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Desenvolvimento e estudo teórico de novos ligantes derivados da 1,10-fenantrolina e seus complexos de ferro(II)

Miranda, Fabio da Silva January 2008 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260934.pdf: 4488313 bytes, checksum: 8a0acd62d4b4f90a603a77c07847633b (MD5) / Neste trabalho foram sintetizados novos ligantes diimínicos incluindo o inédito anel heterocíclico dipirido[3,2-f:2',3'-h]quinoxalino[2,3-b]quinoxalino (dpq-QX). Esse exibiu um interessante comportamento espectroscópico e eletroquímico e sua estrutura é apropriada para intercalação com o DNA.
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Síntese e estudo das propriedades fotofísicas do ligante [1,2,5]selenodiazol[3,4-F][1,10]fenantrolina e seus complexos de ferro (II) e európio (III)

Braga, Hugo de Campos January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-27T03:05:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335696.pdf: 6746115 bytes, checksum: 677c615fa1a4e30a6d0c84088bf1bcd0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nesta tese de doutorado foi aprimorada a metodologia para o preparo do ligante [1,2,5]selenodiazol[3,4-f][1,10]fenantrolina (PhenSe) o qual foi obtido em excelente rendimento de 90%. Posteriormente, uma análise comparativa detalhada das propriedades fotofísicas e teóricas deste ligante com a 1,10-fenantrolina (Phen) e seu análogo com enxofre [1,2,5]tiadiazol[3,4-f][1,10]fenantrolina (TDZP) mostrou que estes compostos apresentam fluorescência na região do ultravioleta, mas apenas o PhenSe exibiu fosforescência na região do visível sob atmosfera de argônio, à temperatura ambiente. O tempo de vida do estado excitado tripleto observado apenas para o PhenSe é 500 vezes maior do que o estado singleto observado para os demais compostos. Os cálculos teóricos foram capazes de confirmar que o surgimento de fosforescência para o PhenSe está relacionado com o efeito do átomo pesado dado pelo acoplamento spin-órbita. Ainda, foi demonstrado que esse conjunto de propriedades particulares do PhenSe culminaram em uma melhor resposta no experimento de fotocorrente, o que sugere que esse ligante seja um forte promissor em aplicações fotovoltaicas. Foi preparado o complexo de Eu(III) contendo três unidades de tenoiltrifluoracetona (TTA) e um do ligante com selênio (PhenSe) com 87% de rendimento. Foi possível a obtenção da estrutura cristalina via difração de raio-X e estudo das propriedades ópticas e eletroquímicas. O espectro de emissão do complexo apresenta bandas finas características das transições intraconfiguracionais, exibindo uma transição de maior intensidade em 612 nm 5D0 7F2 responsável pela forte coloração vermelha. O valor de bandgap encontrado 3,17 eV (Se) é bastante similar com o valor do análogo com enxofre, 3,10 eV (S). Os complexos de Fe(II) contendo os ligantes Phen, TDZP e PhenSe foram sintetizados e obtidos em excelentes rendimentos. O composto [Fe(PhenSe)3](ClO4)2 foi o único que apresentou emissão à temperatura ambiente, sendo caracterizado por duas bandas na região do visível. Os ligantes e complexos de Fe(II) tiveram suas atividades de fotonucleases avaliadas no UV e na luz branca. Os compostos com enxofre apresentaram forte atividade na luz UV. O ligante PhenSe e o complexo [Fe(PhenSe)3](ClO4)2 mostram ser dois poderosos compostos com intensa atividade de fotonuclease na luz branca e UV, o que torna-os potenciais candidatos para uso em terapia fotodinâmica.