Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os objetivos deste trabalho foram sintetizar, caracterizar e empregar como corantes sensibilizadores os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] e cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, em que H2dcbpy e dcbpy sÃo, respectivamente, o ligante 4,4â-dicarboxi-2,2â-bipiridina e sua forma deprotonada, bpy à 2,2â-bipiridina, bqdi à 1,2-benzoquinonadiimina, bqdi-Cl à 4-cloro-1,2-benzoquinonadiimina e nic à nicotinamida. Os complexos sintetizados foram caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmica. Os espectros UV-vis apresentaram bandas na regiÃo do visÃvel (aproximadamente 520 nm) atribuÃdas a transiÃÃes do tipo MLCT com mÃximos diferentes do complexo de partida devido à modificaÃÃo da esfera de coordenaÃÃo. Os espectros vibracionais na regiÃo do infravermelho mostraram bandas caracterÃsticas do composto de partida e dos ligantes. Os espectros de RMN 1H obtidos para os compostos com bqdi e bqdi-Cl mostraram sinais referentes aos prÃtons destes ligantes coordenados na forma oxidada. A voltametria cÃclica mostrou processos relativos ao par redox RuIII/II positivamente deslocados em relaÃÃo ao composto de partida, apresentando-se irreversÃveis para os complexos contendo os ligantes bqdi e bqdi-Cl e quasi-reversÃvel para o complexo de nicotinamida. Foram montadas DSSCs utilizando os complexos sintetizados como sensibilizadores. Para os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] e [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)], observou-se que nÃo houve conversÃo de luz em corrente elÃtrica. Para o complexo cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, verificou-se um potencial de circuito aberto de 610 mV, uma corrente de curto-circuito de 2,4 mA cm-2 e um fator de preenchimento de 0,73. Estes valores sÃo inferiores aos obtidos para o corante N3 nas mesmas condiÃÃes experimentais, mas sÃo indicativos promissores que demonstram que este complexo deve ser melhor investigado como sensibilizador em CÃlulas Solares Sensibilizadas por Corante. / Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) are devices capable of converting light into electricity. DSSCs are based on the absorption of light by a dye, which injects electrons into the conduction band of a semiconductor. This study aims to synthesize, characterize and employ as sensitizers the complexes [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] and cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, where H2dcbpy and dcbpy are, respectively, 4,4â-dicarboxy-2,2â-bipyridine and its deprotonated form, bpy is 2,2â-bipyridine, bqdi is 1,2-benzoquinonediimine, bqdi-Cl is 4-chloro-1,2-benzoquinonediimine and nic is nicotinamide. The complexes were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques. These complexes showed broad metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorptions bands at about 520 nm. 1H NMR spectra for the compounds with bqdi and bqdi-Cl showed peaks consistent with the respective oxidized form. Cyclic voltammetry showed a significant positive shift in redox potential for the RuIII/II redox couple in comparison to the starting material. The photovoltaic performances of the solar cells based on these complexes are under investigation. The results for the sensitizers [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] and [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] were not promising. On the other hand, the results for cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6 revealed a short-circuit current density of 2.4 mA cm-2, an open-circuit voltage of 610 mV and a fill factor of 0.73 under standard AM 1.5 sunlight. These results were lower than that obtained to N3, but it shows that this complex needs further investigation.