A autoxidação dos complexos de Ni(II) e Co(II) com tetra, penta e hexaglicina, em meio de tampão borato, é acelerada por espécies de enxofre (IV) (H2S0<SUB3, HS03-e SO32-). A formação dos complexos de Ni(III) e Co(III) foi acompanhada espectrofotometricamente em 325 e 265 nm, respectivamente. A velocidade da reação de autoxidação do complexo de Ni(II)/Gn aumenta com a concentração de S(IV) e é máxima em pH &#926;8,5. O processo é autocatalítico com Ni(III)ou Co(III)atuando como iniciadores, forma~os pela oxidação espontânea de Ni(II) ou Co(II) pelo oxigênio molecular. A dependência da constante de velocidade observada com a oncentração de S(IV) evidenciou possíveis reações paralelas com formação de um complexo com ligantes mistos antes da etapa da oxidação. A autoxidação dos complexos de Cu(II)com penta e hexaglicina em pH =9 é muito lenta, na presença e na ausência de S(IV).A presença de S(IV) e de traços de Ni(II)ou Co(II) aumenta significativamente a velocidade e a eficiência da reação (período de indução de 0,5 s). O mecanismo envolve uma cadeia de reações e um ciclo redox dos complexos. Acetaldeído e formaldeído inibem parcialmente a reação de autoxidação de Ni(II)/G4 na presença de S(IV) e luminol.O método quimiluminescente desenvolvido pode ser empregado para determinação de formaldeído [(5,0.10-5 - 1,0.10-2) mol L-1] e acetaldeído [(1,0.10-4 - 0,10) mol L-1], não sendo possível detectar separadamente cada um desses aldeídos. Na autoxidação de Ni(OH)2 induzida por S(IV) na presença de luminol ocorre emissão de radiação, possibilitando a detecção de S(IV) na faixa de 5,0.10-8 a 1,0.10-5 mol L-1, com limite de detecção estimado de 1,3.10-8 mol L-1. / The autoxidation of Ni(lI) and Co(lI) complexes with tetra, penta and hexaglycine, in borate medium, is accelerated by sulfur (IV) species (H2S03, HS03- and SO32-). The formation of Ni(llI) and Co(lIl) complexes was followed spectrophotometrically at 325 and 265 nm, respectively. The autoxidation rate of Ni(II)/Gn complex increases with S(IV) concentration and is maximum at pH ~ 8.5. The process is autocatalytic with Ni(lIl) or Co(llI) acting as initiators, formed by spontaneous oxidation by oxygen. The dependence of the observed rate constant with S(IV) concentration showed evidences of back or parallel reactions with formation of mixed ligand complex prior to the oxidation step. The autoxidation of Cu(II)/penta and hexaglycine complexes at pH = 9, in the presence and absence of S(IV), is very slow. The presence of S(IV) and of small amounts of Ni(lI) or Co(lI) increases significantly the effectiveness and reaction rate (induction period = 0.5 s). The mechanism involves a radical chain and redox cycling of the metal íon complexes. Acetaldehyde and formaldehyde partially inhibit the autoxidation reaction of Ni(II)/G4 in the presence of S(IV) and luminol. The developed chemiluminescent method can be used for determination of formaldehyde [(5.0.10-5 - 1.0.10-2) mol L-1] and acetaldehyde [(1.0.10-4 - 0.10) mol L-1), being not possible their isolated detection. The S(IV) induced autoxidation of Ni(OH)2 in the presence of luminol, occurs with radiation emission, allowing S(IV) detection in the range 5.0.10-8 to 1.0.10,-5 mol L-1, with detection limit of 1.3.10-8 mol L-1.

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This thesis deals mainly with two oxidation reactions: water oxidation and aerobic oxidation, both of which have been applied in a biomimetic fashion. In the former reaction molecular oxygen is generated whereas in the latter it was used as terminal oxidant in oxidation reactions. The first part of this thesis describes the synthesis of different ruthenium and manganese complexes that could potentially act as catalysts for water oxidation. This part includes a discussion of the stability and reactivity of a new manganese(III) amide-type complex, that has been used as a catalyst for both epoxidation of stilbene and alcohol oxidation. The second part of this thesis discusses the synthesis of two new hybrid catalysts consisting of hydroquinone linked cobalt(II) salophen and cobalt(II) salmdpt, which have been used as oxygen-activating catalysts in aerobic oxidation reactions. The former catalyst was applied to the Pd-catalyzed reactions such as 1,4-diacetoxylation of cyclohexadiene whereas the latter was applied to the Ru-catalyzed oxidation of secondary alcohols to ketones. Moreover, these two hybrid catalysts could be used in the Pd-catalyzed carbocyclization of enallenes. In all cases molecular oxygen was used as the stoichiometric oxidant.

