Neste trabalho estão relatados a síntese, caracterização, e o estudo das reatividades química e fotoquímica de complexos de rutênio com ligantes tetraazamacrocíclicos do tipo trans-[Ru(L)Cl(mac)]n+ (L = Cl-, tfms, H2O, OH-; NO+; mac = cyclam (1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano) e 1-(3-propilamônio)cyclam), cis-[Ru(L)Cl(cyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; cyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododecano) e cis-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; imcyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododeceno). Os complexos foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas (UV-vis, infravermelho e RMN de 1H e 13C), eletroquímicas (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial), espectrometria de massa e análise elemetar. Os dados espectroscópicos, eletroquímicos, espectrometria de massa e os resultados de microanálise, realizados para todos os complexos foram consistentes com as formulações propostas, bem como com a presença do NO coordenado ao centro metálico como Ru(II)-NO+ nos nitrosilos complexos. O complexo cis-[RuII(NO+)(OH)(imcyclen)](PF6)2 foi precipitado como uma mistura de dois isômeros conformacionais, que foram separados em solução aquosa por cromatografia líquida de alta eficiência com fase reversa. Os isômeros conformacionais foram caracterizados através de estudos espectroscópicos (UV-vis, infravermelho e RMN) e eletroquímicos (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial) e identificados como cis-syn-syn-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). Os resultados também indicaram que o ligante macrociclo cyclen está na forma oxidada imcyclen nos complexos cis-syn-syn-[RuII(NO+)Cl(imcyclen)]2+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). As espécies trans-[Ru(L)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-) sofrem reação química de aquação dos ligantes cloreto ou tfms em ambos os complexos de Ru(III) e Ru(II), com velocidades muito maiores que nos complexos trans-[Ru(L)Cl(cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-). Os aquacomplexos obtidos mostram valores de pKa para a água coordenada, menores que os aquacomplexos de rutênio com ligantes amínicos de cadeia aberta, evidenciando o caráter ácido dos fragmentos [RuIII(mac)] e [RuII(NO+)(mac)] (mac = cyclam, cyclen, imcyclen e 1-(3-propilamônio)cyclam)). O óxido nítrico coordenado em todos os nitrosilos foi liberado através de redução química ou eletroquímica do NO+ coordenado, sendo que os complexos trans-[RuII(NO+)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]3+ e trans-[RuII(NO+)Cl(imcyclam)]2+ também liberam NO0, quando irradiados com luz de comprimento de onda na região de 300 380 nm. Através de estudos espectroeletroquímicos nas regiões do UV-vis e do infravermelho foi possível à observação do estiramento (NO0) coordenado no espectro vibracional, bem como a obtenção dos espectros eletrônicos dos complexos trans-[RuII(NO0)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]2+ e trans-[RuII(NO0)Cl(cyclam)]+. O complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 foi encapsulado em em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH, SiO2/SiPr e SiO2/SiNH). Os xerogéis contendo o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado, foram caracterizados através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia (UV-vis, infravermelho e RMN de 29Si e 13C), voltametria cíclica e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. O complexo encapsulado observado por microscopia revelou-se um material de coloração homogênea e superfície lisa, com uma distribuição homogênea dos elementos na amostra. O dados espectroscópicos, revelaram que as características do xerogel preparado dependem da natureza da matriz utilizada, de forma que o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 pode ser encapsulado em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH e SiO2/SiPr), mas quando a sílica é modificada com grupamento amina (SiO2/SiNH) ocorre uma reação de ataque nucleofílico do grupamento amina ao ligante nitrosônio coordenado no complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6) Experimentos de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. para o complexo trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica SiO2 e em matriz SiO2/SiNH2, bem como para os complexos trans-[RuIIICl2(cyclam)]Cl e trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 usados como padrão, foram consistentes com os resultados obtidos através de outras técnicas espectroscópicas. Os estudos fotoquímicos do complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica (SiO2) evidenciaram que ocorre a liberação de NO0, quando o xerogel é irradiado com luz de comprimento de onda de 334 nm, de forma semelhante ao observado para o complexo em solução. Este complexo encapsulado pode potencialmente ser um liberador de NO, gerando o aquacomplexo, que pode ser regenerado pela reação com NO, resultando em um material reciclado. / Neste trabalho estão relatados a síntese, caracterização, e o estudo das reatividades química e fotoquímica de complexos de rutênio com ligantes tetraazamacrocíclicos do tipo trans-[Ru(L)Cl(mac)]n+ (L = Cl-, tfms, H2O, OH-; NO+; mac = cyclam (1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano) e 1-(3-propilamônio)cyclam), cis-[Ru(L)Cl(cyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; cyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododecano) e cis-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; imcyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododeceno). Os complexos foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas (UV-vis, infravermelho e RMN de 1H e 13C), eletroquímicas (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial), espectrometria de massa e análise elemetar. Os dados espectroscópicos, eletroquímicos, espectrometria de massa e os resultados de microanálise, realizados para todos os complexos foram consistentes com as formulações propostas, bem como com a presença do NO coordenado ao centro metálico como Ru(II)-NO+ nos nitrosilos complexos. O complexo cis-[RuII(NO+)(OH)(imcyclen)](PF6)2 foi precipitado como uma mistura de dois isômeros conformacionais, que foram separados em solução aquosa por cromatografia líquida de alta eficiência com fase reversa. Os isômeros conformacionais foram caracterizados através de estudos espectroscópicos (UV-vis, infravermelho e RMN) e eletroquímicos (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial) e identificados como cis-syn-syn-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). Os resultados também indicaram que o ligante macrociclo cyclen está na forma oxidada imcyclen nos complexos cis-syn-syn-[RuII(NO+)Cl(imcyclen)]2+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). As