ESTUDO DA ESTABILIDADE TÉRMICA DE BENZAZOLAS PURAS E COPOLIMERIZADAS COM METACRILATO DE METILA
Leandra Franciscato Campo (PG), Ricardo Martins de Martins (IC), Dione Silva Corrêa (PQ), Valter Stefani (PQ), Dimitrios Samios (PQ)
Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
palavras chave: benzazolas, metacrilato de metila, análise térmica
Compostos heterocíclicos da família das benzazolas (1) são importantes corantes que emitem fluorescência com grande deslocamento de Stokes devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado - TPIEE1,2,3. Tais corantes, quando dispersos ou covalentemente ligados em um meio sólido são potencialmente úteis como laser de corante, estabilizadores de polímeros frente a radiação ultravioleta e como materiais para opto-eletrônica4.
Em vista da importância do tema, este trabalho teve como objetivo a preparação de polímeros fluorescentes que apresentam a TPIEE bem como o estudo de seu comportamento térmico e dos respectivos monômeros, também fluorescentes.
Para preparar os polímeros utilizou-se monômeros (2)5 que contém em sua estrutura substituintes do tipo vinila e que podem copolimerizar com metacrilato de metila (MMA) (figura 1). As copolimerizações foram realizadas através do preparo inicial de soluções contendo as benzazolas 2a-f, o metacrilato de metila e o iniciador 2,2'-azo-bis(isobutironitrila) em tubos de ensaio, os quais foram vedados com septos de borracha e mantidos sob fluxo de argônio por 15 minutos. Os tubos foram aquecidos a 40° C durante dois dias e a temperatura foi gradualmente elevada ao longo de cinco dias até atingir 60° C. Por último realizou-se um tratamento de pós-cura aquecendo-se por duas horas a 70° C e oito horas a 80° C para eliminar os restos de iniciador. A purificação dos copolímeros sintetizados envolveu a preparação de uma solução 10% do copolímero em CHCl3 com a posterior reprecipitação gota à gota sob agitação magnética em n-hexano.
Os copolímeros fluorescentes 3a-f foram caracterizados por GPC (Waters 410), DSC (Perkin-Elmer DSC-4), TGA ( Perkin-Elmer TGS-2), UV-vis (Shimadzu UV-160A) e Espectroscopia de emissão (Hitachi F-4500). Os copolímeros 3a-f resultantes mostraram transparência óptica na região do visível, condição necessária para a aplicação em laser de corante no estado sólido, e apresentaram fluorescência na região do amarelo e do laranja quando iluminados com radiação eletromagnética ultravioleta. 
Figura 1: Esquema da copolimerização radicalar entre as benzazolas 2a-f e metacrilato de metila formando os copolímeros fluorescentes 3a-f que apresentam a TPIEE.
A massa molecular média ponderal (
) dos copolímeros 3a-f ficou entre 0,97-1,52x106 g/mol e do polimetilmetacrilato (PMMA) sem corante foi de 1,5x106 g/mol. Para todos os copolímeros observou-se que a presença do corante na cadeia do polímero alterou a estabilidade térmica da matriz. Verificou-se um aumento significativo na temperatura inicial de decomposição (Tdi) e na temperatura de transição vítrea (Tg) para os copolímeros 3a-f quando comparados com o PMMA sem corante. Isto significa que o sistema benzazola-PMMA é mais resistente ao calor e mais rígido do que o PMMA sem corante. O comportamento termogravimétrico dos copolímeros 3a-f indicou mais de um patamar de decomposição enquanto que o PMMA sem corante apresentou apenas um patamar de decomposição com temperatura inicial de degradação em torno de 272°
C.
Agradecimentos: CNPq, CAPES, FAPERGS
1
V. Stefani, A.A. Souto, A.U. Acuña, F. Amat-Guerri, Dyes and Pigments 1992, 20, 97. 2N.S. Domingues Jr., C. Krug, P.R. Livotto, V. Stefani, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1997, 9, 1861. 3M. Segala, N. S. Domingues Jr., P. R. Livotto, V. Stefani, J. Chem. Soc.,