A autoxidação dos complexos de Ni(II) e Co(II) com tetra, penta e hexaglicina, em meio de tampão borato, é acelerada por espécies de enxofre (IV) (H2S0<SUB3, HS03-e SO32-). A formação dos complexos de Ni(III) e Co(III) foi acompanhada espectrofotometricamente em 325 e 265 nm, respectivamente. A velocidade da reação de autoxidação do complexo de Ni(II)/Gn aumenta com a concentração de S(IV) e é máxima em pH &#926;8,5. O processo é autocatalítico com Ni(III)ou Co(III)atuando como iniciadores, forma~os pela oxidação espontânea de Ni(II) ou Co(II) pelo oxigênio molecular. A dependência da constante de velocidade observada com a oncentração de S(IV) evidenciou possíveis reações paralelas com formação de um complexo com ligantes mistos antes da etapa da oxidação. A autoxidação dos complexos de Cu(II)com penta e hexaglicina em pH =9 é muito lenta, na presença e na ausência de S(IV).A presença de S(IV) e de traços de Ni(II)ou Co(II) aumenta significativamente a velocidade e a eficiência da reação (período de indução de 0,5 s). O mecanismo envolve uma cadeia de reações e um ciclo redox dos complexos. Acetaldeído e formaldeído inibem parcialmente a reação de autoxidação de Ni(II)/G4 na presença de S(IV) e luminol.O método quimiluminescente desenvolvido pode ser empregado para determinação de formaldeído [(5,0.10-5 - 1,0.10-2) mol L-1] e acetaldeído [(1,0.10-4 - 0,10) mol L-1], não sendo possível detectar separadamente cada um desses aldeídos. Na autoxidação de Ni(OH)2 induzida por S(IV) na presença de luminol ocorre emissão de radiação, possibilitando a detecção de S(IV) na faixa de 5,0.10-8 a 1,0.10-5 mol L-1, com limite de detecção estimado de 1,3.10-8 mol L-1. / The autoxidation of Ni(lI) and Co(lI) complexes with tetra, penta and hexaglycine, in borate medium, is accelerated by sulfur (IV) species (H2S03, HS03- and SO32-). The formation of Ni(llI) and Co(lIl) complexes was followed spectrophotometrically at 325 and 265 nm, respectively. The autoxidation rate of Ni(II)/Gn complex increases with S(IV) concentration and is maximum at pH ~ 8.5. The process is autocatalytic with Ni(lIl) or Co(llI) acting as initiators, formed by spontaneous oxidation by oxygen. The dependence of the observed rate constant with S(IV) concentration showed evidences of back or parallel reactions with formation of mixed ligand complex prior to the oxidation step. The autoxidation of Cu(II)/penta and hexaglycine complexes at pH = 9, in the presence and absence of S(IV), is very slow. The presence of S(IV) and of small amounts of Ni(lI) or Co(lI) increases significantly the effectiveness and reaction rate (induction period = 0.5 s). The mechanism involves a radical chain and redox cycling of the metal íon complexes. Acetaldehyde and formaldehyde partially inhibit the autoxidation reaction of Ni(II)/G4 in the presence of S(IV) and luminol. The developed chemiluminescent method can be used for determination of formaldehyde [(5.0.10-5 - 1.0.10-2) mol L-1] and acetaldehyde [(1.0.10-4 - 0.10) mol L-1), being not possible their isolated detection. The S(IV) induced autoxidation of Ni(OH)2 in the presence of luminol, occurs with radiation emission, allowing S(IV) detection in the range 5.0.10-8 to 1.0.10,-5 mol L-1, with detection limit of 1.3.10-8 mol L-1.

Foram determinadas as estruturas cristalinas e moleculares, por método de difração de raios-X de monocristais, da série de quatro complexos de cloreto de Cobalto (II) com tri-benzilfosfinóxido, dibenzilfenilfosfinóxido, benzildifenilfosfinóxido e trifenilfosfinóxido. Os dados cristalinos sao: Dicloro bis(tribenzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2tbpo, COCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; sistema cristalino: ortorrômbico; grupo espacial: P212121; a = 15,133(1), b = 15,905(1), c = 16,493(1)&#197, V = 3954 &#1973; dc = 1,289(2) g.cm-3; do = 1,29(1) g.cm-3. Dicloro bis(dibenzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; sistema cristalino: monoclínico; grupo espacial: c2/c; a = 18,187(9), b = 10,998(7), c = 18,954(3) &#197, &#946 = 96,12#176(4), V = 3769&#1973; dc = 1,314 (3) g.cm-3, do = 1,33(1) g.cm-3. Dicloro bis(benzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; sistema cristalino: monoclínico; grupo espacial: p21/c; a = 10,217(2), b = 16,776(2), c = 21,920(3)&#197, = 112,15&#176(3), V = 3494 &#1973; dc = 1,364(3) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. Dicloro bis(trifenilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2tbpo, CoCl2&#8204(C6H5)3PO&#8204 2; sistema cristalino: ortorrômbico; grupo espacial: Fdd2; a = 20,73092), b = 32,947(6), c = 9,761(2) &#197, V = 6666 &#1973, dc = 1,368(1) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. As intensidades das reflexões foram medidas por