NOVOS LÍQUIDOS IÔNICOS E SOLVENTES EUTÉTICOS PROFUNDOS FUNCIONAIS: DA ESTRUTURA MOLECULAR ÀS PROPRIEDADES EMERGENTES

Descrição

O presente projeto de pesquisa insere-se no contexto da Química Orgânica, da Química Supramolecular e da Química Sustentável, com foco no desenvolvimento de novos líquidos estruturados e materiais funcionais baseados em líquidos iônicos (LIs) e em solventes eutéticos profundos (DES, Deep Eutectic Solvents). A proposta busca contribuir para o avanço do conhecimento sobre a relação entre estrutura molecular, organização supramolecular e propriedades físico-químicas desses sistemas, bem como ampliar suas perspectivas de aplicação em diferentes áreas da Química. Para atingir esses objetivos, o projeto foi organizado em três eixos temáticos complementares. O primeiro eixo contempla a síntese de novos líquidos iônicos derivados de moléculas com características surfactantes, tais como cloreto de benzetônio, cloreto de benzalcônio, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO) e compostos estruturalmente relacionados. Essa estratégia visa à obtenção de líquidos iônicos anfifílicos com diferentes arquiteturas moleculares, capazes de apresentar propriedades auto-organizacionais e comportamentos supramoleculares diferenciados. Além disso, serão priorizadas metodologias sintéticas alinhadas aos princípios da Química Verde, visando a processos mais simples, economicamente viáveis e ambientalmente adequados. O segundo eixo está relacionado ao desenvolvimento de novos solventes eutéticos profundos (DES) a partir de compostos orgânicos funcionalizados, incluindo derivados de carboidratos, hidrazonas e outras moléculas de origem renovável. Serão investigadas diferentes combinações entre aceptores e doadores de ligação de hidrogênio, visando compreender como a estrutura química dos constituintes influencia a formação dos líquidos, suas interações intermoleculares e suas propriedades físico-químicas. A utilização de precursores provenientes de fontes renováveis contribui para o desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis. O terceiro eixo envolve o estudo detalhado da estrutura molecular, da organização supramolecular e das propriedades físico-químicas dos líquidos iônicos e dos DES sintetizados. Para isso, serão empregadas técnicas como RMN multinuclear, calorimetria exploratória diferencial, análise termogravimétrica, infravermelho, espectrofluorimetria e reologia. Essas técnicas permitirão não apenas a caracterização estrutural dos sistemas obtidos, mas também a investigação de aspectos relacionados à formação de redes de ligações de hidrogênio, agregação molecular, estabilidade térmica, comportamento reológico, propriedades de solvatação e dinâmica supramolecular. Dessa forma, espera-se que o projeto gere contribuições relevantes tanto do ponto de vista científico quanto para a formação de recursos humanos qualificados. Entre os principais resultados esperados destacam-se: (i) a síntese e caracterização de novos líquidos iônicos e DES funcionais; (ii) a compreensão dos fatores estruturais e supramoleculares que governam as propriedades desses sistemas; (iii) a ampliação da infraestrutura científica e a consolidação de uma linha de pesquisa dedicada à Química de Líquidos Iônicos e Solventes Eutéticos Profundos no LASOM-PB; (iv) a formação de recursos humanos em diferentes níveis (iniciação científica, trabalhos de conclusão de curso, estágios, mestrado e doutorado); (v) a divulgação dos resultados por meio de publicações em periódicos científicos de alto impacto, apresentações em congressos e demais atividades de divulgação científica e tecnológica.