<br> / Abstract : In this PhD. Thesis has been improved the methodology for the preparation of the ligand [1,2,5]selenadiazolo[3,4-f][1,10]phenanthroline (PhenSe) that was obtained in excellent yield of 90%. Subsequently, a detailed comparative analysis of theoretical and photophysical properties of this ligand with 1,10-phenanthroline (Phen) and sulfur analogue [1,2,5]tiadiazol[3,4-f][1,10]fenantrolina (TDZP) showed that these compounds fluoresce in the ultraviolet region, but only PhenSe exhibited phosphorescence on the visible region under inert argon atmosphere at room temperature. The lifetime of the triplet-excited state observed only for PhenSe is 500 times higher than the singlet state observed for other compounds. The theoretical calculations confirmed that the appearance of phosphorescence for the PhenSe is related with the heavy atom effect given by the spin-orbit coupling. Finally, it was demonstrated that these specific properties of the PhenSe contribute to a better photocurrent response and suggests that the PhenSe ligand is promising for photovoltaic applications. It was prepared the complex of Eu (III) containing three units of thenoyltrifluoroacetone (TTA) and one ligand with selenium (PhenSe) in 87% yield. It was possible to obtain the crystal structure through X-ray diffraction and study of optical and electrochemical properties. The emission spectrum of the complex shows fine bands characteristic of intraconfigurational transitions exhibiting a higher intensity at 612 nm 5D0 7F2 responsible for the strong red color. The bandgap value found 3,17 eV (Se) is very similar to the value of the analogue with sulfur, 3,10 eV (S). The Fe (II) complexes containing Phen, TDZP and PhenSe ligands were synthesized and obtained in excellent yields. The compound [Fe(PhenSe)3](ClO4)2 was the unique that presented emission at room temperature being characterized by two bands in the visible region. The ligands and complexes of Fe (II) had their fotonuclease performance evaluated in the UV and white light. The sulfur compounds showed high activity in UV light. The ligand PhenSe and complex [Fe(PhenSe)3](ClO4)2 showed to be two powerful compounds fotonuclease intense activity in white and UV light, which makes them potential candidates for use in photodynamic therapy.
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Caracterização da melanina natural extraída do cabelo (eumelanina)

Costa, Thiago Guimarães January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300459.pdf: 2794811 bytes, checksum: 737d06e08690153cb15eee8a4bb3c737 (MD5) / Melanina é um pigmento natural que é produzido a partir da oxidação da tirosina sob ação de enzimas. É um oligômero de grande importância, com inúmeras aplicações e, além disso, exibe uma grande afinidade por íons metálicos que induzem a formação de espécies reativas de oxigênio (ROS) nos melanócitos, em sistemas vivos. Sendo assim uma grande arma contra células com melanomas. Neste trabalho, foram extraídas melaninas naturais do cabelo negro (eumelaninas) pelo método enzimático de Prota com pequenas modificações e caracterizadas por diferentes métodos pectroscópicos e eletroquímicos. Em seqüência, foi realizado o estudo das interações com o íon Fe(III) em solução aquosa, por titulação potenciométrica, que nos revelou que em pH biológico, a interação majoritária é [Fe(Cat)(Qi)(OH)]-. Também foram obtidos sólidos Fe(III)-(eumelanina) isolados em três valores de pH diferentes e submetidos a análise de espectroscopia de IV e EPR que mostraram a