Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work describes the synthesis and structural analysis of different kinds of tellurium based compounds, depicting the preparation of zwitterions, coordination polymers and also heteronuclear complexes, using 4-ditellurobispyridine (4) and N , N , N , N -tetraethyl-N,N -pyridine-2,6-dicarbonyl-bis(thiourea) (12) as starting materials. These ligands are able to form complexes with tellurium allowing the simultaneous coordination of transition metals, producing novel compounds. The materials were characterized by single crystal X-ray diffraction, vibrational spectroscopy and 1H and 125Te nuclear magnetic resonance (when applicable). The methodology using the ligand 12 provided the preparation of three different classes of compounds: complexes with inorganic tellurium, complexes with organic derivatives of tellurium and tellurium based complexes with transition metals. The later ones are the most interesting owing the selectivity of the ligand, that coordinates to tellurium just with the softer site (sulfur atom), leaving the other donor atoms free to coordinate to another metallic center. / Este trabalho apresenta a síntese e a análise estrutural de diferentes classes de complexos derivados de telúrio, com a obtenção de zwitterions, polímeros de coordenação, e também, complexos heteronucleares, a partir de ditelureto de bis-4-piridila (4) e do ligante N , N , N , N -tetraetil-N,N -piridina-2,6- dicarbonil-bis(tioureia) (12). Os ligantes utilizados neste trabalho são capazes de formar complexos com telúrio permitindo a coordenação simultânea de metais de transição, de tal modo que as metodologias de síntese empregadas são capazes de fornecer compostos inéditos na literatura. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X em monocristal, espectroscopia no infravermelho, análise elementar, e ressonância magnética nuclear de 1H e de 125Te nos exemplos em que as técnicas são aplicáveis. As metodologias envolvendo o ligante 12 permitiram a obtenção de três classes distintas de compostos: complexos com telúrio inorgânico, com derivados orgânicos de telúrio e complexos em combinação com metais de transição. Os complexos envolvendo metais de transição têm especial destaque, pois o ligante 12 mostrou excelente seletividade, ocorrendo a coordenação ao átomo de telúrio exclusivamente pelo sítio macio (átomo de enxofre), deixando os outros sítios doadores livres para coordenação com outro centro metálico.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-09T10:17:27Z No. of bitstreams: 1 elgteelminborgesdepaula.pdf: 3380575 bytes, checksum: 18f97b33fbd0bd8930a6495505ebf65e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T14:02:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 elgteelminborgesdepaula.pdf: 3380575 bytes, checksum: 18f97b33fbd0bd8930a6495505ebf65e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T14:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 elgteelminborgesdepaula.pdf: 3380575 bytes, checksum: 18f97b33fbd0bd8930a6495505ebf65e (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho consiste na síntese e caracterização de complexos inéditos envolvendo as espécies oxocarbônicas ácido esquárico e croconato, o pseudo-oxocarbono croconato violeta, bem como os ligantes nitrogenados derivados piridínicos 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina (MBP), 1,3-bis(4-piridil)propano (BPP) e 2,3,5,6-tetraquis(α-piridil)pirazina (TPP) e os sítios metálicos de Co(II), Ni(II) e Cu(II). Adicionalmente realizou-se sínteses envolvendo o sítio metálico de Mn(II). Utilizou-se diversas técnicas analíticas e espectroscópicas para a caracterização dos compostos sintetizados, tais como, análise elementar (CHN), análise térmica (TG/DTA) e espectroscopia vibracional (IV e Raman). Foram obtidos seis complexos envolvendo a espécie esquarato, dos quais três contêm o ligante 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina (MBP), denominados: [Co(MBP)2(C4O4)] (1), [Ni(MBP)3](C4O4).3H2O (2) e {[Cu2(MBP)2(C4O4)2(H2O)4]}n (3) e três o ligante 2,3,5,6-tetraquis(α-piridil)pirazina (TPP): [Co2(TPP)(C4O4)2(H2O)2)]2H2O (4), [Ni2(TPP)(C4O4)(H2O)2Cl2]7H2O (5) e [Cu2(TPP) (H2O)2Cl2)] (C4O4)2H2O (6). Os complexos (2), (3) e (6) tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. O composto (3) apresentou-se como um polímero de coordenação que se estende em uma dimensão através do ligante esquarato, coordenado em ponte entre dois sítios de Cu(II) pelo modo µ-1,2-bis(monodentado). O referido ligante oxocarbônico apresentou-se nos compostos (2) e (6) como contra-íon. As sínteses envolvendo a espécie oxocarbônica croconato de potássio levaram à obtenção de sete compostos inéditos denominados: {[Co(MBP)2(NO3)]2+.