espécies trans-[Ru(L)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-) sofrem reação química de aquação dos ligantes cloreto ou tfms em ambos os complexos de Ru(III) e Ru(II), com velocidades muito maiores que nos complexos trans-[Ru(L)Cl(cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-). Os aquacomplexos obtidos mostram valores de pKa para a água coordenada, menores que os aquacomplexos de rutênio com ligantes amínicos de cadeia aberta, evidenciando o caráter ácido dos fragmentos [RuIII(mac)] e [RuII(NO+)(mac)] (mac = cyclam, cyclen, imcyclen e 1-(3-propilamônio)cyclam)). O óxido nítrico coordenado em todos os nitrosilos foi liberado através de redução química ou eletroquímica do NO+ coordenado, sendo que os complexos trans-[RuII(NO+)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]3+ e trans-[RuII(NO+)Cl(imcyclam)]2+ também liberam NO0, quando irradiados com luz de comprimento de onda na região de 300 380 nm. Através de estudos espectroeletroquímicos nas regiões do UV-vis e do infravermelho foi possível à observação do estiramento (NO0) coordenado no espectro vibracional, bem como a obtenção dos espectros eletrônicos dos complexos trans-[RuII(NO0)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]2+ e trans-[RuII(NO0)Cl(cyclam)]+. O complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 foi encapsulado em em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH, SiO2/SiPr e SiO2/SiNH). Os xerogéis contendo o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado, foram caracterizados através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia (UV-vis, infravermelho e RMN de 29Si e 13C), voltametria cíclica e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. O complexo encapsulado observado por microscopia revelou-se um material de coloração homogênea e superfície lisa, com uma distribuição homogênea dos elementos na amostra. O dados espectroscópicos, revelaram que as características do xerogel preparado dependem da natureza da matriz utilizada, de forma que o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 pode ser encapsulado em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH e SiO2/SiPr), mas quando a sílica é modificada com grupamento amina (SiO2/SiNH) ocorre uma reação de ataque nucleofílico do grupamento amina ao ligante nitrosônio coordenado no complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6) Experimentos de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. para o complexo trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica SiO2 e em matriz SiO2/SiNH2, bem como para os complexos trans-[RuIIICl2(cyclam)]Cl e trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 usados como padrão, foram consistentes com os resultados obtidos através de outras técnicas espectroscópicas. Os estudos fotoquímicos do complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica (SiO2) evidenciaram que ocorre a liberação de NO0, quando o xerogel é irradiado com luz de comprimento de onda de 334 nm, de forma semelhante ao observado para o complexo em solução. Este complexo encapsulado pode potencialmente ser um liberador de NO, gerando o aquacomplexo, que pode ser regenerado pela reação com NO, resultando em um material reciclado.

SILVA, Maria Aparecida Santiago da. Síntese e Caracterização do Composto Heterobimetálico trans-[(SO3)(cyclam)Co-NCS-Ru(NH3)4(NCS)](BF4). 2009. 101 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-02T19:19:53Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_massilva.pdf: 2887733 bytes, checksum: 595bebd5e087742ed6f88b835417ecf7 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-20T19:55:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_massilva.pdf: 2887733 bytes, checksum: 595bebd5e087742ed6f88b835417ecf7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T19:55:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_massilva.pdf: 2887733 bytes, checksum: 595bebd5e087742ed6f88b835417ecf7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Trans-[Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O, trans-[Ru(NH3)4(NCS)(SO4)], and trans-[(SO3)(cyclam)Co−NCS−Ru(NH3)4(NCS)](BF4) complexes, where cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, were synthesized and characterized by X-ray difraction, vibrational and electronic (ultraviolet, visible and near infrared) spectroscopies, and electrochemical techniques. The electronic communication between Co and Ru metal centers of the binuclear complex was evaluated by electrochemistry and electronic spectrocopy in the near infrared region. Crystals suitable for X-ray studies were only isolated for the trans-[Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O complex. The obtained results indicate a monoclic structure with cyclam ligand at the equatorial plane and SO32− and NCS− moieties occupying the axial positions being coordinated through, respectively, sulfur and nitrogen atoms. This result is reinforced by the observation, in the vibrational spectrum, of bands typically assigned to the cyclam ligand in a trans configuration. The cyclic voltammograms obtained for this compound indicate as Electrochemical-Chemical-Electrochemical mechanism. In fact, the spectroelectrochemical experiments obtained at -0.80 V vs Ag/AgCl show that this compound, upon reduction, suffers a substitution reaction in which the SO32− and NCS− moieties are replaced by solvent molecules (L) thus forming [Co(cyclam)(L)2]2+ type complexes. The observation in the vibrational spectrum of the trans-[Ru(NH3)4(NCS)(SO4)] complex of the 2132, 887 e 478 cm-1 bands assigned, respectively, to the νCN, νCS e δ(NCS) vibrational modes of the NCS− ligand indicates that this moiety is coordinated through the nitrogen atom. Electrochemical and spectroscopic studies of this compound in aqueous medium indicate that the reduction of the metal center induces the replacement of SO42− ligand by a water molecule. The synthesis of the binuclear compound, therefore, was made under reductive conditions aiming to produce the aquo-complex and, then, replace the water molecule by a coordination site of the trans-[Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O complex. The results obtained for the isolated material hints that the binuclear complex is formed with the NCS− fragment as the bridge ligand. The acquired cyclic voltammogram presents two redox process with the half-wave formal potentials (E1/2) observed at −0.27 and 0.13 V vs Ag|AgCl and being assigned to the Co and Ru metal centers, respectively. In comparison to the monomers, the positive potential shift reflects the stabilization of the reduced state of the ruthenium metal atom (RuII) and the destabilization of the cobalt metal center (CoIII). This result is assigned to the coordination to an oxidated metal center, CoIII, whose effective nuclear charge increased the electronic