Neste trabalho realizou-se a síntese e caracterização de novos derivados 2- (2’-hidroxifenil)benzazólicos. Estas moléculas apresentam um bom rendimento quântico de fluorescência, um grande deslocamento de Stokes (> 150 nm) e elevadas estabilidades térmica e fotofísica devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular que ocorre no estado excitado (TPIEE). Estes derivados contêm grupos funcionais suscetíveis a sofrer reações de polimerização com monômeros acrílicos e grupos trietoxissilanos capazes de ligarem-se covalentemente a polímeros inorgânicos como sílicas e zeolitas, com interesse na geração de materiais fotossensíveis. Estes fluoróforos apresentam bandas de absorção na região entre 300 - 360 nm do espectro, justamente onde se localizam os comprimentos de onda de emissão de alguns lasers de bombeamento, como por exemplo o laser de N2 (337 nm) e o terceiro harmônico do laser de Nd:Yag (355 nm). Além disso, sob excitação com luz ultravioleta, estes compostos emitem fluorescência entre 500 - 580 nm, região espectral de alto interesse tecnológico para aplicações em telecomunicações e medicina. A copolimerização dos novos corantes com metilmetacrilatos e a heterogeneização com sílica e zeolitas resultou em polímeros altamente fluorescentes com excelentes propriedades térmicas e ópticas. Além dos corantes benzazólicos foram utilizados outros corantes comercialmente disponíveis com emissão laser do azul até o vermelho. Foram eles: o Estilbeno 420, DPS (4,4’-difenilestilbeno), PBBO 2-(4-bifenilil)-6-fenilbenzoxazol- 1,3, as cumarinas C500, C503, C540A, C343, C440, C460, C480 e uma nova cumarina funcionalizada com um grupo acrilato C434+HEMA, os pirrometenos PM597 e PM650 e a rodamina Rh640. Com estes corantes foram sintetizados polímeros e copolímeros de metacrilato de metila e metacrilato de 2-hidroximetila e suas propriedades fotofísicas e laser foram avaliadas.

O trabalho apresenta a síntese e a caracterização de novos compostos heterocíclicos benzazólicos dos tipos 2-(4’-aminofenil)-6-nitrobenzazóis fluorescentes por apresentar provável transferência de carga intramolecular no estado excitado (ICT) e iminas aromáticas basedas nos compostos 2-(4’-amino-2’- hidroxifenil)-6-nitrobenzazóis fluorescentes devido a mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estes compostos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do Infravermelho, ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN). Foram realizados estudos fotofísicos através das espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível e de emissão de fluorescência, determinando assim, os prováveis estados eletrônicos excitados em solventes polares e apolares. / This work presents the synthesis and characterization of new fluorescent heterocyclic derivatives based on 2-(4'-aminophenyl)-6-nitrobenzazoles, as well as aromatic imines based on 2-(4'-amino-2'-hydroxyphenyl)-6-nitrobenzazoles. These molecules are photoactive due to an intramolecular proton transfer in the excited state (ESIPT) or a intramolecular charge transfer (ICT) mechanism. These compounds were characterized by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance 1H-NMR. Photophysical studies were performed using the absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible and fluorescence emission, thereby determining the excited electronic states in polar and nonpolar solvents.

Nesse trabalho foi obtida uma série de amostras de um híbrido à base de sílica, variando-se as frações molares dos precursores moleculares orgânico, dimetildimetoxissilano (DDMS), e inorgânico, ortossilicato de tetraetila (TEOS), utilizados na síntese pelo método sol-gel. O aumento da fração molar do precursor orgânico resultou em amostras com maior conteúdo orgânico. Essas amostras foram utilizadas como matrizes para dispersar o corante 2-(4'-amino-2'-hidroxifenil)benzotiazol (4-AHBT), um fluoróforo que apresenta emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, causado pelo mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). As amostras foram caracterizadas usando-se análise elementar, isotermas de adsorção de nitrogênio e espectroscopia na região do infravermelho. O corante fluorescente pireno foi usado como sonda molecular para verificar a hidrofobicidade das matrizes, que se mostrou dependente do conteúdo orgânico nas amostras. O comportamento fotofísico das matrizes dopadas com o corante 4-AHBT foi estudado usando-se espectroscopia de absorção no UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. Foi observada uma dupla emissão de fluorescência que indica a existência de um equilíbrio entre os confôrmeros do corante no estado fundamental, que é afetado por mudanças da hidrofobicidade da matriz, permitindo obter emissão de fluorescência modulada. / In this work it was obtained a set of silica based hybrid material samples with different molar fraction of the organic and inorganic molecular precursors, dimethyldimethoxysilane (DDMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), respectively, using the sol-gel method. The increasing in the molar fraction of the organic precursor produced samples with high organic content. These samples were used as matrices to disperse the 2-(4'-amino-2'- hydroxyphenyl)benzothiazole dye, a fluorophore with large Stokes shift in fluorescence emission, caused by an excited state intramolecular proton transfer phenomena (ESIPT). The set of samples was characterized by elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms and infrared spectroscopy. The fluorescent pyrene dye was used as probe for local hydrophobicity of the matrices, which was related to the organic content of the samples. The photophysical behavior of the matrices doped with the 4-AHBT dye was studied using UV-Vis absorption spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. It was observed a double fluorescence emission that indicates the existence of the equilibrium between the conformers of the dye in the ground state, which is affected by changes of the matrix hydrophobicity, allowing to obtain modulate fluorescence emission.