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Estudos mostraram que os complexos de rutÃnio apresentaram menos toxicidade que os fÃrmacos utilizados atualmente. Com isso esses complexos estÃo sendo utilizados como agentes antitumorais, sendo que alguns podem ser fotoativados, podendo ser utilizados em terapia fotodinÃmica. Baseando-se nesses estudos foram utilizados dois complexos de rutÃnio, cis-[Ru(bpy)2(SO3)(NO)](PF6)](A) e cis-[Ru(bpy)2(SO3)(H2O)](B), onde serà comparada a sua aÃÃo devido a diferenÃa do ligante, sabe-se que complexos nitrosilados de rutÃnio estÃo sendo alvo de estudos, devido a aÃÃo do ligante NO em sistemas biolÃgicos. Os experimentos empregando a tÃcnica de eletroforese mostraram a atividade de interaÃÃo/clivagem do complexo com o DNA, somente quando irradiado e dependente da concentraÃÃo dos complexos. Os testes de reatividade com perÃxido de hidrogÃnio, tambÃm mostraram efeitos de clivagem de DNA, na ausÃncia e presenÃa luz. A utilizaÃÃo de inibidores de radicais sugeriu que o mecanismo de interaÃÃo entre os complexos A e B e o DNA à oxidativo, devido a identificaÃÃo de espÃcies oxidativas. A adiÃÃo de NaCl para verificar o mecanismo de interaÃÃo do complexo, permitiu constatar que os dois complexos em estudo fazem interaÃÃes eletrostÃticas com o DNA. Foram utilizados dois ligantes de sulco, que sugeriu a interaÃÃo por sulco maior do complexo A, no entanto nÃo ficou claro se ocorre interaÃÃo tambÃm por sulco menor, e para o complexo B verificou-se que o complexo nÃo apresenta seletividade, podendo se ligar pelos dois sulcos. Os testes de UV mostram mudanÃa nas bandas dos complexos, que pode ser indÃcio de interaÃÃo dos complexos A e B. As anÃlises em coluna de exclusÃo mostram as bandas que indicam interaÃÃo entre os complexos e o DNA. A determinaÃÃo de Kb 1,31 x 105 M-1 (A) e 3,77 x 104 M-1(B) mostraram que os complexos se ligam ao DNA, e estÃo dentro da ordem encontrada para os complexos que apresentam interaÃÃo. O experimento de viscosimetria indicou a ocorrÃncia de interaÃÃo eletrostÃtica entre os complexos. O teste de AFM mostrou que os complexos A e B alteraram a conformaÃÃo do DNA, indicando interaÃÃo. A tÃcnica de EPR mostrou o surgimento de radicais livres, na presenÃa do complexo A e H2O2 mesmo sem irradiaÃÃo. / Studies have shown that the ruthenium complexes have less toxicity than the presently used drugs. Then that complexes are being as antitumor agents, some of which can be photoactivated and can be used in photodynamic therapy. Based on these studies we used two ruthenium complexes, cis- [Ru (bpy)2 (SO3) (NO)] (PF6)] (A) and cis- [Ru (bpy)2 (SO3) (H2O)] (B), where its action will be compared due to the difference in the binder, it is known that ruthenium complex nitrosylated are being studied because of the action of the binder NO in biological systems. The experiments employing electrophoresis showed the activity of interaction / cleavage of the complex with ADN, only when irradiated and dependent on the concentration of the complexes. The reactivity tests with hydrogen peroxide have also shown effects of ADN cleavage in the absence and presence of light. The use of radical inhibitors suggested that the mechanism of interaction between A and B complex and the ADN is oxidative, because oxidative species identification. The addition of NaCl to verify the complex interaction mechanism, allowed to state the two complex under study are electrostatic interactions with the ADN. They used two groove binders, which suggests interaction through the major groove of the complex, however it is unclear whether occurring interaction also a minor groove, and the B complex found that the complex shows no selectivity, may bind by two grooves. UV tests show changes in the bands of the complex, which may indicate complex interaction of A and B. The tests exclusion column show the bands indicating interaction between the complex and ADN. The determination Kb 1.31 x 105 M-1 (A) and 3.77 x 104 M-1 (B) showed that the complexes bind to ADN and are within the range found for the complex to exhibit interaction. The viscosimetry experiment indicated the occurrence of electrostatic interaction between the complexes. The AFM test showed that the complexes A and B changed the conformation of ADN, indicating interaction. The EPR technique showed the appearance of free radicals in the presence of the complex and H2O2 even without irradiation.