delocalization increasing the withdrawing character of the NCS− bridge ligand. The comproportionation constant, Kc = 5.78 x 106, was calculated from the difference between the E1/2 values. The Kc value indicates a strong electronic communication between the metal atoms and classifies this binuclear complex as a mixed valence system of class II. / Os compostos trans-[Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O, trans-[Ru(NH3)4(NCS)(SO4)] e trans-[(SO3)(cyclam)Co−NCS−Ru(NH3)4(NCS)](BF4), onde cyclam = 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano, foram sintetizados e caracterizados por difrações de raios-X, espectroscopias vibracional na região do infravermelho e eletrônica nas regiões do ultravioleta e visível (UV-Vis) e por técnicas eletroquímicas. O grau de comunicação eletrônica entre os átomos de Co e Ru do complexo binuclear foi avaliado por eletroquímica e espectroscopia eletrônica na região do infravermelho próximo. Apenas para o complexo trans-[Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O foi possível a obtenção de cristais que permitiram a determinação estrutural. Os dados obtidos indicam estrutura monoclínica com o ligante cyclam no plano equatorial e os ligantes SO32− e NCS− ocupando posições trans e coordenados ao átomo de Co através, respectivamente, dos átomos de S e N. Este resultado é reforçado através da observação, no espectro vibracional, de bandas tipicamente atribuídas ao ligante cyclam quando este se encontra em uma geometria trans. Os resultados de voltametria cíclica deste composto indicam um mecanismo eletroquímico-químico-eletroquímico. De fato, os experimentos de espectroeletroquímica (potencial controlado em -0,80 V vs Ag/AgCl) indicam que este composto experimenta, após redução, reação de substituição das moléculas SO32− e NCS− por moléculas do solvente (L), formando compostos do tipo [Co(cyclam)(L)2]2+. A observação, no espectro vibracional do complexo trans-[Ru(NH3)4(NCS)(SO4)], das bandas em 2132, 887 e 478 cm-1, atribuídas aos modos de νCN, νCS e δ(NCS), respectivamente, do ligante NCS−, indica a coordenação deste grupo através do átomo de nitrogênio. Estudos eletroquímicos e de espectroscopia eletrônica deste composto em meio aquoso indicam que a redução do centro metálico induz a reação de substituição do ligante SO42− por uma molécula de H2O. A reação para formação do composto binuclear, portanto, foi realizada em condições redutoras a fim de induzir a formação do aquo-complexo de rutênio e, em seguida, a reação de substituição da molécula de H2O por um sítio de coordenação do monômero trans- [Co(cyclam)(SO3)(NCS)]·4H2O. Os resultados obtidos para o material isolado indicam que há a formação do complexo binuclear com o ligante NCS− ocupando a posição ponte. A curva voltamétrica obtida para este composto apresenta dois pares de ondas redox com potenciais formais de meia-onda (E1/2) em −0,27 e 0,13 V vs Ag|AgCl atribuídos, respectivamente, aos centros metálicos de Co e Ru. Comparativamente aos monômeros, há a observação de um deslocamento positivo de potencial o que reflete a estabilização do estado reduzido para o átomo de rutênio, RuII, e desestabilização do estado oxidado para o átomo de cobalto, CoIII. Este resultado é atribuído a coordenação a um centro oxidado, CoIII, cuja carga nuclear efetiva aumenta a deslocalização de densidade eletrônica aumentando o caráter retirador do ligante ponte NCS−. O valor da constante de comproporcionamento, Kc = 5,78 x 106, calculada a partir da diferença entre os valores de E1/2, indica um forte grau de comunicação entre os centros metálicos e classifica este complexo como um sistema de valência mista de classe II.

Neste trabalho estão relatados a síntese, caracterização, e o estudo das reatividades química e fotoquímica de complexos de rutênio com ligantes tetraazamacrocíclicos do tipo trans-[Ru(L)Cl(mac)]n+ (L = Cl-, tfms, H2O, OH-; NO+; mac = cyclam (1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano) e 1-(3-propilamônio)cyclam), cis-[Ru(L)Cl(cyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; cyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododecano) e cis-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; imcyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododeceno). Os complexos foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas (UV-vis, infravermelho e RMN de 1H e 13C), eletroquímicas (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial), espectrometria de massa e análise elemetar. Os dados espectroscópicos, eletroquímicos, espectrometria de massa e os resultados de microanálise, realizados para todos os complexos foram consistentes com as formulações propostas, bem como com a presença do NO coordenado ao centro metálico como Ru(II)-NO+ nos nitrosilos complexos. O complexo cis-[RuII(NO+)(OH)(imcyclen)](PF6)2 foi precipitado como uma mistura de dois isômeros conformacionais, que foram separados em solução aquosa por cromatografia líquida de alta eficiência com fase reversa. Os isômeros conformacionais foram caracterizados através de estudos espectroscópicos (UV-vis, infravermelho e RMN) e eletroquímicos (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial) e identificados como cis-syn-syn-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). Os resultados também indicaram que o ligante macrociclo cyclen está na forma oxidada imcyclen nos complexos cis-syn-syn-[RuII(NO+)Cl(imcyclen)]2+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). As espécies trans-[Ru(L)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-) sofrem reação química de aquação dos ligantes cloreto ou tfms em ambos os complexos de Ru(III) e Ru(II), com velocidades muito maiores que nos complexos trans-[Ru(L)Cl(cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-). Os aquacomplexos obtidos mostram valores de pKa para a água coordenada, menores que os aquacomplexos de rutênio com ligantes amínicos de cadeia aberta, evidenciando o caráter ácido dos fragmentos [RuIII(mac)] e [RuII(NO+)(mac)] (mac = cyclam, cyclen, imcyclen e 1-(3-propilamônio)cyclam)). O óxido nítrico coordenado em todos os nitrosilos foi liberado através de redução química ou eletroquímica do NO+ coordenado, sendo que os complexos trans-[RuII(NO+)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]3+ e trans-[RuII(NO+)Cl(imcyclam)]2+ também liberam NO0, quando irradiados com luz de comprimento de onda na região de 300 380 nm. Através de estudos espectroeletroquímicos nas regiões do UV-vis e do infravermelho foi possível à observação do estiramento (NO0) coordenado no espectro vibracional, bem como a obtenção dos espectros eletrônicos dos complexos trans-[RuII(NO0)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]2+ e trans-[RuII(NO0)Cl(cyclam)]+. O complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 foi encapsulado em