[Co(C5O5)2(H2O)4]2-} .6H2O (7), [Ni(MBP)2(C5O5)] (8), [Cu(MBP)(C5O5)(H2O)] (9), {[Mn2(BPP)2(C5O5)2(H2O)4].3H2O}n (10), {[Co2(BPP)2(C5O5)2(H2O)4].2H2O}n (11), {[Ni2(BPP)3(C5O5)2(H2O)4].5H2O}n (12) e {[Cu(BPP)(C5O5)(H2O)3]}n (13), em que MBP consiste no ligante nitrogenado 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina e BPP no 1,3-bis(4-piridil)propano. Os compostos (7), (8) e (10) tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. O complexo (7) apresentou-se dinuclear, sendo constituído por uma porção catiônica e outra aniônica que apresenta dois íons croconato coordenados pelo modo monodentado, enquanto que (8) é mononuclear com o diânion croconato coordenado ao Ni(II) pelo modo 1,2-bidentado, tais complexos apresentaram arranjos supramoleculares, sendo que em (7) a presença de interações de hidrogênio estendem o arranjo em duas dimensões e em (8) interações do tipo empacotamento π estende o arranjo supramolecular em uma dimensão. O composto (10) apresentou-se como um polímero de coordenação bidimensional em que tanto o ligante nitrogenado BPP, numa conformação TG (trans-gauche), quanto um dos diânions croconato, apresentaram-se coordenados em ponte entre dois sítios metálicos de Mn(II). Tal rede polimérica apresenta caminhos fechados cuja topologia estrutural é (6,3). O referido polímero apresenta dois íons croconato com modos de coordenação distintos, um deles se coordena ao sítio de Mn(II) pelo modo 1,2-bidentado e outro em ponte pelo inusitado modo µ-1,2-bis(monodentado), o qual não apresenta relatos na literatura. Observou-se que a folha bidimensional apresentou-se entrelaçada paralelamente à outra folha equivalente, gerando uma estrutura interpenetrada. Através das sínteses envolvendo o pseudo-oxocarbono croconato violeta obteve-se dois compostos denominados: [Co(MBP)2(CV)] (14) que envolve o ligante nitrogenado 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina (MBP) e {[Mn(BPP)2(H2O)2](CV)2-.2H2O}n (15) que envolve o ligante 1,3-bis(4-piridil)propano (BPP). O composto (15) teve sua estrutura determinada por difração de raios X de monocristal, a qual apresenta dois ligantes BPP, numa conformação TG (trans-gauche), coordenados em ponte entre dois sítios de Mn(II) gerando um arranjo polimérico unidimensional em que os diânions croconato violeta atuam como contra-íons. Observou-se a presença de interações de hidrogênio na estrutura, as quais foram responsáveis pelos arranjos supramoleculares bi e tridimensional. / This work presents the synthesis and characterization of novel complexes of Co(II), Ni(II) and Cu(II) involving the oxocarbons species, squaric acid and croconate ion, the pseudo-oxocarbon croconate violet dianion as well as the nitrogen ligands derived from pyridine 4,4’-dimethyl-2,2'-bipyridine (MBP), 2,3,5,6-tetrakis(α-pyridyl)pyrazine (TPP) and 1,3-bis(4-pyridyl)propane (BPP). Additionally, some syntheses involving the Mn(II) metal ion were realized. We used various analytical and spectroscopic techniques for characterization of the compounds such as elemental analysis (CHN), thermal analysis (TG/DTA) and vibrational spectroscopy (IR and Raman). We obtained six complexes involving the species squarate. Three of them contain the ligand 4,4’-dimethyl-2,2'-bipyridine (MBP), named: [Co(MBP)2 (C4O4)] (1), [Ni(MBP)3](C4O4).3H2O (2) and {[Cu2(MBP)2(C4O4)2(H2O)4]}n (3) and the other three contain the ligand 2,3,5,6 tetrakis(α-pyridyl)pyrazine (TPP): [Co2(TPP)(C4O4)2(H2O)2)]2H2O (4), [Ni2(TPP)(C4O4)(H2O)2Cl2]7H2O (5) and [Cu2(TPP)(H2O)2Cl2)](C4O4)2H2O (6). The complexes (2), (3) and (6) had their structures determined by single crystal X-ray diffraction analysis. The compound (3) is an one-dimensional coordination polymer extended through squarate ion coordinated to the Cu(II) sites in the µ-1,2-bis(monodentate) bridging mode. The oxocarbon ligand acts as counter-ion in compounds (2) and (6). The synthesis involving the croconate ion led to the taking of seven novel compounds named: {[Co(MBP)2(NO3)]2+[Co(C5O5)2(H2O)4]2-}.6H2O (7), [Ni(MBP)2(C5O5)] (8), [Cu(MBP)(C5O5)(H2O)] (9), {[Mn2(BPP)2(C5O5)2(H2O)4].3H2O}n (10), {[Co2(BPP)2(C5O5)2(H2O)4].2H2O}n (11), {[Ni2(BPP)3(C5O5)2(H2O)4].5H2O}n (12) and {[Cu(BPP)(C5O5)(H2O)3]}n (13). The compounds (7), (8) and (10) had their structures determined by single crystal X-ray diffraction analysis. The complex (7) is dinuclear, consisting of one cationic and one anionic portion that has two croconate ions coordinated to the metal center in a monodentate fashion, while compound (8) is mononuclear with croconate dianion coordinated to Ni(II) in the 1,2-bidentate mode. In compound (7) it can be noticed the presence of hydrogen interactions extending the arrangement into two dimensions, while in (8), π-π stacking interactions extend the supramolecular arrangement in one dimension. Compound (10) is a two-dimensional coordination polymer where both BPP nitrogen ligands adopt a TG (trans-gauche) conformation. The polymer has two croconate ions with different coordination modes, one adopts the 1,2-bidentate mode and the other acts in an unusual -1,2-bis(monodentate) bridging mode, which has no reports in the literature. This 2-D polymer network presents (6,3) structural topology. Two 2-D sheets interlocked each other in a parallel way generating an interpenetrated structure. Through the synthesis involving the croconate violet dianion was obtained two compounds, named: [Co(MBP)2(CV)] (14) and {[Mn(BPP)2(H2O)2](CV).2H2O)]}n (15). Compound (15) had its structure determined by single crystal X-ray diffraction analysis. It has two BPP ligands, in the TG (trans-gauche) conformation, bridging two sites of Mn(II) generating a one-dimensional polymeric array in which the croconato violet dianions act as counter-ions. There is the presence of hydrogen bonding interactions in the structure which are responsible for the extension of the supramolecular arrangements into two and three dimensions.