difratometria automática. As estruturas foram resolvidas pelo método direto e refinadas por mínimos quadrados com matriz completa. As distâncias e ângulos mais relevantes para os quatro compostos são dadas na ordem CoCl2.2dbfpo; CoCl2.bdfpo, CoCl22tfpo, para Co-O: 1,937(7) e 1,920(6); 1,974(3), 1, 974(3) e 1,977(3); 1,940(10)&#197, para Co-Cl: 2,255(3) e 2,249(3); 2,249(2); 2,243(2) e 2,249(2); 2,243(4)&#197, para O-P: 1,505(7) e 1,547(7); 1,529(4); 1,513(4) e 1,501(4), 1,505(10)&#197, para Cl-Co-Cl: 113,01(14)&#176; 120,5(1)V; 121,78(7)&#176; 111,55(28)&#176, para O-Co-O: 104,98(30)&#176; 103,7(2)&#176; 100,04(16)&#176; 100,25(67)&#176, para Co-O-P: 153,0(8)&#176 e 176,0(8)&#176; 135,2(2)&#176; 140,80(26)&#176 e 136,43(24)&#176; 155,21(73)&#176. Nas quatro estruturas o Cobalto (II) apresenta-se tetraedricamente coordenado. Uma comparação dos parâmetros moleculares destas quatro estruturas entre si e com dados da literatura permite concluir que o Cobalto (II) exerce predominantemente um efeito de orientação dos ligantes orgânicos. A estrutura molecular dos complexos CoCl2.2bdfpo e CoCl2.2tfpo possui eixo 2 de simetria enquanto que nos 2.2bdfpo e CoCl2.2tbpo a coordenação em torno do Cobalto (II) é suficientemente distorcida para que essa simetria seja perdida. Isto permite explicar os espectros de I.V. destes complexos no que tange ao desdobramento das respectivas freqüências de estiramento da ligação P-O. Em todos os complexos o empacotamento cristalino consiste de um arranjo discreto das moléculas. / The crystal and molecular strctures of a series of four complexes of Cobalt (II) Chloride with tribenzylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide, benzyldiphenylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide were determined by single crystal X-ray diffraction. The crystal data are: Bis (tribenzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2tbpo, COCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; crystal system: orthorrombic; space group: P212121; a = 15,133(1), b = 15,905(1), c = 16,493(1)&#197, V = 3954 &#1973; dc = 1,289(2) g.cm-3; do = 1,29(1) g.cm-3. Bis (dibenzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2C6H5)PO&#8204 2; crystal system: monoclinic; space group: c2/c; a = 18,187(9), b = 10,998(7), c = 18,954(3) &#197, &#946 = 96,12#176(4), V = 3769&#1973; dc = 1,314 (3) g.cm-3, do = 1,33(1) g.cm-3. Bis (benzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; crystal system: monoclinic; space group: p21/c; a = 10,217(2), b = 16,776(2), c = 21,920(3)&#197, = 112,15&#176(3), V = 3494 &#1973; dc = 1,364(3) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. Bis (triphenylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2tbpo, CoCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; crystal system: orthorrombic; space group: Fdd2; a = 20,73092), b = 32,947(6), c = 9,761(2) &#197, V = 6666 &#1973, dc = 1,368(1) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. The intensities of the reflexion were measured by automatic diffractometry. The structures were solved by Direct Method, and refined by full matrix least-squares. The relevant distances and angles the four compounds are given in order CoCl2.2dbfpo; CoCl2.bdfpo, CoCl22tfpo, for Co-O: 1,937(7) and 1,920(6); 1,974(3), 1, 974(3) e 1,977(3); 1,940(10)&#197, for Co-Cl: 2,255(3) e 2,249(3); 2,249(2); 2,243(2) and 2,249(2); 2,243(4)&#197, for O-P: 1,505(7) and 1,547(7); 1,529(4); 1,513(4) and 1,501(4), 1,505(10)&#197, for Cl-Co-Cl: 113,01(14)&#176; 120,5(1)V; 121,78(7)&#176; 111,55(28)&#176, for O-Co-O: 104,98(30)&#176; 103,7(2)&#176; 100,04(16)&#176; 100,25(67)&#176, for Co-O-P: 153,0(8)&#176 and 176,0(8)&#176; 135,2(2)&#176; 140,80(26)&#176 and 136,43(24)&#176; 155,21(73)&#176. In the four structures the Cobalt (II) are tetrhaedrically coordinated. A comparison among the molecular parameters of these four structures, and with other data from the literature allows us to conclude that the Cobalt (II) orients the organic ligands. A two fold axis is presented by the molecular structure of the complexes CoCl2.2bdfpo and CoCl2.2tfpo while in CoCl2.2bdfpo and CoCl2.2tbpo the coordination around the Cobalt (II) is so distorced that is symmetry axis is lost. This allows us to explain the i.r. spectra of this complexes in the region associated to the splitting of the P-O stretching band. In all complexes the crystal packing consists of a arrangement of discrete molecules