em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH, SiO2/SiPr e SiO2/SiNH). Os xerogéis contendo o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado, foram caracterizados através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia (UV-vis, infravermelho e RMN de 29Si e 13C), voltametria cíclica e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. O complexo encapsulado observado por microscopia revelou-se um material de coloração homogênea e superfície lisa, com uma distribuição homogênea dos elementos na amostra. O dados espectroscópicos, revelaram que as características do xerogel preparado dependem da natureza da matriz utilizada, de forma que o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 pode ser encapsulado em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH e SiO2/SiPr), mas quando a sílica é modificada com grupamento amina (SiO2/SiNH) ocorre uma reação de ataque nucleofílico do grupamento amina ao ligante nitrosônio coordenado no complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6) Experimentos de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. para o complexo trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica SiO2 e em matriz SiO2/SiNH2, bem como para os complexos trans-[RuIIICl2(cyclam)]Cl e trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 usados como padrão, foram consistentes com os resultados obtidos através de outras técnicas espectroscópicas. Os estudos fotoquímicos do complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica (SiO2) evidenciaram que ocorre a liberação de NO0, quando o xerogel é irradiado com luz de comprimento de onda de 334 nm, de forma semelhante ao observado para o complexo em solução. Este complexo encapsulado pode potencialmente ser um liberador de NO, gerando o aquacomplexo, que pode ser regenerado pela reação com NO, resultando em um material reciclado. / Neste trabalho estão relatados a síntese, caracterização, e o estudo das reatividades química e fotoquímica de complexos de rutênio com ligantes tetraazamacrocíclicos do tipo trans-[Ru(L)Cl(mac)]n+ (L = Cl-, tfms, H2O, OH-; NO+; mac = cyclam (1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano) e 1-(3-propilamônio)cyclam), cis-[Ru(L)Cl(cyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; cyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododecano) e cis-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-; imcyclen = 1,4,7,10-tetraazaciclododeceno). Os complexos foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas (UV-vis, infravermelho e RMN de 1H e 13C), eletroquímicas (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial), espectrometria de massa e análise elemetar. Os dados espectroscópicos, eletroquímicos, espectrometria de massa e os resultados de microanálise, realizados para todos os complexos foram consistentes com as formulações propostas, bem como com a presença do NO coordenado ao centro metálico como Ru(II)-NO+ nos nitrosilos complexos. O complexo cis-[RuII(NO+)(OH)(imcyclen)](PF6)2 foi precipitado como uma mistura de dois isômeros conformacionais, que foram separados em solução aquosa por cromatografia líquida de alta eficiência com fase reversa. Os isômeros conformacionais foram caracterizados através de estudos espectroscópicos (UV-vis, infravermelho e RMN) e eletroquímicos (voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial) e identificados como cis-syn-syn-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). Os resultados também indicaram que o ligante macrociclo cyclen está na forma oxidada imcyclen nos complexos cis-syn-syn-[RuII(NO+)Cl(imcyclen)]2+ e cis-syn-anti-[RuII(NO+)(L)(imcyclen)]n+ (L = Cl-, H2O, OH-). As espécies trans-[Ru(L)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-) sofrem reação química de aquação dos ligantes cloreto ou tfms em ambos os complexos de Ru(III) e Ru(II), com velocidades muito maiores que nos complexos trans-[Ru(L)Cl(cyclam)]n+ (L = Cl- e tfms-). Os aquacomplexos obtidos mostram valores de pKa para a água coordenada, menores que os aquacomplexos de rutênio com ligantes amínicos de cadeia aberta, evidenciando o caráter ácido dos fragmentos [RuIII(mac)] e [RuII(NO+)(mac)] (mac = cyclam, cyclen, imcyclen e 1-(3-propilamônio)cyclam)). O óxido nítrico coordenado em todos os nitrosilos foi liberado através de redução química ou eletroquímica do NO+ coordenado, sendo que os complexos trans-[RuII(NO+)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]3+ e trans-[RuII(NO+)Cl(imcyclam)]2+ também liberam NO0, quando irradiados com luz de comprimento de onda na região de 300 380 nm. Através de estudos espectroeletroquímicos nas regiões do UV-vis e do infravermelho foi possível à observação do estiramento (NO0) coordenado no espectro vibracional, bem como a obtenção dos espectros eletrônicos dos complexos trans-[RuII(NO0)Cl(1-(3-propilamônio)cyclam)]2+ e trans-[RuII(NO0)Cl(cyclam)]+. O complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 foi encapsulado em em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH, SiO2/SiPr e SiO2/SiNH). Os xerogéis contendo o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado, foram caracterizados através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia (UV-vis, infravermelho e RMN de 29Si e 13C), voltametria cíclica e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. O complexo encapsulado observado por microscopia revelou-se um material de coloração homogênea e superfície lisa, com uma distribuição homogênea dos elementos na amostra. O dados espectroscópicos, revelaram que as características do xerogel preparado dependem da natureza da matriz utilizada, de forma que o complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 pode ser encapsulado em matriz de sílica (SiO2) e sílica modificada (SiO2/SiSH e SiO2/SiPr), mas quando a sílica é modificada com grupamento amina (SiO2/SiNH) ocorre uma reação de ataque nucleofílico do grupamento amina ao ligante nitrosônio coordenado no complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6) Experimentos de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. para o complexo trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica SiO2 e em matriz SiO2/SiNH2, bem como para os complexos trans-[RuIIICl2(cyclam)]Cl e trans-[RuII(NO+)Cl(cyclam)](PF6)2 usados como padrão, foram consistentes com os resultados obtidos através de outras técnicas espectroscópicas. Os estudos fotoquímicos do complexo trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 encapsulado em matriz de sílica (SiO2) evidenciaram que ocorre a liberação de NO0, quando o xerogel é irradiado com luz de comprimento de onda de 334 nm, de forma semelhante ao observado para o complexo em solução. Este complexo encapsulado pode potencialmente ser um liberador de NO, gerando o aquacomplexo, que pode ser regenerado pela reação com NO, resultando em um material reciclado.