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-08T17:51:58Z No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 11668631 bytes, checksum: a7ab701003fdf688b49377e542ceb430 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T14:03:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 11668631 bytes, checksum: a7ab701003fdf688b49377e542ceb430 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T14:03:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 charlaneciminicorrea.pdf: 11668631 bytes, checksum: a7ab701003fdf688b49377e542ceb430 (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho de tese de doutorado consistiu na síntese e caracterização de arranjos supramoleculares com os metais Mn2+, Co2+, Cu2+ e Zn2+ da primeira série de transição contendo ligantes nitrogenados 1,3-bis(4-piridil)propano (BPP), sulfeto de di(4-piridila) (DPS) e dissulfeto de di(4-piridila) (DPSS) e policarboxilatos 1,2,4,5-benzenotetracarboxilato (BT), p-sulfobenzoato (SF) e 1,3,5-benzenotricarboxilato (BTC). Foram obtidos vinte e seis compostos que foram caracterizados por técnicas analíticas e espectroscópicas, tais como, análise elementar (CHN), análise térmica (TG/DTA) e espectroscopia vibracional (infravermelho e Raman). Dentre esses, vinte e dois compostos foram obtidos na forma de monocristais e tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. A análise térmica mostrou que todos os compostos apresentam-se hidratados, com moléculas de água de coordenação e/ou de cristalização. A espectroscopia vibracional foi importante para inferir sobre os modos de coordenação dos grupos carboxilatos através do cálculo do ∆ν (νassimCOO-νsimCOO). Nos compostos contendo o ligante BT, o grupo carboxilato atuou sempre de modo monodentado. Para os compostos com o ligante SF foram observados os modos monodentado e quelato e para o ligante BTC os modos monodentado, quelato e em ponte syn-syn e syn-anti. Foram descritas a síntese e caracterização dos compostos envolvendo o carboxilato BT e os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS que originaram onze complexos inéditos nomeados como: MnBTBPP, CoBTBPP, CuBTBPP, ZnBTBPP, MnBTDPS, CoBTDPS, CuBTDPS, ZnBTDPS, MnBTDPSS, CoBTDPSS e ZnBTDPSS. O ligante BT está presente em todos estes compostos e, com exceção do CoBTDPSS, apresentaram o ligante nitrogenado coordenado em ponte. Todos os compostos exceto o ZnBTBPP tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. Em especial, MnBTDPS e CoBTDPS são isoestruturais e os compostos ZnBTDPS e ZnBTDPSS apresentam estruturas semelhantes inclusive com a mesma topologia de rede. Realizou-se o estudo da síntese e caracterização de nove compostos utilizando o carboxilato SF e os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS nomeados, MnSFBPP, CoSFBPP, CuSFBPP, ZnSFBPP, CoSFDPS, CuSFDPS, ZnSFDPS, CoSFDPSS e ZnSFDPSS. Todos os compostos com exceção do CoSFDPSS tiveram suas estruturas determinadas por difração de raios X de monocristal. Em todas as estruturas analisadas os ligantes nitrogenados se coordenaram aos centros metálicos em ponte. No composto MnSFBPP o ligante SF não estava presente. Nos compostos CoSFBPP e CoSFDPS este ligante permaneceu na rede agindo como ânion estabilizando estas estruturas. Os arranjos bidimensional e tridimensional dos compostos foram observados pela presença de ligações de hidrogênio clássicas e não-clássicas, mostrando a importância das interações não covalentes na formação do arranjo supramolecular, bem como da estabilização das estruturas. Por fim, através das sínteses envolvendo o carboxilato BTC com os ligantes nitrogenados BPP, DPS e DPSS, seis complexos foram descritos como MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP, MnBTCDPS, ZnBTCDPS e ZnBTCDPSS. Os complexos CoBTCBPP, MnBTCDPS e ZnBTCDPS não apresentaram o ligante nitrogenado na estrutura, sendo que em todos eles pôde-se observar a presença do ligante BTC. Os complexos MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP e ZnBTCDPSS foram obtidos na forma de monocristais e tiveram suas estruturas cristalinas determinadas por difração de raios X de monocristal. Confirmaram-se então diversos modos de coordenação do ligante BTC nestes complexos tais como monodentado, quelato e em ponte syn-syn e syn-anti. / This work presents the synthesis and characterization of supramolecular arrays with Mn2+, Co2+, Cu2+ and Zn2+ first row transition metal ions, polydentate nitrogen ligands 1,3-bis(4-pyridyl) propane (BPP); di(4-pyridyl)sulfide (DPS) and di(4-pyridyl)disulfide (DPSS) and polycarboxylates 1,2,4,5-benzenotetracarboxylate (BT), p-sulfobenzoate (SF) and 1,3,5-benzenotricarboxylate (BTC). Twenty six compounds were synthesized and characterized of elemental analysis (CHN), thermal analysis (TG/DTA) and vibrational spectroscopy (infrared and Raman). Among these, twenty two compounds were isolated as single crystals and had their structures determined by single crystal X-ray diffraction analysis. Thermal analysis showed that all compounds are hydrated with coordination and/or lattice water molecules. Vibrational spectroscopy was very important to inform about the carboxylate groups coordination mode through ∆ν (νasymCOO - νsymCOO) value. In compounds containing BT ligand, the carboxylate group always acted in monodentate mode. For compounds containing SF ligands, monodentate and bidentatechelate modes were observed and for BTC ligand, monodentate, bidentate-chelate and syn-syn and syn-anti bridging modes were noted. The synthesis and characterization of compounds involving the BT carboxylate ligand and BPP, DPS and DPSS nitrogen ligands gives rise to eleven complexes described as MnBTBPP, CoBTBPP, CuBTBPP, ZnBTBPP, MnBTDPS, CoBTDPS, CuBTDPS, ZnBTDPS, MnBTDPSS, CoBTDPSS and ZnBTDPSS. BT ligand is present in all compounds and, except CoBTDPSS, they showed the nitrogen ligand in bridging coordination mode. All compounds, except ZnBTBPP, had their structures determined by single crystal X-ray diffraction analysis. In particular, MnBTDPS and CoBTDPS are isostructural and ZnBTDPS and ZnBTDPSS present similar structures with the same network topology. Studies of the synthesis and characterization of nine compounds using SF carboxylate and BPP, DPS and DPSS nitrogen ligands were realized, appointed as MnSFBPP, CoSFBPP, CuSFBPP, ZnSFBPP, CoSFDPS, CuSFDPS, ZnSFDPS, CoSFDPSS and ZnSFDPSS. All compounds, except CoSFDPSS, had their structures determined by single crystal X-ray diffraction analysis. In all structures the nitrogenated ligands coordinate to the metal centers in the bridging mode. For MnSFBPP the absence of ligand SF was noted. In CoSFBPP and CoSFDPS, this ligand remained uncoordinated, acting as a counter anion stabilizing these structures. The two- and three-dimensional arrays of the compounds were observed by the presence of classic and non-classic hydrogen bondings showing the importance of non-covalent interactions in the supramolecular arrangement, as well as in the structure stabilization. Finally, through the syntheses involving the BTC carboxylate with nitrogenated ligands BPP, DPS and DPSS, six complexes are described as MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP, MnBTCDPS, ZnBTCDPS and ZnBTCDPSS. CoBTCBPP, MnBTCDPS and ZnBTCDPS do not present nitrogen ligands in their structures and in all of them the presence of BTC ligand is observed. MnBTCBPP, CoBTCBPP, ZnBTCBPP and ZnBTCDPSS were obtained as single crystals and had their crystal structures determined by X-ray diffraction analysis. Great diversity of BTC ligand coordination modes as monodentate, chelate and syn-syn, syn-anti bridging modes were confirmed.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-08T18:41:59Z No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4880715 bytes, checksum: 5acf9659d9521fbd8fff7e658b785953 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T14:04:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4880715 bytes, checksum: 5acf9659d9521fbd8fff7e658b785953 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T14:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4880715 bytes, checksum: 5acf9659d9521fbd8fff7e658b785953 (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho de dissertação de mestrado versou a síntese e a caracterização estrutural e topológica de quatro novos polímeros de coordenação denominados como Zn-psb, Mn-psb, Cu-psb e Ni-btc com os metais da primeira série de transição (Zn+2, Mn+2, Cu+2 e Ni+2) contendo os ligantes sal ácido 4-sulfobenzoato de monopotássio (H-psb) e ácido 1,2,4-benzenotricarboxilico (4-btc). Além de dois outros compostos poliméricos (Co-btc e Cu-pza) já descritos na literatura. Os compostos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (Infravermelho e Raman) e análise elementar (CHN). A espectroscopia vibracional foi utilizada para apreender sobre os modos de coordenação dos grupos carboxilatos nos compostos com o ligante 4-btc por meio do cálculo do Δѵ [ ѵα(COO) – ѵs(COO) ], em que um estudo da simetria por meio da análise de coordenada normal permitiu uma atribuição mais rigorosa para os modos de coordenação para os grupos SO3 nos compostos derivados do ligante (H-psb). Uma adaptação da técnica de cristalização em gel foi utilizada. Os resultados da análise de CHN evidenciaram que a utilização do agente de cristalização cloridrato de etambutol levou a formação de impurezas na superfície dos compostos Zn-psb e Mn-psb que foram eliminadas durante o processo de cristalização. Os dados de análise térmica (TG/DTA) foram utilizados como dado complementar para caracterização estrutural do composto Ni-btc. As estruturas dos quatro compostos foram determinadas