Este trabalho apresenta a síntese de novos compostos fotoativos contendo os grupos uréia e tiouréia e suas potenciais aplicações como sensores de ânions. Os compostos sintetizados foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, RMN de 1H e 13C, onde foi possível confirmar obtenção dos compostos. Os compostos obtidos apresentam absorção na região do ultravioleta com valores de extinção molar de acordo com as transições -*. Com objetivo de testar os novos compostos sintetizados como sensor de ânions foi realizado um estudo fotofísico na presença de diferentes ânions, sendo todos como sais de tetrabutilamônio. Esses testes também foram realizados utilizando o método de detecção visual e a espectroscopia de RMN 1H indicando que os compostos 32 e 33 apresentaram resposta colorimétrica após a adição de fluoreto. / This work presents the synthesis of novel photoactive compounds containing the urea and thiourea groups and its potential application as sensors for anions in solution. The synthesized compounds were characterized by FTIR, 1H and 13C NMR techniques. The compounds show absorption in the ultraviolet region with values of molar extinction accordingly to -* electronic transitions. In order to test the new compounds as optical sensors for anions, photophysical studies, as well as the method of visual detection and 1H NMR titration were performed in the presence of different anions as tetrabutylammonium salts. Fluoride could be successfully detected by UVVis and 1H NMR titration using compounds 32 and 33.

Neste trabalho são apresentadas a síntese e a caracterização de dois heterociclos bifuncionais do tipo benzazolil-quinolínicos, que apresentam as propriedades fotoemissoras dos benzazóis aliadas às potenciais propriedades biológicas das quinolinas. A família dos heterociclos 2-(2`-hidroxifenil)benzazólicos apresenta uma intensa emissão de fluorescência devido ao fenômeno de ESIPT (Excited State Intramolecular Proton Transfer), o que os torna uma classe de moléculas com interessantes aplicações, como a utilização em métodos diagnósticos e a produção de sondas fluorescentes. Sistemas quinolínicos, por sua vez, são utilizados no tratamento de doenças infecciosas, como as doenças virais, principalmente por serem potenciais precursores de análogos sintéticos de nucleosídeos. Para a síntese destes compostos utilizou-se a metodologia de ciclização intramolecular, inicialmente estabelecida por Gould e Jacobs. Esta ciclização foi investigada através de reação com ácido polifosfórico, de reações com fluídos de transferência de calor, de metodologia tandem e de síntese com microondas. Foram obtidos os heterociclos 3-carbetoxi-6-hidroxi-7-benzoxazolil- 4(1H)oxoquinolina e 3-carbetoxi-6-hidroxi-7- benzotiazolil- 4(1H)oxoquinolina. As condições reacionais mais apropriadas foram determinadas, sendo a metodologia sintética tandem a mais adequada. As benzazolil-quinolinas obtidas foram caracterizadas, tanto química quanto fotofisicamente. Apesar dos baixos rendimentos obtidos elas possuem grandes perspectivas de aplicação em função das propriedades fotoemissoras já observadas e das potenciais propriedades biológicas, a serem ainda avaliadas. / The synthesis and characterization of two bifunctional heterocycles belonging to the benzazolyl-quinoline class type, which present the benzazoles photoemission properties, allied to the quinolines potential biological properties, were presented. The 2-(2`- hydroxyphenyl)benzazoles heterocycles family presents an intense fluorescence emission due to an ESIPT (Excited State Intramolecular Proton Transfer) phenomenon, what makes them a molecule class with interesting applications, as its use in diagnostic methods and fluorescent probes production. Quinoline systems, in turn, are useful for infectious diseases treatment, like viral diseases, mainly because they are potential synthetic nucleoside analogues precursors. For the synthesis of these compounds the intramolecular cyclization methodology, first established by Gould and Jacobs, was used. This cyclization was investigated by poliphosphoric acid reaction, heat transfer fluids reactions, tandem methodology and microwave synthesis. The heterocycles 3-carbetoxy-6-hydroxy-7-benzoxazolyl- 4(1H)oxoquinoline and 3-carbetoxy-6-hydroxy-7-benzoxazolyl-4(1H)oxoquinoline were obtained. The best reaction conditions were determined, and the tandem synthetic methodology presented the best results. The obtained benzazolyl-quinolines were characterized both chemically and photochemically. Apart from the low yields they have great applicaton perspectives due to the photoemissing properties already observed and the potencial biological properties, to be evaluated.