<p></p><p> My thesis work revolves around the ability to modify the 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) framework in order tune the electronic properties of resulting metal complexes towards real life applications. A huge direction for science and engineering is the pursuit of Moore’s Law, to constantly miniaturize electronic processes while improving their performance. With the physical limits of copper wiring being reached on nanoscale levels, alternative resources must be utilized. Naturally, the absolute limit of wiring would be on the single molecular scale. It is this idea that Chapters 1-3 are founded upon. Moving forward, I deemed three key concepts are important for success of this project: (1) the ability for modification of the molecule to be incorporated into existing technologies, (2) redox stability of the molecular complexes to allow multiple charges to pass through without losing integrity, and (3) the ability to function as a wire and allow current to pass through. Requirement (1) has been proven possible in previous work on cyclam, however (2) and (3) were yet to be shown for any cobalt tetraazamacrocyclic complex until this work.</p><p> Chapter 1 covers my first successful exploration into modification of the cylcam ligand in order to obtain favorable electronic properties. Cobalt complexes utilizing the MPC ligand (5,12-dimethyl-7,14-diphenyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane) show stability upon reduction, whereas the cyclam analogues did not. In fact, [Co(MPC)(C₂Ph)₂]⁺ was the first cobalt based tetraazamacrocyclic alkynyl complex to show such redox stability without the use of heavily electron withdrawing axial ligands. It was found that this improvement of redox stability is a result of the weakened equatorial ligand field caused by the steric bulk of the phenyl substituents of the cyclam framework. This in turn led to improved axial ligand bonding and hence greater stability. This work shows the Co^III(MPC) framework can satisfy requirement (2).</p><p> Based on the results of Chapter 1, Chapter 2 realizes the idea that with improved axial ligand bond strengths in Co^III(MPC) complexes, the possibility for electronic delocalization between cobalt and the axial ligand performing as the wire is opened. A series of dinuclear Co^III(MPC) complexes, with cobalt centers linked through a butadiyndiyl bridge, were prepared. With each cobalt being identical, theoretically each should behave electrochemically similar and reduction of the complex should be a single two electron event. It is however shown that this two electron event was, in fact, split into two single electron events. The source of this result is the delocalization of the first added electron between both cobalt centers, effectively making two half-reduced metals. Therefore, the ability for Co^III(MPC) complexes to satisfy requirement (3) has been proven.</p><p> Chapter 3 expands on the results shown in Chapters 1 and 2. Where Chapter 2 showed delocalization of an electron between cobalt centers, Chapter 3 shows delocalization of a hole through cobalt between ethynylferrocene ligands. With this, all three requirements are met and the ability as Co(MPC) to function as a wire has been proven for both oxidation and reduction, both between cobalt and through cobalt.</p><p> </p><p> Chapter 4 takes a new direction, however applies the same basic principle as the previous three in modifying the cyclam ligand to achieve desired properties. Where application in electronic devices are made stable by use of the bulky MPC ligand, application towards catalysis requires an open catalytic site and weak enough axial coordination to allow the substrate to leave once reduced. Through the alkyl substitution of the cyclam ligand in Ni^II(CTMC) (5,7,12,14-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane) in place of the MPC ligand, electronically donating properties of the macrocycle were maintained while opening the axial catalytic site. In this work, it was shown that reduction in steric bulk of the ligand from phenyl to ethyl to methyl, while maintaining electron donating properties, improved catalytic efficiency and all complexes were superior to Ni^II(cyclam).</p><p></p>

Verbindungen mit einer Vielzahl von Oberflächeneinheiten (Multimere) sind im Hinblick auf eine nuklearmedizinische Anwendung von besonderem Interesse, da durch definierte Strukturmodifizierung das Bindungsverhalten an bestimmte Zielstrukturen, die Löslichkeit und damit die Bioverteilung und Pharmakokinetik beeinflusst werden können. Baut man eine Verbindung so auf, dass sich im Inneren ein metallbindendes Zentrum befindet, ergibt sich einerseits die Möglichkeit, das Radiometall chemisch stabil zu binden, andererseits durch genannte Oberflächenfunktionalisierung eine spezifische Bindung im Zielgewebe zu erreichen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden neuartige mehrfunktionale Verbindungen mit einer Cyclam-Kerneinheit synthetisiert. Cyclam bildet mit Cu(II)-Ionen äußerst stabile Komplexe, was im Hinblick auf eine radiopharmazeutische Anwendung der Radiometallkomplexe von 64Cu oder 67Cu für diagnostische und therapeutische Zwecke äußerst interessant ist. Für eine symmetrische Mehrfachfunktionalisierung wurde auf ein Tetraamin mit Cyclamkern