coordenação do íon Fe(III) por esses mesmos grupamentos em estado sólido. Por fim foi realizado o estudo preliminar das interações do Fe(III) com as eumelaninas mediada por ácido gálico, um ligante de baixa toxidade que foi estudado com o objetivo de carrear o centro metálico para as melaninas, em solução a espécie majoritária em pH biológico é [Fe(Qi)(AG)]+ que compete com a espécie [Fe(Qi)(Cat)], mostrando que o ácido galico pode liberar o centro de Fe(III) para a melanina / Natural melanins extracted from hair (eumelanin) were characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, electronic microscopy # field emission gun, electron paramagnetic resonance and the redox systems were elucidate by electrochemistry technique. The acid/base and complexation equilibria of eumelanin in the absence and the presence of Fe(III) ion were characterized by potentiometric titrations. The pKa#s are: 4.35, 6.30, 10.50 e 12.81; corresponding to the: carboxylic, quinineimine and catechol groups, respectively. The constants of the detected interactions with Fe(III) ion are: log([Fe(Ac)2+]/[Fe3+][Ac-]) = 5.73 , log([Fe(Qi)2+]/[Fe3+][Qi-]) = 5.20 , log([Fe(Cat)(OH)/[Fe3+][Cat2-][OH-]) = 23.53 , log([Fe(Cat)(Qi) (OH)]/[Fe(Cat)(OH)][Qi-]) = 5.66 , log([Fe(Cat)(Qi)(OH)2]2-[H+]/Fe(Cat)(Qi)(OH-)] = -8.89 e log([Fe(Cat)2(OH)2 3-]/[Fe3+][Cat2-]2[OH-]2= 18.20. Theoretical calculations was employed with one, two and tree water molecules coordinated to the metal center in an octahedral configuration. The results are in good agreement with the species detected by potentiometric titration. In the ternary system, two kinds of interactions with iron(III) were detected, involving groups of eumelanin and gallic acid: log([Fe(Ac)(AG)+]/[Fe3+][Ac-][AG-]) = 4,60 ; log([Fe(Qi)(AG)+]/[Fe3+] [Qi)(AG)]) = 8,09. The distribution species curves show that gallic acid can be utilized to carry the iron(III) ion to eumelanin. The ternary species were elucidated in solid state (acid pH values) by IR and EPR
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Novos complexos binucleares de cobre(II) e de ferro(III) zinco(II)

Peralta, Rosely Aparecida January 2005 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:57:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados 6 novos complexos de Cu(II) empregando-se os ligantes: H2Ldtb, H2BPBPMP-CH3, H2BPBPMP-NO2 e H2BPBPMP. Os complexos de Cu(II) foram testados na reação de oxidação do substrato 3,5-DTBC e podem ser considerados modelos funcionais para as catecol oxidases. Também foram sintetizados e caracterizados 4 novos complexos de Fe(III)Zn(II) empregando-se os mesmos ligantes. Os compostos de Fe(III)Zn(II) foram testados frente à hidrólise do substrato 2,4-BDNPP e apresentaram fatores de aceleração de 2200 e 5200 vezes, respectivamente, em relação à reação não catalisada. Considerando os complexos de Fe(III)Zn(II) destaca-se que as propriedades espectroscópicas, eletroquímicas e de reatividade seguem uma relação linear com as constantes de Hammett. Desta forma, esses complexos podem ser considerados isoestruturais em solução, evidenciando-se que os complexos heterobinucleares de Fe(III)Zn(II) são os segundos a mimetizar a unidade (OH2)Fe(III)(m-OH)Zn(II) da kbPAP na literatura. Estudos preliminares de clivagem de DNA empregando-se os complexos de Cu(II) demonstraram que os complexos modelos são capazes de promover a clivagem da forma superenovelada para a forma circular e linear de DNA plasmidial levando a considerá-los como nucleases químicas.