por difração de raios X por monocristal, onde foi possível verificar que a estrutura cristalina do composto Cu-psb encontra-se com uma desordem posicional com fração 54:46 para o anel e oΔѵ grupo SO3, enquanto o monocristal do composto Ni-btc apresenta se geminado com fração 49:51 para os domínios. A solução da estrutura geminada foi dificultada devido à contribuição similar dos domínios formados. Através da difração de raios X por policristais foi possível refinar o modelo estrutural proposto para o composto Ni-btc por meio do método de Rietveld. A descrição topológica desses compostos foi feita utilizando teoria gráfica, sendo que algumas definições e termos foram apresentados. Apesar da semelhança estrutural, o composto Zn-psb apresentou uma rede do tipo tfz-d enquanto o composto Mn-psb apresentou uma rede do tipo pcu. / This work shows the synthesis, structural and topological characterization of four new coordination polymers described as Zn-psb , Mn-psb, Cu-psb and Ni-btc with metals of the first row transition metal ions (Zn+2, Mn+2, Cu+2 and Ni+2) and 4-sulphobenzoate monopotassium (Hpsb), 1,2,4- benzenetricarboxylic acid (4-btc) as ligands. And another two polimeric componds (Co-btc and Cu-pza) described in the literature. The compounds were characterized by spectroscopic techniques (infrared and Raman) and elemental analysis (CHN) where thermal analysis (TG/DTA) were only used for structural characterization of the compound Ni-btc. The vibrational spectroscopy was used to understand the coordination modes of the carboxylate groups in the compounds with 4-btc ligand by analyze of Δѵ values [ ѵα(COO) – ѵs(COO) ]. A study of symmetry by analysis of normal coordinates allowed a rigorous assignment to coordination modes for SO3 groups in the compounds derived H-psb ligand. An adaptation of the technique of crystallization in gel was used. The results of CHN showed that the use of ethambutol hydrochloride as a crystallization agent led to formation of impurities on the surface of the Zn-psb and Mn-psb compounds that was eliminated during the crystallization process. The structures of the four compounds were determined for X-ray diffraction by single crystal, where it was observed that the crystal structure of the compound Cu-psb displays a positional disorder with a fraction of 54:46 for the ring and SO3 group, while the single crystal of the compound Ni-btc was twinned with a fraction of 49:51 for the each domain. The solution of structure was complicated due a similar contribution from domains formed. X-ray diffraction by polycrystals was used like a tool for give a support to refine the structural model proposed for the compound Ni-btc by the Rietveld method. The topological description of these compounds was performed using graph theory where some definitions and terms were presented. Despite the structural similarity, the compound Zn-psb displayed a network of type tfz-d while Mn-psb compound showed a net of type pcu.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-07-24T11:39:19Z No. of bitstreams: 1 flaviaherediaesilva.pdf: 2351726 bytes, checksum: 548858280f72c798bbde46f0f2b9ef00 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-08T18:43:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 flaviaherediaesilva.pdf: 2351726 bytes, checksum: 548858280f72c798bbde46f0f2b9ef00 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T18:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 flaviaherediaesilva.pdf: 2351726 bytes, checksum: 548858280f72c798bbde46f0f2b9ef00 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Neste trabalho foram sintetizados dois novos polímeros de coordenação {[Zn(SIP)(H2O)4]K}n (Zn-SIP), {[Ag(INH)2]SIP}n (Ag-SIP) e um complexo metálico [Zn(INH)2(H2O)2][1,5-NDS]∙H2O (Zn-NDS). Para a síntese destes compostos foi empregada à metodologia de ligantes mistos. Os ligantes utilizados foram o sal de sódio do ácido 5-sulfo-1,3-benzenodicarboxílico (SIP), ácido 1,5-naftalenodisulfônico (1,5-NDS) e a piridina-4-carboidrazida (INH). A caracterização química dos compostos obtidos foi realizada através das técnicas de análise elementar de C, H e N, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e espectroscopia Raman. A caracterização estrutural foi realizada através da técnica de difração de raios X por monocristal, revelando Zn-SIP e Zn-NDS pertencem ao sistema cristalino monoclínico e grupo espacial P21/n enquanto o Ag-SIP pertence ao sistema cristalino monoclínico e grupo espacial P21/c. A resolução estrutural do polímero Ag-SIP revelou a ocorrência de desordem posicional em dois átomos de oxigênio do grupo sulfonato do SIP, sendo que a ocupação dos mesmos é de 68:32. Para os polímeros de coordenação realizou-se também descrição topológica, que revelou que o Zn-SIP é composto por uma rede 3D, binodal (4,6)-conectada que pode ser descrita com o símbolo de ponto (44∙610∙8) (44∙62). Esta rede apresenta uma subrede bidimensional, uninodal 4-conectada que pode ser descrita com o símbolo de ponto (44∙62), sendo classificada como uma rede plana tetragonal do tipo sql/Shubnichov. A