A solução de cobalto(lI) em meio de perclorato de sódio apresenta uma onda polarográfica de redução próxima a -1,4 V em relação ao ECS a 25°C. A adição do ligante azoteto, N3-, causa a antecipação desta onda catódica para a região mais positiva de potencial. A máxima antecipação - de 320 mV - é atingida pela adição de 0,600 M do ligante. A antecipação da onda por ocasião da adição de azoteto, é explicada pela capacidade deste Iigante se adsorver sobre a superfície do mercúrio, formando uma ponte entre o eletrodo e o cátion metálico, facilitando a transferência de elétrons. A diminuição de sobretensão verificada com a adição do ligante reflete a queda da energia de ativação necessária para que ocorra a transferência de elétrons e como o azoteto é o responsável por este fenômeno, ele pode ser chamado de ligante catalítico. Critérios de caracterização para processos de eletrodo mostraram que a adição do ligante diminui o grau de irreversibilidade do processo de redução do cobalto(lI) - na técnica de pulso - em relação ao meio de perclorato. Em concentrações de azoteto inferiores a 0,600 M ocorre a antecipação gradativa da onda de redução do cobalto(lI) com um desdobramento em duas ondas com potenciais de meia-onda próximos a -1,1 V e -1,4 V, respectivamente. Da análise das curvas de distribuição das espécies complexas em equilíbrio concluiu-se ser a onda em -1,1 V correspondente à redução do azoteto-complexo de cobalto(ll) (presente já no seio da solução ou formado na superfície do eletrodo) e a onda em -1,4 V relacionada ao aquo-íon de cobalto(II). Especificamente na concentração de azoteto 0,160 M a onda na região de -1,1 V na polarografia de pulso diferencial apresentou um desdobramento bem nítido. Tal fato foi interpretado como transferência de elétrons por etapa ou, em outras palavras, entrada de elétrons com velocidades diferentes, possibilitando a existência de cobalto no estado monovalente ainda que por um lapso de tempo curto. Medições coulométricas a potencial controlado foram feitas em dois potenciais da onda do azoteto-complexo: (1) potencial em que ocorreu o desdobramento e (2) potencial limite. Em (1) o número de elétrons obtido foi menor que 2, a solução turvou-se devido à elevação do pH e a análise de toque na solução final detectou a presença do cátion amônio. Em (2) o número de elétrons obtido foi 2, a solução permaneceu límpida, e a análise de toque não determinou a presença de amônio. Os fatos observados em (1) reforçaram a hipótese da formação do intermediário de cobalto(l) que seria reoxidado a cobalto(lI) pelo HN3 produzindo NH4+ e N2. No caso (2), por sua vez, a redução possivelmente leva à formação de cobalto metálico, que não interage com o HN3. Outras evidências da formação de cobalto(l) obtidas foram: a) o número de elétrons fracionado e maior que 3 quando aumentou-se a concentração de HN3 no caso (1); b) a elevação significativa apenas da corrente associada ao primeiro pico (supostamente atribuído ao Co(l)) com a elevação da concentração de HN3 em solução; c) a quebra em duas retas, nas curvas de polarização, cujos coeficientes angulares foram maiores na presença de 0,160 M de azoteto e, finalmente d) a relação Ic/la, próxima de 1 quando o Ei no PPR foi fixado no potencial do desdobramento, e bem maior que 1, com Ei fixado no limite. / The electroreduction of Co(ll) in perchloric media gives origin to a polarographic wave about -1.4 V VS. SCE at 25°C. With the addition of the azide ligand, N3-, that wave shifts towards more positive potentials. The higher value of the potential shift, 320 mV, is recorded for the concentration 0,600 M of ligand. The shift can be explained by the adsorption of the azide ion on mercury electrodes, bridging the electrode and the metal ion, and promoting, then, the electron transfer more easily. With intermediary ligand concentrations the reduction wave of the cobalt ion breaks in two curves having walf-wave potentials around -1.1 and -1.4 V. Taking into account the distribution curve of the complexes species in equilibrium, it is concluded that the first wave corresponds to the azide complex of cobalt(lI) (already present in the solution or formed on the electrode surface), and the second one is related to the Co(lI) aquo íon. The wave correspondent to the reduction of azide complex, in the differential pulse polarography, too shows a splitting in two curves. This behavior dependents of the ligand concentration can be interpreted in terms of a stepwise charge transfer reaction, with the possible production of a labil Co(l) intermediate. Coulometric experiments performed at the potential where the breaks occurs, confirmed the supposition of the presence of Co(l) species, which could be oxidized to Co(ll) by HN3 yielding NH4+ and N2. Two linear regions exhibited by polarization curves in the solution 0,160 M azide and the Ic/la current ratio equal to 1, obtained by reverse pulse polarography with the initial potential coinciding with the potential at which break occurs, gave further evidences of the possible formation of Co(l) species.