zurückgegriffen. Die Kupplung von vier Dansylchlorid-Einheiten war erfolgreich. Über geschützte Glucosyl-Isothiocyanate wurden Derivate mit vier Zuckereinheiten gewonnen. Nach der Entfernung der Schutzgruppen wurde die Bindung an das kohlenhydratbindende Lektin Concanavalin A mittels isothermer Kalorimetrie bestimmt. Es war ein deutlicher Anstieg der Stabilitätskonstante K im Vergleich zu den monomeren Zuckern zu beobachten. Die Kinetik der Cu(II)-Komplexierung wurde UV/Vis-spektroskopisch bestimmt. Wegen der langsamen Cu-Komplexierungskinetik der Thioharnstoff-verbrückten Glycodendrimere wurde der Schwerpunkt bei den nachfolgenden Untersuchungen zur Kupplung von Peptiden über Amidbindungen gelegt. Nach zahlreichen erfolglosen Kupplungsversuchen von Peptiden mit einer freien Aminogruppe an Cyclamtetrapropionsäure im organischen Medium wurden im wässrigen Milieu Cyclamderivate mit ein bis zu drei Peptideinheiten durch Peptidkupplung erzeugt. Die Synthese kupplungsfähiger Peptidisothiocyanate blieb erfolglos. Schließlich führte eine Michael-Addition von Acrylamid-Arg-Tyr-OH und Acrylamid-Neurotensin(8-13)-OH an Cyclam zu den gewünschten tetrameren Verbindungen. Das Neurotensintetramer mit vier zielsuchenden Einheiten wurde für weiterführende radiochemische und radiopharmakologische Untersuchungen eingesetzt. Es kann unter milden Bedingungen sehr effizient mit 64Cu radiomarkiert werden, wobei eine spezifische Aktivität von 12 GBq pro µmol und Markierungsausbeuten von durchschnittlich 95-98% erzielt werden können. Erwartungsgemäß werden die Neurotensineinheiten unter diesen Bedingungen abgebaut, wobei im Vergleich zu freiem H-Neurotensin(8-13)-OH, welches innerhalb von zwei Minuten abgebaut wird, die In-vivo-Halbwertszeit des Tetramers 34 Minuten beträgt. Es konnte keine Transmetallierung beziehungsweise Transchelatisierung beobachtet werden, was die Stabilität des Komplexes zeigt. PET-Untersuchungen nach Applikation des 64Cu-markierten Neurotensin-Tetramers wiesen eine erhöhte Anreicherung von radioaktiver Substanz in Tumoren von LoVo- und HT29-Mäusen nach. Um zu unsymmetrischen Cyclamderivaten mit dem Ziel der gleichzeitigen Einführung zielsuchender, löslichkeitsvermittelnder und fluoreszierender Einheiten zu gelangen, wurden unterschiedliche Schutzgruppen eingesetzt. Die Blockierung primärer Aminogruppen eines Cyclam-Derivates mit MMTr-, Boc- und Z-Schutzgruppen lieferte Produkte, die sauber isoliert, aber nicht selektiv entschützt werden konnten. Daher wurden die Aminstickstoffatome des Cyclams direkt geschützt. Ausgehend von Cyclam-Boc3 konnten über Kupplungsreaktionen Aminosäure- und Dipeptidmethylester als unsymmetrische Cyclamderivate gewonnen werden. Damit ist ein Syntheseweg entwickelt worden, der die Darstellung unsymmetrischer Cyclamderivate mit einer definierten Anzahl von gewünschten biologisch aktiven Molekülen beziehungsweise löslichkeitsvermittelnder oder fluoreszierender Einheiten gestattet.

A autoxidação de [Ni(cyclam)]2+ (cyclam = 1,4,8,11-tetraazociclotetradecano) induzida por S(IV) foi estudada acompanhando-se espectrofotometricamente, em função do tempo, a formação de [Ni(cyclam)]3+ em soluções saturadas com oxigênio contendo: [Ni(cyclam)]2+ 6,0 x10-3 mol L-1, [Ni(cyclam)]3+ (inicial) 8,0x10-6 mol L-1, cyclam 6,0x10-3 mol L-1, S(IV) (1,0 - 5,0)x10-4 mol L-1 e HClO4 1,0 mol L-1 a T = 25,0 °C e força iônica 1,0 mol L-1. A reação de autoxidação exibe um comportamento autocatalítico no qual o período de indução depende da concentração inicial de Ni(III). O estudo cinético da redução de Ni(III) por S(IV), sob condições anaeróbicas, e a autoxidação de Ni(II) mostraram que a etapa determinante da velocidade da reação é a redução de Ni(III) por S(IV) para produzir o radical SO3&#8226;-, que reage com o oxigênio dissolvido produzindo SO5&#8226;- o qual rapidamente reoxida o Ni(II). Os resultados mostram claramente um ciclo redox que depende do balanço entre a concentração de S(IV) e oxigênio. Quando a reação se processa na presença de Co(III) (10-6 a 10-4 mol L-1) e de Mn(II) (10-3 a 10-2 mol L-1) constatou-se a ocorrência de efeito sinérgico positivo na formação de [Ni(cyclam)]3+. / The autoxidation of [Ni(cyclam)]2+, cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, accelerated by sulfur dioxide was studied by spectrophotometrically monitoring the formation of [Ni(cyclam)3+ under the conditions: [Ni(cyclam)]2+ = 6.0 x 10-3 mol L-1; initial [Ni(cyclam)]3+ = 8.0 x 10-6 mol L-1; [cyclam] = 6.0 x 10-3 mol L-1 ; [S(IV)] = (1.0 - 5.0) x10-4 mol L-1 and 1.0 mol L-1 perchloric acid in oxygen saturated solutions at 25.0 °C and ionic strength 1.0 mol L-1. The autoxidation reaction exhibits an autocatalytic behavior in which the induction period depends on the initial Ni(III) concentration. The kinetic study of the reduction of Ni(III) by S(IV), under anaerobic conditions, and autoxidation of Ni(II) showed as the rate-determining step the reduction of Ni(III) by S(IV) to produce SO3&#8226;- radical, which reacts with dissolved oxygen to produce SO5&#8226;- and rapidly oxidizes Ni(II). The results clearly show a redox cycling process which depends on the balance of S(IV) and oxygen concentration. The sinergystic effect of the Co(III) and Mn(II) was studied. Both exhibit a positive synergistic effect in the sulfite-induced aLrtoxidation of Ni(II).