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[en] METAL COMPLEXES OF 2-PYRIDINEFORMAMIDE THIOSEMICARBAZONES: SOLUTION STUDIES, SOLID STATE STUDIES AND CYTOTOXIC ACTIVITY. / [pt] COMPLEXOS METÁLICOS DE 2-PIRIDINOFORMAMIDA TIOSSEMICARBAZONAS: ESTUDOS EM SOLUÇÃO, NO ESTADO SÓLIDO E ATIVIDADE CITOTÓXICA

FELIPE DE SOUZA DIAS DOS SANTOS VILHENA 23 July 2008 (has links)
[pt] Tiossemicarbazonas e seus complexos metálicos apresentam um amplo espectro de atividades biológicas. As tiossemicarbazonas α(N)-heterocíclicas tem sido muito estudadas em razão de sua comprovada ação antitumoral. O mecanismo de ação antitumoral dessas drogas se dá pela inibição da enzima ribonucleotídeo difosfato redutase (RDR), que catalisa o ciclo de reações redox envolvido na conversão de ribonucleotídeos a desoxirribonucleotídeos durante a síntese do ADN. A forma ativa dessas drogas é o complexo de ferro. Desse modo, a obtenção de novos complexos de Fe de tiossemicarbazonas α(N)-heterocíclicas constitui uma importante estratégia para a obtenção de candidatos a antitumorais. Nesse trabalho investimos no estudo, em solução aquosa, da interação entre 2- piridinoformamida tiossemicarbazona (H2Am4DH) e seus derivados N(4)-metil (H2Am4M), N(4)-etil (H2Am4E) e N(4)- fenil (H2Am4Ph) e os íons Cu(II) e Fe(III). Esse estudo foi monitorado por espectroscopia de absorção na região do UV-vis. Para o cálculo das constantes de formação dos complexos foram levados em consideração os valores das constantes cumulativas calculadas inicialmente para as tiossemicarbazonas livres ( β HL e β H2L+). Quatro novos complexos de Fe(III) foram isolados e caracterizados: [Fe(2Am4DH)2]Cl, [Fe(2Am4Me)2]Cl, [Fe(2Am4Et)2]Cl e [Fe (2Am4Ph)Cl3]. Os valores de susceptibilidade magnética para os complexos estão na faixa de 1,36-1,66 MB. Esses valores são próximos do calculado (1,73 MB) para complexos de Fe(III), octaédricos, spin baixo. Os dados de infravermelho indicam que as tiossemicarbazonas estão coordenadas ao ferro através do sistema quelante Npy-N-S. O comportamento eletroquímico dos complexos é bastante similar, sugerindo que suas estruturas em solução são igualmente similares. A toxicidade das tiossemicarbazonas e de seus complexos de ferro frente à Artemia salina foi estudada como um pré-screening para sua ação antitumoral. Os valores de LD50 obtidos indicam que esses compostos têm atividade citotóxica, sugerindo que poderiam igualmente apresentar ação antitumoral. Além disso, os potenciais de redução FeIII/FeII observados para os complexos estão dentro da faixa ideal dos redutores celulares. Assim, se confirmada a atividade antitumoral o mecanismo de ação poderia envolver a redução FeIII/FeII por tiois celulares, como sugerido para outros complexos de ferro de tiossemicarbazonas. / [en] Thiosemicarbazones and their metal complexes present a wide range of bioactivities. It has been shown that the antitumoral action of á(N)-heterocyclic thiosemicarbazones occurs through the inhibition of ribonucleotide diphosphate reductase (RDR), a key enzyme involved in the conversion of ribonucleotides into deoxyribonucleotides during DNA syntheses. The active form of the drugs are their iron complexes. Hence the preparation of new iron complexes with á(N)- heterocyclic thiosemicarbazones constitutes an interesting strategy in designing antitumoral drug candidates. In the present work the interactions of 2- pyridineformamide thiosemicarbazone (H2Am4DH) and its N(4)- methyl (H2Am4Me), N(4)-ethyl (H2Am4Et) and N(4)-phenyl (H2Am4Ph) derivatives with Cu(II) as well as Fe(III) ions in aqueous solution were studied, monitored in the visible region by the variations of the absorption spectrum. The cumulative protonation constants â HL and â H2L+ were determined for the ligands by a potentiometric method and were used in the calculation of the complex formation constants. The iron(III) complexes [Fe(2Am4DH)2]Cl, [Fe (2Am4Me)2]Cl, [Fe(2Am4Et)2]Cl and [Fe(2Am4Ph)Cl3] were obtained and characterized. The values of magnetic moments in the 1.59-1.66 BM range are close to the calculated value of 1.73 BM, characteristic of the presence of one unpaired electron as in low spin iron(III) complexes. The infrared data for the complexes indicate coordination of the thiosemicarbazones through the Npy-N-S chelating system. The resemblance of electrochemical behaviors suggests that the structures of the complexes in solution are also very similar. The toxicity of the thiosemicarbazones and their metal complexes against Artemia salina was assayed as a prescreening of antitumoral action. The low values of LD50 obtained for the studied compounds in this assay indicate that they could present antineoplastic properties. Moreover, the determined values of FeIII/FeII redox potentials for the complexes fall in the range of cellular reductants. Therefore, if the complexes present antitumoral activity, their biochemical pathway could involve FeIII/FeII reduction by cellular thiols, as suggested previously for iron complexes of other thiosemicarbazones.