Foram determinadas as estruturas cristalinas e moleculares, por método de difração de raios-X de monocristais, da série de quatro complexos de cloreto de Cobalto (II) com tri-benzilfosfinóxido, dibenzilfenilfosfinóxido, benzildifenilfosfinóxido e trifenilfosfinóxido. Os dados cristalinos sao: Dicloro bis(tribenzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2tbpo, COCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; sistema cristalino: ortorrômbico; grupo espacial: P212121; a = 15,133(1), b = 15,905(1), c = 16,493(1)&#197, V = 3954 &#1973; dc = 1,289(2) g.cm-3; do = 1,29(1) g.cm-3. Dicloro bis(dibenzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; sistema cristalino: monoclínico; grupo espacial: c2/c; a = 18,187(9), b = 10,998(7), c = 18,954(3) &#197, &#946 = 96,12#176(4), V = 3769&#1973; dc = 1,314 (3) g.cm-3, do = 1,33(1) g.cm-3. Dicloro bis(benzilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; sistema cristalino: monoclínico; grupo espacial: p21/c; a = 10,217(2), b = 16,776(2), c = 21,920(3)&#197, = 112,15&#176(3), V = 3494 &#1973; dc = 1,364(3) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. Dicloro bis(trifenilfosfinóxido) Cobalto(II), CoCl2.2tbpo, CoCl2&#8204(C6H5)3PO&#8204 2; sistema cristalino: ortorrômbico; grupo espacial: Fdd2; a = 20,73092), b = 32,947(6), c = 9,761(2) &#197, V = 6666 &#1973, dc = 1,368(1) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. As intensidades das reflexões foram medidas por difratometria automática. As estruturas foram resolvidas pelo método direto e refinadas por mínimos quadrados com matriz completa. As distâncias e ângulos mais relevantes para os quatro compostos são dadas na ordem CoCl2.2dbfpo; CoCl2.bdfpo, CoCl22tfpo, para Co-O: 1,937(7) e 1,920(6); 1,974(3), 1, 974(3) e 1,977(3); 1,940(10)&#197, para Co-Cl: 2,255(3) e 2,249(3); 2,249(2); 2,243(2) e 2,249(2); 2,243(4)&#197, para O-P: 1,505(7) e 1,547(7); 1,529(4); 1,513(4) e 1,501(4), 1,505(10)&#197, para Cl-Co-Cl: 113,01(14)&#176; 120,5(1)V; 121,78(7)&#176; 111,55(28)&#176, para O-Co-O: 104,98(30)&#176; 103,7(2)&#176; 100,04(16)&#176; 100,25(67)&#176, para Co-O-P: 153,0(8)&#176 e 176,0(8)&#176; 135,2(2)&#176; 140,80(26)&#176 e 136,43(24)&#176; 155,21(73)&#176. Nas quatro estruturas o Cobalto (II) apresenta-se tetraedricamente coordenado. Uma comparação dos parâmetros moleculares destas quatro estruturas entre si e com dados da literatura permite concluir que o Cobalto (II) exerce predominantemente um efeito de orientação dos ligantes orgânicos. A estrutura molecular dos complexos CoCl2.2bdfpo e CoCl2.2tfpo possui eixo 2 de simetria enquanto que nos 2.2bdfpo e CoCl2.2tbpo a coordenação em torno do Cobalto (II) é suficientemente distorcida para que essa simetria seja perdida. Isto permite explicar os espectros de I.V. destes complexos no que tange ao desdobramento das respectivas freqüências de estiramento da ligação P-O. Em todos os complexos o empacotamento cristalino consiste de um arranjo discreto das moléculas. / The crystal and molecular strctures of a series of four complexes of Cobalt (II) Chloride with tribenzylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide, benzyldiphenylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide were determined by single crystal X-ray diffraction. The crystal data are: Bis (tribenzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2tbpo, COCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; crystal system: orthorrombic; space group: P212121; a = 15,133(1), b = 15,905(1), c = 16,493(1)&#197, V = 3954 &#1973; dc = 1,289(2) g.cm-3; do = 1,29(1) g.cm-3. Bis (dibenzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2C6H5)PO&#8204 2; crystal system: monoclinic; space group: c2/c; a = 18,187(9), b = 10,998(7), c = 18,954(3) &#197, &#946 = 96,12#176(4), V = 3769&#1973; dc = 1,314 (3) g.cm-3, do = 1,33(1) g.cm-3. Bis (benzylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2dbfpo, CoCl2 &#8204(C7H7)2(C6H5)PO&#8204 2; crystal system: monoclinic; space group: p21/c; a = 10,217(2), b = 16,776(2), c = 21,920(3)&#197, = 112,15&#176(3), V = 3494 &#1973; dc = 1,364(3) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. Bis (triphenylphosphine oxide) dichloro Cobalt(II), CoCl2.2tbpo, CoCl2&#8204(C7H7)3PO&#8204 2; crystal system: orthorrombic; space group: Fdd2; a = 20,73092), b = 32,947(6), c = 9,761(2) &#197, V = 6666 &#1973, dc = 1,368(1) g.cm-3; do = 1,37(1) g.cm-3. The intensities of the reflexion were measured by automatic diffractometry. The structures were solved by Direct Method, and refined by full matrix least-squares. The relevant distances and angles the four compounds are given in order CoCl2.2dbfpo; CoCl2.bdfpo, CoCl22tfpo, for Co-O: 1,937(7) and 1,920(6); 1,974(3), 1, 974(3) e 1,977(3); 1,940(10)&#197, for Co-Cl: 2,255(3) e 2,249(3); 2,249(2); 2,243(2) and 2,249(2); 2,243(4)&#197, for O-P: 1,505(7) and 1,547(7); 1,529(4); 1,513(4) and 1,501(4), 1,505(10)&#197, for Cl-Co-Cl: 113,01(14)&#176; 120,5(1)V; 121,78(7)&#176; 111,55(28)&#176, for O-Co-O: 104,98(30)&#176; 103,7(2)&#176; 100,04(16)&#176; 100,25(67)&#176, for Co-O-P: 153,0(8)&#176 and 176,0(8)&#176; 135,2(2)&#176; 140,80(26)&#176 and 136,43(24)&#176; 155,21(73)&#176. In the four structures the Cobalt (II) are tetrhaedrically coordinated. A comparison among the molecular parameters of these four structures, and with other data from the literature allows us to conclude that the Cobalt (II) orients the organic ligands. A two fold axis is presented by the molecular structure of the complexes CoCl2.2bdfpo and CoCl2.2tfpo while in CoCl2.2bdfpo and CoCl2.2tbpo the coordination around the Cobalt (II) is so distorced that is symmetry axis is lost. This allows us to explain the i.r. spectra of this complexes in the region associated to the splitting of the P-O stretching band. In all complexes the crystal packing consists of a arrangement of discrete molecules

