Caracterização Eletroquímica e Avaliação do Coeficiente de Difusão de Compostos de Inclusão Formados entre Ciclodextrinas e Ferroceno

Resumo

Resumo
Ciclodextrinas (CDs) são macromoléculas cíclicas com formato de cone, cujo interior hidrofóbico e exterior hidrofílico permite a formação de compostos de inclusão com espécies pouco solúveis em água, como por exemplo o ferroceno (Fc). Como o Fc tem potencial redox bem definido, este atua como sonda para avaliar as propriedades eletroquímicas e o coeficiente de difusão dos compostos de inclusão. Este trabalho tem o intuito de realizar uma caracterização eletroquímica dos compostos de inclusão β-CD/Fc e g-CD/Fc e avaliar seus coeficientes de difusão, empregando método eletroquímico, a fim de atestar que técnicas eletroquímicas são capazes de monitorar o crescimento de autoagregados moleculares. Os resultados mostram que há formação dos compostos de inclusão e que estes, assim como o Fc, apresentam processo redox reversível e controlado por difusão na superfície do eletrodo em uma ampla faixa de velocidade de varredura. Apesar de serem formadas pelas mesmas unidades de glicose, o interior das CDs aparenta ter ambientes químicos diferentes. Não houve variação significativa do coeficiente de difusão dos compostos de inclusão à medida que suas concentrações aumentam. Este fato sustenta a proposta de que técnicas eletroquímicas, como voltametria de pulso diferencial, são viáveis no monitoramento de processo de autoagregação molecular em meio aquoso de moléculas eletroativas.

Palavras-chave: Eletroquímica, Coeficiente de Difusão, Compostos de Inclusão.

Abstract
Cyclodextrins (CDs) are cyclic cone-shaped macromolecules, whose hydrophobic interior and hydrophilic exterior allow the inclusion compounds formation with species that are poorly soluble in water, such as ferrocene (Fc). As the Fc molecule has well-defined redox potential, it acts as probe to evaluate the electrochemical properties and the inclusion compounds diffusion coefficient. This work aims to perform an electrochemical characterization of the inclusion compounds β-CD/Fc and -CD/Fc and to evaluate their diffusion coefficients, applying an electrochemical method, in order to attest that electrochemical techniques are capable of monitoring the molecular self-aggregation process. The results show that the inclusion compounds are formed and that these compounds, such as the Fc, have a reversible redox process controlled by diffusion on the electrode surface over a wide sweeping speed range. Despite being formed by the same glucose units, the CDs interior seems to have different chemical environments. There was no significant variation in the inclusion compounds diffusion coefficient as their concentrations increased. This fact supports the proposal that electrochemical techniques, such as differential pulse voltammetry, are feasible in monitoring the self-aggregation process of small electroactive molecules in aqueous medium.

Keywords: Electrochemistry, Diffusion Coefficient, Inclusion Compounds.