descrição topológica do Ag-SIP revelou que o mesmo apresenta uma rede 2D, uninodal 4-conectada e pode ser descrita com um símbolo de ponto (44∙62), classificada como uma rede plana tetragonal do tipo sql. / In this work two new coordination polymers were synthesized, {[Zn(SIP)(H2O)4]K}n (Zn-SIP), {[Ag(INH)2]SIP}n (Ag-SIP) and a metal complex [Zn(INH)2)(H2O)4][1,5-NDS]∙H2O (Zn-NDS). For the synthesis of these compounds to the methodology of mixed binders was used. Binders used were sodium salt of 5-sulpho-1,3-benzenedicarboxylic acid (SIP), 1,5-naphthalenedisulfonic acid (1,5-NDS) and pyridine-4-carbohydrazide (INH). The chemical characterization of the elements obtained through the elementary analysis techniques of C, H and N, infrared spectroscopy and Raman spectroscopy. The structural characterization was performed using the X-ray diffraction by single crystal. The Zn-SIP and Zn-NDS belong to the monoclinic crystal system and the space group P21/n and the Ag-SIP belongs to the monoclinic crystal system and space group P21/c. A structural solution of the Ag-SIP polymer revealed an occurrence of positional disorder in two oxygen atoms of the SIP sulfonate group, with occupancy of 68:32. For the coordination polymers, a topological description was also performed, which revealed that Zn-SIP is composed of a 3D, binodal (4,6)-connected network that can be described with the point symbol (44∙610∙8)(44∙62). This network is presented in a two-dimensional, uninodal 4-connected subnet that can be described with the symbol of the point (44∙62), being classified as a flat square network of type sql/Shubnichov. The topological description of Ag-SIP reveals that this compound is composed of a 2D, uninodal 4-connected network and can be described with a point symbol (44∙62), classified as a flat tetragonal network of sql type.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-08-23T19:33:44Z No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4893679 bytes, checksum: 66f0f0a8b8adf726daadd7a28c127959 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-03T15:56:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4893679 bytes, checksum: 66f0f0a8b8adf726daadd7a28c127959 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T15:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chrishebertdejesusfranco.pdf: 4893679 bytes, checksum: 66f0f0a8b8adf726daadd7a28c127959 (MD5) Previous issue date: 2018-07-23 / Este trabalho aborda a síntese e caracterização estrutural de três novos polímeros de coordenação derivados da combinação dos íons lantanídeos, neodímio(III) e lantânio(III), com o ácido 5-sulfoisoftálico nomeados como Nd-5sis-gel, La-5sis-gel e Nd-5sis, além da síntese de outros dois compostos derivados do ácido p-sulfobenzoico combinado com os íons lantanídeos nomeados como Nd-psb e La-psb. Os compostos foram sintetizados, principalmente, por meio de reações solvotérmicas que se mostraram mais eficientes e com maior reprodutibilidade e por meio de cristalização em gel, em que a metodologia apesar de favorecer a formação de cristais, não se mostrou adequada para garantir a reprodutibilidade das sínteses. Todos os compostos apresentados foram caracterizados por técnicas espectroscópicas de absorção na região do infravermelho e de espalhamento Raman e análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio. As estruturas cristalinas para os polímeros de coordenação Nd-5sis-gel, La-5sis-gel e Nd-5sis foram determinadas por difração de raios X por monocristal, em que uma correção de absorção de raios X no conjunto de reflexões coletadas se mostrou adequada para a determinação estrutural desses compostos. Análise termogravimétrica e difração de raios X por policristais com variação de temperatura para o polímero bidimensional, Nd-5sis, foram realizadas e os resultados mostram uma estabilidade térmica até 550 °C, com um ligeiro ganho de massa em atmosfera de oxigênio após o processo de desidratação após 150 °C referente à formação de fases cristalinas de carbonatos e óxido carbonato de neodímio na estrutura. Estudos em relação a efeitos de estrutura e superfície foram desenvolvidos para o composto Nd-5sis utilizando um modelo de reação com peroxido de hidrogênio, a formação do complexo neodímio-hidroperoxo na superfície permitiu a determinação da quantidade de sítios na superfície do polímero bidimensional. Foram ainda desenvolvidos dois testes catalíticos utilizando o composto Nd-5sis como catalisador heterogêneo nas reações de condensação cíclica de glicerol e ureia e na oxidação de linalol. As características do polímero de coordenação permitiram a obtenção de valores de conversão e seletividade para a reação de condensação cíclica comparáveis com vários catalisadores descritos na literatura e a partir dos dados experimentais foi possível determinar a taxa da reação e estimar a taxa de produção e consumo de glicerina e carbonato de glicerina em um processo catalítico. A estabilidade química e estrutural do polímero bidimensional foi avaliada até o quarto ciclo de reação e foi observado que o polímero