A solução de cobalto(lI) em meio de perclorato de sódio apresenta uma onda polarográfica de redução próxima a -1,4 V em relação ao ECS a 25°C. A adição do ligante azoteto, N3-, causa a antecipação desta onda catódica para a região mais positiva de potencial. A máxima antecipação - de 320 mV - é atingida pela adição de 0,600 M do ligante. A antecipação da onda por ocasião da adição de azoteto, é explicada pela capacidade deste Iigante se adsorver sobre a superfície do mercúrio, formando uma ponte entre o eletrodo e o cátion metálico, facilitando a transferência de elétrons. A diminuição de sobretensão verificada com a adição do ligante reflete a queda da energia de ativação necessária para que ocorra a transferência de elétrons e como o azoteto é o responsável por este fenômeno, ele pode ser chamado de ligante catalítico. Critérios de caracterização para processos de eletrodo mostraram que a adição do ligante diminui o grau de irreversibilidade do processo de redução do cobalto(lI) - na técnica de pulso - em relação ao meio de perclorato. Em concentrações de azoteto inferiores a 0,600 M ocorre a antecipação gradativa da onda de redução do cobalto(lI) com um desdobramento em duas ondas com potenciais de meia-onda próximos a -1,1 V e -1,4 V, respectivamente. Da análise das curvas de distribuição das espécies complexas em equilíbrio concluiu-se ser a onda em -1,1 V correspondente à redução do azoteto-complexo de cobalto(ll) (presente já no seio da solução ou formado na superfície do eletrodo) e a onda em -1,4 V relacionada ao aquo-íon de cobalto(II). Especificamente na concentração de azoteto 0,160 M a onda na região de -1,1 V na polarografia de pulso diferencial apresentou um desdobramento bem nítido. Tal fato foi interpretado como transferência de elétrons por etapa ou, em outras palavras, entrada de elétrons com velocidades diferentes, possibilitando a existência de cobalto no estado monovalente ainda que por um lapso de tempo curto. Medições coulométricas a potencial controlado foram feitas em dois potenciais da onda do azoteto-complexo: (1) potencial em que ocorreu o desdobramento e (2) potencial limite. Em (1) o número de elétrons obtido foi menor que 2, a solução turvou-se devido à elevação do pH e a análise de toque na solução final detectou a presença do cátion amônio. Em (2) o número de elétrons obtido foi 2, a solução permaneceu límpida, e a análise de toque não determinou a presença de amônio. Os fatos observados em (1) reforçaram a hipótese da formação do intermediário de cobalto(l) que seria reoxidado a cobalto(lI) pelo HN3 produzindo NH4+ e N2. No caso (2), por sua vez, a redução possivelmente leva à formação de cobalto metálico, que não interage com o HN3. Outras evidências da formação de cobalto(l) obtidas foram: a) o número de elétrons fracionado e maior que 3 quando aumentou-se a concentração de HN3 no caso (1); b) a elevação significativa apenas da corrente associada ao primeiro pico (supostamente atribuído ao Co(l)) com a elevação da concentração de HN3 em solução; c) a quebra em duas retas, nas curvas de polarização, cujos coeficientes angulares foram maiores na presença de 0,160 M de azoteto e, finalmente d) a relação Ic/la, próxima de 1 quando o Ei no PPR foi fixado no potencial do desdobramento, e bem maior que 1, com Ei fixado no limite. / The electroreduction of Co(ll) in perchloric media gives origin to a polarographic wave about -1.4 V VS. SCE at 25°C. With the addition of the azide ligand, N3-, that wave shifts towards more positive potentials. The higher value of the potential shift, 320 mV, is recorded for the concentration 0,600 M of ligand. The shift can be explained by the adsorption of the azide ion on mercury electrodes, bridging the electrode and the metal ion, and promoting, then, the electron transfer more easily. With intermediary ligand concentrations the reduction wave of the cobalt ion breaks in two curves having walf-wave potentials around -1.1 and -1.4 V. Taking into account the distribution curve of the complexes species in equilibrium, it is concluded that the first wave corresponds to the azide complex of cobalt(lI) (already present in the solution or formed on the electrode surface), and the second one is related to the Co(lI) aquo íon. The wave correspondent to the reduction of azide complex, in the differential pulse polarography, too shows a splitting in two curves. This behavior dependents of the ligand concentration can be interpreted in terms of a stepwise charge transfer reaction, with the possible production of a labil Co(l) intermediate. Coulometric experiments performed at the potential where the breaks occurs, confirmed the supposition of the presence of Co(l) species, which could be oxidized to Co(ll) by HN3 yielding NH4+ and N2. Two linear regions exhibited by polarization curves in the solution 0,160 M azide and the Ic/la current ratio equal to 1, obtained by reverse pulse polarography with the initial potential coinciding with the potential at which break occurs, gave further evidences of the possible formation of Co(l) species.