Nesse trabalho foi obtida uma série de amostras de um híbrido à base de sílica, variando-se as frações molares dos precursores moleculares orgânico, dimetildimetoxissilano (DDMS), e inorgânico, ortossilicato de tetraetila (TEOS), utilizados na síntese pelo método sol-gel. O aumento da fração molar do precursor orgânico resultou em amostras com maior conteúdo orgânico. Essas amostras foram utilizadas como matrizes para dispersar o corante 2-(4'-amino-2'-hidroxifenil)benzotiazol (4-AHBT), um fluoróforo que apresenta emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, causado pelo mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). As amostras foram caracterizadas usando-se análise elementar, isotermas de adsorção de nitrogênio e espectroscopia na região do infravermelho. O corante fluorescente pireno foi usado como sonda molecular para verificar a hidrofobicidade das matrizes, que se mostrou dependente do conteúdo orgânico nas amostras. O comportamento fotofísico das matrizes dopadas com o corante 4-AHBT foi estudado usando-se espectroscopia de absorção no UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. Foi observada uma dupla emissão de fluorescência que indica a existência de um equilíbrio entre os confôrmeros do corante no estado fundamental, que é afetado por mudanças da hidrofobicidade da matriz, permitindo obter emissão de fluorescência modulada. / In this work it was obtained a set of silica based hybrid material samples with different molar fraction of the organic and inorganic molecular precursors, dimethyldimethoxysilane (DDMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), respectively, using the sol-gel method. The increasing in the molar fraction of the organic precursor produced samples with high organic content. These samples were used as matrices to disperse the 2-(4'-amino-2'- hydroxyphenyl)benzothiazole dye, a fluorophore with large Stokes shift in fluorescence emission, caused by an excited state intramolecular proton transfer phenomena (ESIPT). The set of samples was characterized by elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms and infrared spectroscopy. The fluorescent pyrene dye was used as probe for local hydrophobicity of the matrices, which was related to the organic content of the samples. The photophysical behavior of the matrices doped with the 4-AHBT dye was studied using UV-Vis absorption spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. It was observed a double fluorescence emission that indicates the existence of the equilibrium between the conformers of the dye in the ground state, which is affected by changes of the matrix hydrophobicity, allowing to obtain modulate fluorescence emission.

O trabalho apresenta a síntese e a caracterização de novos compostos heterocíclicos benzazólicos dos tipos 2-(4’-aminofenil)-6-nitrobenzazóis fluorescentes por apresentar provável transferência de carga intramolecular no estado excitado (ICT) e iminas aromáticas basedas nos compostos 2-(4’-amino-2’- hidroxifenil)-6-nitrobenzazóis fluorescentes devido a mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estes compostos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do Infravermelho, ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN). Foram realizados estudos fotofísicos através das espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível e de emissão de fluorescência, determinando assim, os prováveis estados eletrônicos excitados em solventes polares e apolares. / This work presents the synthesis and characterization of new fluorescent heterocyclic derivatives based on 2-(4'-aminophenyl)-6-nitrobenzazoles, as well as aromatic imines based on 2-(4'-amino-2'-hydroxyphenyl)-6-nitrobenzazoles. These molecules are photoactive due to an intramolecular proton transfer in the excited state (ESIPT) or a intramolecular charge transfer (ICT) mechanism. These compounds were characterized by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance 1H-NMR. Photophysical studies were performed using the absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible and fluorescence emission, thereby determining the excited electronic states in polar and nonpolar solvents.