apresenta uma boa atividade catalítica após um processo de recristalização adequado entre um ciclo e outro da reação. Os testes catalíticos para oxidação de linalol se mostraram viáveis apresentando bons valores de conversão e seletividade para a reação. Sendo que a formação do complexo neodímiohidroperoxo na superfície foi fundamental para garantir a atividade catalítica. Além disso, o caráter heterogêneo da reação foi avaliado e os resultados indicam que o composto Nd-5sis atua como catalisador heterogêneo da reação, uma vez que a remoção do polímero na reação de oxidação interrompe o processo de conversão. A estabilidade estrutural do composto Nd5sis foi avaliada, após o primeiro ciclo, e os resultados indicam uma estabilidade da estrutura cristalina ao final da reação. / This work deals with the synthesis and structural characterization of three new coordination polymers derived from lanthanum(III) and neodymium(III) ions with 5-sulfoisophthalic acid, named as Nd-5sis-gel, La-5sis-gel and Nd-5sis, in addition to the synthesis of two other compounds derived from p-sulfobenzoic acid combined with these lanthanide ions named as Nd-psb and La-psb. The compounds were synthesized mainly by solvothermic reactions, which were efficient and with greater reproducibility and by gel crystallization, in which the methodology, despite of favoring the formation of crystals, it was not suitable to security the reproducibility of the syntheses. All the compounds were investigated by spectroscopic techniques of infrared absorption and Raman scattering and elemental analysis of carbon, hydrogen and nitrogen. The crystalline structures for the coordination polymers Nd-5sis-gel, La-5sis-gel and Nd-5sis were determined by single crystal X-ray diffraction, in which a X-ray absorption correction applied to the collected reflections proved to be appropriate for the structural determination of these compounds. Thermogravimetric analysis and X-ray diffraction of polycrystalline materials with temperature variation for the two-dimensional polymer, Nd-5sis, were performed and the results show a thermal stability up to 550 °C, with a slightly increased in weight in oxygen atmosphere after the dehydration process after 150 °C, related to the formation of crystalline phases of neodymium carbonates and oxocarbonate in the structure. Studies on the structural and surface effects were carried out for the Nd-5sis by means of a reaction model with hydrogen peroxide. The formation of the neodymiumhydroperoxide complex on the surface allowed the determination of the amount of sites on the surface of the two-dimensional polymer. Two catalytic tests were also performed for the Nd-5sis as a heterogeneous catalyst in the cycloaddition reactions between glycerol and urea and for the oxidation of linalool. The properties of the coordination polymer allowed getting conversion and selectivity values for the cycloaddition reaction comparable with several catalysts described in the literature and from the experimental data it was possible to set the reaction rate and to estimate the production and consumption rate of glycerol and glycerol carbonate in a catalytic process. The chemical and structural stability of two-dimensional coordination polymer was evaluated up to the fourth cycle of reaction and it was observed that the polymer shows a good catalytic activity after a suitable recrystallization process between one cycle and another of the reaction. The catalytic tests for linalool oxidation show viably good conversion and selectivity values for the reaction. The formation of the neodymium-hydroperoxide complex on the surface was essential to ensure catalytic activity. In addition, the heterogeneity of the reaction was evaluated and the results show that the Nd-5sis acts as a heterogeneous catalyst in the reaction, since the removal of compound, in the oxidation reaction, stops the conversion process. The structural stability of Nd-5sis was evaluated after the first cycle and the results indicate that at the end of the reaction the crystalline structure is preserved.

In this work were synthesized and studied four new coordination compounds of copper(II) with phenylseleninato ligand, three of them polymeric and one molecular. The reaction of phenylseleninic acid with copper(II) acetate led to microcrystalline light blue powder of polymeric compound catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2], 1. That powder was used to obtain crystalls of 1 and three others: catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2(NH3)], 2, obtained by the dissolution of 1 in dmf and aqueous ammonia, catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2(NC5H5)]·NC5H5, 3, obtained by the dissolution of 1 in pyridine and aqueous ammonia, and poli-[Cu(O2SePh)2(NH3)2(H2O)2], 4, obtained by the dissolution of 1 in water and aqueous ammonia. Compound 1 is a two-dimensional coordination polymer with layers formed by the phenylseleninato double bridges between copper(II) units. The copper(II) centers in the same layer form a (4,4) net topology. Magnetic