe(CN)5Hpyt].3H2O: Síntese, caracterização e estudos de formação de monocamadas automontadas. 2007. 85 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13715
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