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Química supramolecular de complexos ter-imínicos de ferro(II) / Supramolecular chemistry of ter-imine Iron(II) complexes

Mangoni, Ana Paula 28 June 2019 (has links)
A química dos complexos de bis(ter-iminas) de ferro(II) contendo os ligantes tridentados fenilterpiridina (phtpy), piridilterpiridina (pytpy), fenilterpirazina (phtpz) e piridilterpirazina (pytpz) foi tratada nesta Tese. Os complexos exibem configuração de spin baixo, exibindo coloração violeta intensa decorrentes de transições de transferência de carga do ferro(II) para a ter-imina, d&#960; &#8722; p&#960;*. Suas configurações lineares rígidas mostram-se adequadas para a realização de montagens supramoleculares com íons de metais de transição, explorando a ligação entre os grupos piridina e pirazina, e este aspecto distinto foi especialmente focado neste trabalho. A química sintética dos ligantes, obtidos a partir do método de Kröhnke modicado, e dos complexos bis-substituídos foi aqui elaborada com excelentes resultados. A caracterização dos ligantes e dos complexos foi realizada a partir de análises de CHN, espectroscopia eletrônica, RMN e Raman, espectrometria de massas e voltametria cíclica. Os estudos teóricos foram realizados utilizando métodos semi-empíricos ZINDO/S. Todos os complexos exibem forte efeito Raman ressonante associado ao cromóforo ferro(II)ter-imínico. Os grupos piridil e pirazil (L) podem ser protonados em soluções fortemente ácidas, e também podem atuar como ligantes pontes formando uma série de sucessivos complexos de bi à heptanucleares, com o íon pentacianidoferrato(II). Tais complexos exibem novas bandas de transferência de carga no visível, refletindo as propriedades eletrônicas do cromóforo periférico {FeII(CN)5L}. Seus espectros de Raman ressonante foram investigados em comparação com os complexos mononucleares correspondentes. Na presença de íons de metais de transição, Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II) e Fe(III), os complexos supra-moleculares de pentacianidoferrato(II) formam uma série de compostos análogos ao Azul da Prússia, produzindo filmes moleculares de grande interesse como novos materiais poliméricos e eletrocatalíticos. / The chemistry of bis(ter-imine)iron(II) complexes containing the phenylterpyridine (phtpy), pyridylterpyridine (pytpy), phenylterpyrazine (phtpz) and pyridylterpyrazine (pytpz) tridentate ligands is dealt with in this Thesis. The complexes exhibit low spin configuration, displaying strong red-violet colors arising from iron(II) to ter-imine, d&#960; &#8722; p&#960;* charge-transfer transitions. Their rigid linear configurations proved suitable for performing supramolecular assemblies with transition metal ions, by exploring the bridging pyridine and pyrazine moieties, and this distinct aspect has been specially focused on this work. The synthetic chemistry of the ligands, obtained from the Kröhnke method, and of the bis-substituted complexes was here elaborated with excellent results. Characterization of the ligands and complexes was carried out based on CHN analyses, electronic, NMR and Raman spectroscopy, mass spectrometry and cyclic voltammetry. Theoretical studies were carried out using ZINDO/S semiempirical methods. All the complexes exhibit strong resonance Raman effect associated with the iron(II) ter-imine chromophore. The pyridyl and pyrazyl groups (L) can be protonated in strongly acidic solutions, and can also act as bridging ligands forming a series of successive, bi-to-heptanuclear complexes with the pentacyanidoferrate(II) ion. Such complexes display new charge-transfer bands in the visible, reflecting the electronic properties of the {FeII(CN)5L} peripheral chromophore. Their resonance Raman spectra have been investigated in comparison with the corresponding mononuclear complexes. In the presence of transition metal ions, Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II) and Fe(III) ions, the pentacyanidoferrate(II)-supramolecular complexes form a series of Prussian blue type of compounds, yielding molecular films of great interest as new conducting polymeric and electrocatalytic materials.