susceptibility measurements of the crystalline sample of 1 was carried out on a SQUID magnometer and strong ferromagnetic coupling was verified between 10 and 6.3 K. Below 6.3 K was verified a weak antiferromagnetic interactions between partially ordered ferromagnetic layers. All the new compounds were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy and elemental analysis. Compounds 2 and 3 have supramolecular nature due to hydrogen bonds in those structures. Only compound 3 is a one-dimensional coordination polymer. / Neste trabalho foram sintetizados e estudados quatro novos compostos de coordenação de cobre(II) com o ligante fenilseleninato, três deles poliméricos e um molecular. A reação do ácido fenilselenínico com acetato de cobre(II) originou um pó microcristalino e azul-claro, referente ao composto polimérico catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2], 1. Esse foi o composto de partida para a obtenção de cristais de 1, além da obtenção de outros três compostos cristalinos: catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2(NH3)], 2, obtido pela dissolução de 1 em dmf e amônia aquosa; catena-poli-[Cu(μ2-O2SePh)2(NC5H5)]·NC5H5, 3, obtido pela dissolução de 1 em piridina e amônia aquosa; e [Cu(O2SePh)2(NH3)2(H2O)2], 4, obtido a pela dissolução de 1 em água e amônia aquosa. O composto 1 é um polímero bidimensional em camadas formadas pelo centro metálico e o ligante, no qual os centros de cobre(II) são conectados por pontes duplas de fenilseleninato. Esses centros distribuem-se nas camadas com uma topologia de rede (4,4). Estudos de propriedades magnéticas com um magnetômetro do tipo SQUID evidenciaram fortes interações ferromagnéticas entre 10 e 6,3 K, quando ocorre uma transição antiferromagnética, com queda brusca dos valores do inverso da susceptibilidade magnética, provavelmente por interações antiferromagnéticas entre os planos de Cu(II) paralelos. Todos os novos compostos foram caracterizados por difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho e análise elementar. A instabilidade e decomposição, por perda de solvente, das estruturas 2 e 4 impediram estudos de magnetismo, porém a elucidação de suas estruturas cristalinas evidenciaram a existência de interessante caráter supramolecular devido a presença do ligante NH3, em 2, e NH3 e H2O, em 3. As ligações de hidrogênio nesses compostos mostraram-se importantes na manutenção de suas estruturas no estado sólido, assim como na formação de camadas com topologia de rede (4,4). Somente o composto 3 mostrou-se como um polímero de coordenação unidimensional.

Cette thèse concerne la mise en forme et la structuration de polymères de coordination poreux (PCP, ou MOFs pour Metal-Organic Frameworks) au sein de membranes d'alumine macroporeuses (Øpores ˜ 200 nm), dont le rôle est double. Obtenus sous forme de cristaux, les MOFs sont fragiles. La membrane constitue d'une part une coque protectrice pour le polymère de coordination impliqué dans le matériau composite. D'autre part, elle fait office de matrice, permettant la fabrication de nanostructures unidimensionnelles (1D), obtenues après élimination sélective de la dite matrice. La fonctionnalisation préalable de la membrane, ainsi que les paramètres opératoires (concentration en réactifs, nombre de cycle de filtration, étape de lavage intermédiaire...) ont été largement étudiés, ce qui a permis d'élaborer avec succès plusieurs composites PCP/membrane. Ainsi, des composites incluant des PCP tels que HKUST-1, ZIF-8, et un matériau à transition de spin Fe(pz)[Ni(CN)4] ont été préparés. Pour le polymère de coordination ZIF-8, des nanofibres 1D ont été isolées avec succès après dissolution de la membrane. Tous les composites et les nano-objets résultants ont été amplement caractérisés en termes de morphologie (MEB, MET, AFM), de composition chimique (Raman, DRX, IR), et de propriétés (magnétiques ou d'adsorption/désorption de gaz). / This thesis aimed at the construction of porous coordination polymer (PCP, or MOFs Metal-Organic Frameworks for) within macroporous alumina membranes (Øpores ˜ 200 nm), whose role is twofold. Obtained as crystals, MOFs are fragile. The membrane firstly provides a protective shell for the coordination polymer embedded in the composite material. Moreover, the membrane acts as a matrix, enabling the elaboration of one-dimensional nanostructures (1D), obtained after selective elimination of the matrix. The functionalization of the membrane, and the experimental parameters (reagents concentration, number of cycles, intermediate washing-step...) have been widely studied. They allowed accessing various PCP/membrane composites. Composites involving HKUST-1, ZIF-8 and Fe(pz)[Ni(CN)4] spin transition MOFs have been prepared. For the coordination polymer ZIF-8, 1D nanofibers have been successfully isolated after dissolution of the membrane. These composites and the resulting nano-objects have been extensively characterized in terms of morphology (SEM, TEM, AFM), chemical composition (Raman, XRD, IR), and properties (magnetic or gas adsorption / desorption).