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Complexos de bipiridinas de rutÃnio sÃo bastante estudados na literatura por apresentarem propriedades de interesse em diversas Ãreas como estudos fotoquÃmicos e fotofÃsicos, aplicaÃÃo em sistemas biolÃgicos e como fotosensibilizadores em cÃlulas solares. No presente trabalho, os complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(dcbH2)(L)Cl], onde L = Azul do Nilo (NB), Azul de Toluidina (TBO), 9-Aminoacridina (9AA), Azure B (AB) e Violeta de Cresila (VC) foram sintetizados e caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmica para aplicaÃÃo em cÃlulas solares sensibilizadas por corante (DSCs). AlÃm destes, o complexo cis-[Ru(dcbH2)(bpy)(TCNE)Cl] (Ru-TCNE) tambÃm foi testado como sensibilizador em DSC. Estes compostos apresentaram bandas de transferÃncia de carga do tipo MLCT na regiÃo do visÃvel e potenciais redox termodinamicamente favorÃveis para as reaÃÃes de transferÃncia de carga que ocorrem no dispositivo fotoeletroquÃmico. A adsorÃÃo quÃmica dos complexos sensibilizadores na superfÃcie do TiO2 foi evidenciada pelo deslocamento das bandas de MLCT para regiÃes de menor energia quando comparadas aos espectros em soluÃÃo. Os desempenhos fotovoltaicos dos complexos como sensibilizadores em DSC foram avaliados atravÃs das curvas corrente versus potencial, obtidas em condiÃÃes padrÃo AM 1,5. As DSCs contendo os sensibilizadores Ru-TBO e Ru-AB apresentaram os menores desempenhos fotovoltaicos com eficiÃncia global de 0,02 e 0,06%, respectivamente. JÃ as cÃlulas solares sensibilizadas pelos corantes Ru-NB e Ru-VC obtiveram um rendimento de 0,11% com baixos valores de eficiÃncia de incidÃncia de conversÃo de fÃtons a corrente, IPCE. Os melhores resultados foram para as cÃlulas contendo os corantes Ru-9AA e Ru-TCNE, as quais apresentaram rendimentos de 0,54 e 2,01%, respectivamente, com valores de IPCE iguais a 10% para Ru-9AA e 48% para Ru-TCNE. Todos os complexos apresentaram eficiÃncia global de conversÃo de energia solar em elÃtrica inferiores ao complexo padrÃo N3. / Bipyridines ruthenium complexes are widely studied in the literature for presenting interesting properties in various fields such as photochemical and photophysical studies, applications in biological systems and as photosensitizers in solar cells. In this work, the complexes of the type cis-[Ru(bpy)(dcbH2)(L)Cl], where L = Nile blue (NB), Toluidine blue (TBO), 9-aminoacridine (9AA), Azure B (AB) and Cresyl Violet (VC) were synthesized and characterized by spectroscopic and electrochemical techniques for application in dye-sensitized solar cells (DSC). In addition, the complex cis-[Ru(dcbH2)(bpy)(TCNE)Cl] (Ru-TCNE) was also tested as a sensitizer DSC. These compounds showed bands of charge transfer type MLCT in the visible region and thermodynamically favorable redox potentials for the charge transfer reactions which occur in the photoelectrochemical device. The adsorption of the chemical sensitizers complexes on the surface of TiO2 was evidenced by displacement of MLCT bands to lower-energy when compared to the spectra in solution. The photovoltaic performances of the complexes as sensitizers in DSC were evaluated through current versus potential curves obtained in standard AM 1.5 conditions. The DSC sensitizers containing Ru-TBO and Ru-AB had the lowest overall efficiency with photovoltaic performances of 0.02 and 0.06%, respectively. As for the dye-sensitized solar cells by Ru-NB and Ru-VC obtained a yield of 0.11% with low efficiency values of incident conversion of photon to current, IPCE. The best results were for cells containing the dyes Ru-9AA and Ru-TCNE, with energy conversion efficiency of 0.54 and 2.01%, respectively, with IPCE values equal to 10% for Ru-9AA and 48% for Ru-TCNE moieties. All complexes showed overall efficiency of converting solar energy into electricity below the N3 complex pattern.