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Desenvolvimento de nanossistemas supramoleculares baseados em complexos terpiridínicos de ferro(II) / Development of supramolecular nanosystems based on iron(II) terpyridine complexes

Assumpção, Aline Moreno Chagas 11 December 2008 (has links)
A química supramolecular representa o caminho mais promissor na rota de desenvolvimento da nanotecnologia devido à maneira especial com que diferentes moléculas interagem, trocando informações e criando estruturas organizadas. Esta tese pretende contribuir para este campo de pesquisa, através do estudo de três derivados terpiridínicos funcionalizados e seus complexos de ferro(II): 4\'-(3- tienil)- 2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (titpy), [Fe(titpy)2]2+; 4\'-(4\'-(fenil)- 2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (phtpy), [Fe(phtpy)2]2+ e 4\'-(4-bromo-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (Br-phtpy), [Fe(Brphtpy)2]2+. A investigação desses complexos foi realizada por métodos espectroscópicos, físico-químicos e computacionais. As propriedades dos complexos sintetizados foram exploradas empregando o conceito de química supramolecular, através da interação dos mesmos com &#946;-ciclodextrina, matriz de gel de pentóxido de vanádio e nanopartículas de ouro. Os novos materiais gerados apresentaram características que tornam possível a sua aplicação em diferentes áreas como: dosimetria UV-Vís, materiais para baterias e armazenamento de cargas e nanoestruturas organizadas. / Supramolecular chemistry is the most promising path on the development of nanotechnology. This is due to the special way that different molecules interact, exchanging information and generating organized structures. This PhD thesis intends to contribute in the supramolecular research field, with the study of three functionalized terpyridines derivates and the correlated iron(II) complexes: 4\'-(3-thienyl)-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine, (titpy), [Fe(titpy)2]2+; 4\'-(4\'-(phenyl)- 2,2\':6\',2\'\'-terpirydine (phtpy), [Fe(phtpy)2]2+ and 4\'-(4-bromophenyl)-2,2\':6\',2\'\'- terpirydine (Br-phtpy), [Fe(Br-phtpy)2]2+. The investigations of the prepared compounds were done by spectroscopy, physicochemical and computational methods. The properties of the synthesized complexes were exploited in the supramolecular chemistry sense by the interactions of those compounds with &#945;-cyclodextrin, vanadium pentoxide gel matrix and gold nanoparticles. The originated materials presented features that make possible the employment of them in distinct areas such: UV-Vis dosimeter, batteries and charge storage, and organized nanostructures
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Desenvolvimento de nanossistemas supramoleculares baseados em complexos terpiridínicos de ferro(II) / Development of supramolecular nanosystems based on iron(II) terpyridine complexes

Aline Moreno Chagas Assumpção 11 December 2008 (has links)
A química supramolecular representa o caminho mais promissor na rota de desenvolvimento da nanotecnologia devido à maneira especial com que diferentes moléculas interagem, trocando informações e criando estruturas organizadas. Esta tese pretende contribuir para este campo de pesquisa, através do estudo de três derivados terpiridínicos funcionalizados e seus complexos de ferro(II): 4\'-(3- tienil)- 2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (titpy), [Fe(titpy)2]2+; 4\'-(4\'-(fenil)- 2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (phtpy), [Fe(phtpy)2]2+ e 4\'-(4-bromo-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina (Br-phtpy), [Fe(Brphtpy)2]2+. A investigação desses complexos foi realizada por métodos espectroscópicos, físico-químicos e computacionais. As propriedades dos complexos sintetizados foram exploradas empregando o conceito