Les polyazacycloalcanes sont largement utilisés pour l’élaboration de radiopharmaceutiques destinés à la médecine nucléaire. Ces structures, et plus particulièrement celles dérivées du cyclam, permettent une complexation idéale du cuivre et ainsi une application en imagerie TEP, avec l’utilisation du 64Cu, ou en radiothérapie grâce à l’isotope 67Cu. Le cyclam doit, en plus d’être N-fonctionnalisé par des bras coordinants, disposer d’une fonction supplémentaire permettant la bioconjugaison à une biomolécule pour un ciblage spécifique des cellules cancéreuses. Une première partie de cette thèse a porté sur la synthèse du cyclam monopicolinate C-fonctionnalisé par une fonction de bioconjugaison de type benzyle isothiocyanate. Cette synthèse, basée sur des travaux antérieurs du laboratoire, a nécessité la mise au point d’une méthode d’alkylation régiospécifique du cyclam C-fonctionnalisé par le biais de protections sélectives des atomes d’azote du macrocycle. Le ligand a ensuite été étudié in vitro et in vivo, par nos collaborateurs nantais du CRCINA, pour l’imagerie immuno-TEP du myélome multiple.La seconde partie de ce travail s’est consacrée à l’élaboration d’un dérivé polyfonctionnel du cyclam possédant deux fonctions permettant le ciblage des cellules tumorales. Ce composé a été synthétisé au sein du laboratoire brestois puis étudié, in vitro et in vivo, dans les locaux de la NECSA en Afrique duSud pour l’imagerie TEP du cancer du sein.Ces deux projets ont permis d’obtenir une preuve de concept en imagerie TEP ce qui confirme le potentieldes ligands dérivés de cyclam C-fonctionnalisés pour l’élaboration de radiopharmaceutiques à base de cuivre pour la médecine nucléaire. / Polyazacycloalkanes are wildly used in the conception of radiopharmaceuticals for nuclear medicine. These structures, and especially cyclam derivatives, provide ideal complexation properties of copper, which can be applied in nuclear medicine applications with the 64Cu isotope for PET imaging or with 67Cu for radiotherapy purpose. Cyclams derivatives have to be N-functionalized with coordinative arms, and moreover include an additional function especially introduced for the bioconjugation of a biomolecule in the aim to preferentially target cancer cells.The first project treated in this manuscript consisted of the synthesis of a monopicolinate cyclam C-functionalized with a benzyl isothiocyanate function for the bioconjugation. Based on precedent results obtained in the Lab, a regiospecific alkylation method has been developed for the synthesis of this ligand.This method implies the selective protection and deprotection of the macrocycle nitrogen atoms. This ligand, once obtained, has been studied in vitro and in vivo, by our collaborators of the CRCINA in Nantes, for multiple myeloma immuno-PET imaging.The second project of this work is dedicated to the conception of a radiopharmaceutical based on apolyfunctionnal cyclam which bear two different moieties allowing the targeting of cancer cells. This ligand has been synthesized in our Lab in Brest and studied, in vitro and in vivo, in the South African NECSA company for breast cancer PET imaging.These two projects were elaborated in the aim to obtain a proof of principle in PET imaging and to confirm the high potential of C-funcitonnalized cyclam derivatives for nuclear medicine applications.