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de compostos do tipo 2-(2'-hidroxifenil)benzazólicos, fluorescentes e com um grande deslocamento de Stokes, devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estes derivados possuem a função amino, de grande versatilidade sintética. A possibilidade de aplicação dos compostos sintetizados foi testada em cinco diferentes sistemas. Os derivados foram utilizados como monômetros vinilênicos e acriloilamida para a polimerização com metacrilato de metila para a produção de novos materiais poliméricos orgânicos fluorescentes; como sondas fluorescentes para proteínas, marcando com sucesso albumina sérica bovina, apresentando conjugados com maior fotoestabilidade em relação a sondas comerciais; como uma molécula com propriedades altamente não-lineares, possuindo o maior valor para a primeira hiperpolarizabilidade conhecido até hoje; como ligante para a complexação com metais de transição. com potencial aplicação em dispositivos orgânicos emissores de luz, e como derivados silifuncionalizados para a obtenção de materiais híbridos através de reação sol-gel, e a partir destes, obter os primeiros aerogéis de sílica fluorescentes por ESIPT.

Neste trabalho realizou-se a síntese e caracterização de novos derivados 2- (2’-hidroxifenil)benzazólicos. Estas moléculas apresentam um bom rendimento quântico de fluorescência, um grande deslocamento de Stokes (> 150 nm) e elevadas estabilidades térmica e fotofísica devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular que ocorre no estado excitado (TPIEE). Estes derivados contêm grupos funcionais suscetíveis a sofrer reações de polimerização com monômeros acrílicos e grupos trietoxissilanos capazes de ligarem-se covalentemente a polímeros inorgânicos como sílicas e zeolitas, com interesse na geração de materiais fotossensíveis. Estes fluoróforos apresentam bandas de absorção na região entre 300 - 360 nm do espectro, justamente onde se localizam os comprimentos de onda de emissão de alguns lasers de bombeamento, como por exemplo o laser de N2 (337 nm) e o terceiro harmônico do laser de Nd:Yag (355 nm). Além disso, sob excitação com luz ultravioleta, estes compostos emitem fluorescência entre 500 - 580 nm, região espectral de alto interesse tecnológico para aplicações em telecomunicações e medicina. A copolimerização dos novos corantes com metilmetacrilatos e a heterogeneização com sílica e zeolitas resultou em polímeros altamente fluorescentes com excelentes propriedades térmicas e ópticas. Além dos corantes benzazólicos foram utilizados outros corantes comercialmente disponíveis com emissão laser do azul até o vermelho. Foram eles: o Estilbeno 420, DPS (4,4’-difenilestilbeno), PBBO 2-(4-bifenilil)-6-fenilbenzoxazol- 1,3, as cumarinas C500, C503, C540A, C343, C440, C460, C480 e uma nova cumarina funcionalizada com um grupo acrilato C434+HEMA, os pirrometenos PM597 e PM650 e a rodamina Rh640. Com estes corantes foram sintetizados polímeros e copolímeros de metacrilato de metila e metacrilato de 2-hidroximetila e suas propriedades fotofísicas e laser foram avaliadas.

Este trabalho apresenta a síntese de novos compostos fotoativos contendo os grupos uréia e tiouréia e suas potenciais aplicações como sensores de ânions. Os compostos sintetizados foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, RMN de 1H e 13C, onde foi possível confirmar obtenção dos compostos. Os compostos obtidos apresentam absorção na região do ultravioleta com valores de extinção molar de acordo com as transições -*. Com objetivo de testar os novos compostos sintetizados como sensor de ânions foi realizado um estudo fotofísico na presença de diferentes ânions, sendo todos como sais de tetrabutilamônio. Esses testes também foram realizados utilizando o método de detecção visual e a espectroscopia de RMN 1H indicando que os compostos 32 e 33 apresentaram resposta colorimétrica após a adição de fluoreto. / This work presents the synthesis of novel photoactive compounds containing the urea and thiourea groups and its potential application as sensors for anions in solution. The synthesized compounds were characterized by FTIR, 1H and 13C NMR techniques. The compounds show absorption in the ultraviolet region with values of molar extinction accordingly to -* electronic transitions. In order to test the new compounds as optical sensors for anions, photophysical studies, as well as the method of visual detection and 1H NMR titration were performed in the presence of different anions as tetrabutylammonium salts. Fluoride could be successfully detected by UVVis and 1H NMR titration using compounds 32 and 33.