de química supramolecular, através da interação dos mesmos com &#946;-ciclodextrina, matriz de gel de pentóxido de vanádio e nanopartículas de ouro. Os novos materiais gerados apresentaram características que tornam possível a sua aplicação em diferentes áreas como: dosimetria UV-Vís, materiais para baterias e armazenamento de cargas e nanoestruturas organizadas. / Supramolecular chemistry is the most promising path on the development of nanotechnology. This is due to the special way that different molecules interact, exchanging information and generating organized structures. This PhD thesis intends to contribute in the supramolecular research field, with the study of three functionalized terpyridines derivates and the correlated iron(II) complexes: 4\'-(3-thienyl)-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine, (titpy), [Fe(titpy)2]2+; 4\'-(4\'-(phenyl)- 2,2\':6\',2\'\'-terpirydine (phtpy), [Fe(phtpy)2]2+ and 4\'-(4-bromophenyl)-2,2\':6\',2\'\'- terpirydine (Br-phtpy), [Fe(Br-phtpy)2]2+. The investigations of the prepared compounds were done by spectroscopy, physicochemical and computational methods. The properties of the synthesized complexes were exploited in the supramolecular chemistry sense by the interactions of those compounds with &#945;-cyclodextrin, vanadium pentoxide gel matrix and gold nanoparticles. The originated materials presented features that make possible the employment of them in distinct areas such: UV-Vis dosimeter, batteries and charge storage, and organized nanostructures
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PREPARAÇÃO DE COMPÓSITOS DE POLIANILINA EM MATRIZES DE COPOLÍMEROS ESTIRENO-DIVINILBENZENO E ESTUDOS DE ADSORÇÃO POR TROCA IÔNICA DE ÂNIONS COMPLEXOS DE [FeCl4]- E [CuCl4]2- / PREPARATION FOR SUPPORTING COMPOSITE POLIANYLINE IN MATRIZES OF COPOLYMERS ESTYRENE-DIVINYLBENZENE AND STUDIES OF ADSORPTION BY EXCHANGE IONIC OF COMPLEX ANIONS OF [FeCl4]- AND [CuCl4] 2-

SILVA, Robson Benedito 30 June 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Robson Benedito.pdf: 1022715 bytes, checksum: 9d875a8af1bf4a65ffc509c6153b7a5b (MD5) Previous issue date: 2008-06-30 / In this work, composites of dispersed polyaniline in beads of styrenedivinybenzene copolymer (Pani/Sty-DVB copopolymer) with different porosities were prepared through in situ polymerization. Materials with high surface areas and high porosities were obtained what explain their properties to adsorve transition metals. SD29 and SD84 copolymers were prepared through suspension polymerization in the presence of inert diluents as toluene/heptane with different DVB ratios to obtain macroporous beads. SD29/Pani and SD84/Pani composites were obtained by swelling the copolymers with aniline/ethanol mixtures (20/80%) before polymerization. Oxidative polymerization of aniline was carried out with ammonium persulfate in the presence of nitric acid at pH extremely acid and temperature range from 0 to 3 oC for 5 hours. All materials were characterized by infrared spectroscopy, porosity measurements, optical microscopy and adsorption capacity. The composite surface areas and pore volumes diminished in relation to original xv copolymers, while apparent density increased due polyaniline incorporation. Pore size distributions did not suffer large variations and all were typical of macroporous structures. Due the high DVB content, SD84/Pani composite and SD84 copolymer presented higher porosity and specific surface area when compared to systems with low reticulation degree. From acid solutions, [FeCl4]- and [CuCl4]2-, complex anions were adsorbed on SD29/Pani and SD84/Pani composites through ion exchange batch process. The amounts of complex anions adsorbed were determined by atomic absorption spectrophotometry. Complex anions adsorption increased with chloridric acid and metal concentration for both