Os primeiros estudos sobre a utilização do azoteto de sódio, NaN3, como eletrólito de suporte em polarografia, revelaram a existência de onda catalítica quando o meio era acidulado, contendo HN3, na presença de íons de cobalto(II). O presente trabalho procurou esclarecer a natureza da onda catalítica com os íons de cobalto(II). Para isto foram estudados diversos fatores como ânions indiferentes, a presença de íons de hidrogênio, a influência do oxigênio, composição da solução em relação à concentração de azoteto, de cobalto(II) e papel da substância tensoativa. Os resultados experimentais levaram à conclusão de que se tratava de onda catalítica com evolução de hidrogênio, cujo mecanismo se assemelha muito ao observado no sistema CO(II)/CN-. Há evidências de participação de fenômenos de adsorção de complexos de cobalto(II) com azoteto, passando intermediariamente ao estado de oxidação (I) e reoxidação a hidreto complexo de cobalto(III). Este por ação catalítica de espécie neutra Co(N3)2 se decompõe liberando hidrogênio molecular e regenerando o complexo de cobalto(II). Verificou-se também corrente catalítica no sistema HN3N-3 na presença de níquel(II). / Previous studies about sodium azide as suporting electrolyte in polarography showed existence of a catalytic wave in acidic media, HN3, in the presence of cobalt(II). The aim of this work was to elucidate the nature of the catalytic wave obtained with cobalt(II) ions. For this purpose several factors were studied such as: indifferent anions, the presence of hydrogen protons, the influence of oxygen, composition of the solution concerning the azide ion concentration, cobalt(II) and the role of surface active substances (Triton X-100). From the experimental data it was concluded that there is a catalytic wave with hydrogen libertion whose mechanism is very similar to the one observed in the Co(II)/CN- system. There is evidences of adsorption phenomena of cobalt(II) azide complexes going through an oxidation state(I) and reoxidation to cobalt(III) hydride complex. This complex is then decomposed catalytically by the neutral species Co(N3)2 with molecular hydrogen liberation and regeneration of the cobalt(II) complex. Catalytic wave has been found to occur in HN3/N-3 buffer as caused by the presence of nickel(II).

Desenvolveu-se sistemática de trabalho para coletar valores da função &#241; vs. concentração de ligante e processos de cálculo de constantes de equilíbrio. Os sistemas Co(II)/N-3 e Ni(II)/N-3 foram analisados com o objetivo de identificar os complexos formados e determinar as respectivas constantes de estabilidade. O estudo desses sistemas foi realizado a (25,0 ± 0,l) &#176;C e em força iônica 2,0 M ajustada com NaClO4. Com base na formação de soluções tampão N-3/ HN3 e na variação de pH provocada pela adição do íon metálico Co(II) ou Ni(II), realizou-se um estudo potenciométrico para cada um dos sistemas acima indicados. Estes estudos foram realizados numa ampla faixa de concentração analítica de azoteto (0 a 2,000 M) e para diversas concentrações do íon metálico, para possibilitar uma análise mais detalhada sobre a formação dos complexos. Em relação ao sistema Co(II)/N-3 foi possível determinar a formação de cinco espécies mononucleares. As respectivas constantes de estabilidade foram calculadas por três métodos diferentes. A comparação dos desvios calculados para os valores de &#241; obtidos a partir de cada um dos três conjuntos de constantes permitiu decidir pelo seguinte conjunto de constantes: &#946;1 = 5,67 ± 0,20 M-1 &#946;2 = 19,5 &#177; 2,1 M-2 &#946;3 = 6,52 ± 4,66 M-3 &#946;4 = 15,8 ± 2,0 M-4 &#946;5 = 4,83 ± 0,31 M-5 Num comportamento diverso ao dos íons Co (II) o niquel levou à formação de complexos polinucleares. Realizou-se então um estudo monográfico envolvendo aspectos estruturais, qualitativos e quantitativos sobre a formação de complexos polinucleares. O sistema Ni(II)/-3 foi então analisado através do método potenciométrico citado mas em condições que permitiram a obtenção de um número maior de dados experimentais em relação ao sistema Co(II)/N-3, para tornar possível a determinação da composição assim como o cálculo das constantes de estabilidade das espécies existentes em equilíbrio. Dois métodos de cálculo foram utilizados, adotando-se o seguinte conjunto de constantes de equilibrio: mononucleares Ni(N3)+ &#946;11 = 5,80 Ni(N3)2 &#946;12 = 9,69 