composites. Maximum adsorption capacity (mg of anion/g of composite) of [FeCl4]- were higher than [CuCl4]2- for both composites. Kinetic data showed a time of 12h for adsorption equilibrium of [FeCl4]- anions, while for [CuCl4]2- anions the equilibrium was not reached in 24 h for both composites. Infrared spectra showed vibrational bands of characteristic functional groups in the materials and band shifts were observed after [FeCl4]- and [CuCl4]2- complex anions adsorptions on the composites. Morphology evaluation showed that aniline polymerized homogeneously in the presence of nitric acid for all porous structures of the copolymers. Therefore, it can be concluded that complex anions adsorption depend as so the amount of adsorption sites of polyaniline as the porous structures of the composites. / Neste trabalho, foram preparados e caracterizados compósitos de polianilina (Pani) dispersa em esferas de copolímeros estireno-dinvilbenzeno com diferentes porosidades, através da polimerização oxidativa "in situ". Obteve-se materiais com altas áreas superficiais específicas e porosidades, que conferiu aos mesmos, características adsorventes para metais de transição. Os copolímeros SD29 e SD84 foram preparados através de polimerização em suspensão na presença de diluentes inertes Tolueno/Heptano, com diferentes frações de divinilbenzeno (DVB) para obtenção de microesferas com estruturas macroporosas. Compósitos SD29/Pani e SD84/Pani foram obtidos pelo intumescimento dos copolímeros antes da polimerização por mistura anilina/etanol (20/80%). A polimerização oxidativa da anilina foi realizada com persulfato de xiii amônio na presença de ácido nítrico em pH extremamente acido, na temperatura de 0 a 3 ºC por 5 horas. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, medidas de porosidade, microscopia óptica e capacidade de adsorção. As medidas de área superficial específica e o volume dos poros dos compósitos mostraram uma diminuição significativa em relação aos copolímeros, enquanto que, a densidade aparente aumentou devido incorporação da polianilina. Já as distribuições de tamanho de poros não sofreram variações significativas, mantendo as características de estruturas macroposas. Devido ao maior teor de DVB, tanto o compósito SD84/Pani quanto o copolímero SD84 apresentaram maior porosidade e área específica quando comparado com os sistemas com menor grau de reticulação. A adsorção dos ânions complexos [FeCl4]- e [CuCl4]2- em solução ácida pelos compósitos SD29/Pani e SD84/Pani se deu através do processo de troca iônica, que foi realizada num sistema de batelada. A quantidade de ânions complexos adsorvidos foi obtida por espectrofotometria de Absorção Atômica e mostrou que a adsorção para ânions complexos para ambos os compósitos, aumentou com o aumento da concentração de ácido clorídrico e do metal. Os valores das capacidades máximas de adsorção (mf)(mg g-1) evidenciaram que para os ânions de [FeCl4]- foram maiores do que para os ânions [CuCl4]2- em ambos os compósitos. Os dados cinéticos mostraram que o tempo necessário para que o sistema atinja o equilíbrio foi de 12 h para os íons [FeCl4]- enquanto que para os íons [CuCl4]2- não atingiu o equilíbrio no tempo de 24 h para ambos os compósitos. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas vibracionais características dos grupos funcionais nos materiais e deslocamentos após a formação de complexos suportados com os ânions de [FeCl4]- e [CuCl4]2- pelos compósitos. A avaliação morfológica mostrou que na presença de ácido nítrico a anilina polimerizou homogeneamente por toda estrutura porosa dos copolímeros. Portanto, pode-se concluir que o processo de adsorção dos ânions complexos depende tanto da quantidade de sítios de adsorção da polianilina como da estrutura porosa dos compósitos.

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