Ni(N3)-3 &#946;13 = 7,54 Ni(N3)=4 &#946;14 = 534 binucleares Ni2(N3)3+ &#946;21 = 4,06 Ni2(N3)2+2 &#946;22 = 31,8 Ni2(N3)+3 &#946;23 = 175 Ni2(N3)4 &#946;24 = 2,06x104 Ni2(N3)-5 &#946;25 = 2,30x105 Ni2(N3)=6 &#946;26 = 7,15x105 trinucleares Ni3(N3)2+4 &#946;34 = 2,28x104 Ni3(N3)+5 &#946;35 = 3,51x106 Ni3(N3)6 &#946;36 = 1,17x108 Três estudos complementares foram realizados para o sistema Ni(II)/N-3. A utilização de métodos espectrofotométrico e potenciométrico em condições de excesso de metal em relação ao ligante permitiu determinar as contantes de estabilidade das espécies mono e binucleares mais simples: NiN+3 e Ni2N3+3. O método espectrofotométrico forneceu um valor de &#946;11 = 6,90 M-1, enquanto que o segundo método forneceu &#946;11 = 7,53 &#177; 0,10 M-1 e &#946;21 = 4,29 &#177; 0,15 M-2. Medidas espectrofotométricas realizadas nas condições do segundo método permitiram calcular as absortividades molares das duas espécies, em cinco comprimentos de onda na faixa do ultravioleta. No comprimento de onda de absorção máxima dos complexos (293 nm) os valores de &#949; encontrados foram os seguintes: &#949;11 = 362 e &#949;21 = 475 cm-1mol-11. Finalmente, um estudo condutométrico feito em alta concentração de Ni(II) (0,4 M) e para concentrações variáveis de azoteto permitiu identificar a formação da espécie Ni2(N3)-5. Fez-se uma série de diagramas de distribuiçao, os quais mostraram as contribuições de cada espécie em função do ligante e, eventualmente, da concentração total do íon metálico (sistemas polinucleares). / A systematic approach in order to obtain &#241; data vs. free ligand concentration was developed as well as calculation procedures for treatment of the data to obtain stability constants. The Co(II)/N-3 and Ni(II)/N-3 systems were analysed with the purpose to identify the formed complexes and to compute its stability constants. The equilibria studies were performed at 25.0 ± 0.1&#176; C and 2.0 M ionic strength maintained with NaClO4. The pH change in azide/hydrazoic acid buffers caused by the metal cation addition was the basis of the potentiometric method to study the complex formation. A wide range of azide concentration was used at several metal cation (cobalt or nickel) concentration in order to provide reliable results. With regard to the Co(II)/N-3 system the formation of five stepwise complexes was detected. The stability constants were computed from three different calculation procedures. The best set of formation constants is: &#946;1 = 5,67 ± 0,20 M-1 &#946;2 = 19,5 &#177; 2,1 M-2 &#946;3 = 6,52 ± 4,66 M-3 &#946;4 = 15,8 ± 2,0 M-4 &#946;5 = 4,83 ± 0,31 M-5 The nickel(II)/azide system presented a quite different behaviour as compared with the cobalt(ll) one, as extensive polynuclear complex formation is attained. A monographic study about this kind of complex formation seemed interesting to be included in this thesis. An extensive study of the nickel(II)/azide system was performed at conditions wich provide enough experimental data to be treated on basis of polynuclear complex formation. Two different calculation procedures lead to the following set of equilibrium constant: mononuclear Ni(N3)+ &#946;11 = 5,80 Ni(N3)2 &#946;12 = 9,69 Ni(N3)-3 &#946;13 = 7,54 Ni(N3)=4 &#946;14 = 534 binuclears Ni2(N3)3+ &#946;21 = 4,06 Ni2(N3)2+2 &#946;22 = 31,8 Ni2(N3)+3 &#946;23 = 175 Ni2(N3)4 &#946;24 = 2,06x104 Ni2(N3)-5 &#946;25 = 2,30x105 Ni2(N3)=6 &#946;26 = 7,15x105 trinuclears Ni3(N3)2+4 &#946;34 = 2,28x104 Ni3(N3)+5 &#946;35 = 3,51x106 Ni3(N3)6 &#946;36 = 1,17x108 Two complementary studies, potentiometric and spectrophotometric, were performed at high metal cation/1igand ratio in order to create conditions for the existence of on1y a few species as Ni(N3)+ and Ni2(N3)3+. &#946;11 from spectrophotometric method is 6.90 M-1; from potentiometric method &#946;11 is 7.53 ± 0.10 M-1 and &#946;21 is 4.29 ± 0.15 M-2. The molar absorptivities at &#955;max, 293 nm, was calcu1ated as &#949;11 = 362 cm-1. mol-1.1 and &#949;21 = 475 cm-1. mol-1.1. Finally a conductometric titration of 0.4 M niekel(II) with 3.9 M sodium azide showed a high contribution of Ni2(N3) -5 in agreement with the potentiometric study. A series of distribution diagrarns were plotted in order to have the percent contribution of each species vs. the ligand concentration and, eventually, vs. the metal concentration when polynuclear complexes are formed.