A autoxidação de [Ni(cyclam)]2+ (cyclam = 1,4,8,11-tetraazociclotetradecano) induzida por S(IV) foi estudada acompanhando-se espectrofotometricamente, em função do tempo, a formação de [Ni(cyclam)]3+ em soluções saturadas com oxigênio contendo: [Ni(cyclam)]2+ 6,0 x10-3 mol L-1, [Ni(cyclam)]3+ (inicial) 8,0x10-6 mol L-1, cyclam 6,0x10-3 mol L-1, S(IV) (1,0 - 5,0)x10-4 mol L-1 e HClO4 1,0 mol L-1 a T = 25,0 °C e força iônica 1,0 mol L-1. A reação de autoxidação exibe um comportamento autocatalítico no qual o período de indução depende da concentração inicial de Ni(III). O estudo cinético da redução de Ni(III) por S(IV), sob condições anaeróbicas, e a autoxidação de Ni(II) mostraram que a etapa determinante da velocidade da reação é a redução de Ni(III) por S(IV) para produzir o radical SO3&#8226;-, que reage com o oxigênio dissolvido produzindo SO5&#8226;- o qual rapidamente reoxida o Ni(II). Os resultados mostram claramente um ciclo redox que depende do balanço entre a concentração de S(IV) e oxigênio. Quando a reação se processa na presença de Co(III) (10-6 a 10-4 mol L-1) e de Mn(II) (10-3 a 10-2 mol L-1) constatou-se a ocorrência de efeito sinérgico positivo na formação de [Ni(cyclam)]3+. / The autoxidation of [Ni(cyclam)]2+, cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, accelerated by sulfur dioxide was studied by spectrophotometrically monitoring the formation of [Ni(cyclam)3+ under the conditions: [Ni(cyclam)]2+ = 6.0 x 10-3 mol L-1; initial [Ni(cyclam)]3+ = 8.0 x 10-6 mol L-1; [cyclam] = 6.0 x 10-3 mol L-1 ; [S(IV)] = (1.0 - 5.0) x10-4 mol L-1 and 1.0 mol L-1 perchloric acid in oxygen saturated solutions at 25.0 °C and ionic strength 1.0 mol L-1. The autoxidation reaction exhibits an autocatalytic behavior in which the induction period depends on the initial Ni(III) concentration. The kinetic study of the reduction of Ni(III) by S(IV), under anaerobic conditions, and autoxidation of Ni(II) showed as the rate-determining step the reduction of Ni(III) by S(IV) to produce SO3&#8226;- radical, which reacts with dissolved oxygen to produce SO5&#8226;- and rapidly oxidizes Ni(II). The results clearly show a redox cycling process which depends on the balance of S(IV) and oxygen concentration. The sinergystic effect of the Co(III) and Mn(II) was studied. Both exhibit a positive synergistic effect in the sulfite-induced aLrtoxidation of Ni(II).

Title: Cross-bridged cyclams as manganese(II) chelators Autor: Bc. Luděk Míka Department: Department of Inorganic Chemistry, Faculty of Science Supervisor: doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D. Supervisor's e-mail address: modrej@natur.cuni.cz Abstract: The aim of this project was to synthesize a new kind of Mn(II) complexes with ligands derived from cross-bridged cyclam. These complexes may be potentially used as contrast agents in magnetic resonance imaging. Six macrobicyclic ligands with various pendant arm were synthesized, three complexes were sucesfully prepared. Electrochemical properties of prepared manganese(II) complexes with synthesized ligands were studied using cyclic voltammetry. Relaxivity of prepared complexes was determined by 1 H NMR spectroscopy. Keywords: cross-bridged cyclam, phosphonate, phosphinate, pendant arms, manganese

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleOM_DISSERT.pdf: 1963445 bytes, checksum: 143b241474d5026def897c0c4c0d797f (MD5) Previous issue date: 2011-07-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work were synthesized and studied the spectroscopic and electrochemical characteristics of the coordination compounds trans-[Co (cyclam)Cl2]Cl, trans- Na[Co(cyclam)(tios)2], trans-[Co(en)2Cl2]Cl and trans-Na[Co(en)2(tios)2], where tios = thiosulfate and en = ethylenediamine. The compounds were characterized by: Elemental Analysis (CHN), Absorption Spectroscopy in the Infrared (IR), Uv-Visible Absorption Spectroscopy, Luminescence Spectroscopy and Electrochemistry (cyclic voltammetry). Elemental Analysis (CHN) suggests the following structures for the complex: trans- [Co(cyclam)Cl2]Cl.6H2O and trans-Na[Co(cyclam)(tios)2].7H2O. The electrochemical analysis, when compared the cathodic potential (Ec) processes of the complexes trans- [Co(cyclam)Cl2]Cl and trans-[Co(en)2Cl2]Cl, indicated a more negative value (-655 mV) for the second complex, suggesting a greater electron donation to the metal center in this complex which can be attributed to a greater proximity of the nitrogen atoms of ethylenediamine in relation to metal-nitrogen cyclam. Due to the effect of setting macrocyclic ring to the metal center, the metal-nitrogen bound in the cyclam are not as close as the ethylenediamine, this fact became these two ligands different. Similar behavior is also observed for complexes in which the chlorides are replaced by thiosulfate ligand, trans-Na[Co(en)2(tios)2] (-640 mV) and trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (-376 mV). In absorption spectroscopy in the UV-visible, there is the band of charge transfer LMCT (ligand p&#61552;&#61614; d&#61552;* the metal) in the trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (350 nm, p&#61552; tios &#61614; d&#61552;* Co3+) and in the trans-Na[Co(en)2(tios)2] (333 nm, p&#61552; tios&#61614; d&#61552;* Co3+), that present higher wavelength compared to complex precursor trans- [Co(cyclam)Cl2]Cl (318 nm, p&#61552;Cl &#61614; d&#61552;* Co3+), indicating a facility of electron density transfer for the metal in the complex with the thiosulfate ligand. The infrared analysis showed the coordination of the thiosulfate ligand to the metal by bands in the region (620-635 cm-1), features that prove the monodentate coordination via the sulfur atom. The &#957;N-H bands of the complexes with ethylenediamine are (3283 and 3267 cm-1) and the complex with cyclam bands are (3213 and 3133 cm-1). The luminescence spectrum of the trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] present charge transfer band at 397 nm and bands dd at 438, 450, 467, 481 and 492 nm. / Este trabalho teve por objetivo sintetizar e estudar as caracter?sticas espectrosc?picas e eletroqu?micas dos compostos de coordena??o trans- Na[Co(cyclam)(tios)2], trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl, trans-[Co(en)2Cl2]Cl e trans- Na[Co(en)2(tios)2], em que tios = tiossulfato e en = etilenodiamina. Os compostos obtidos foram caracterizados por: An?lise elementar (CHN), Espectroscopia de Absor??o na Regi?o do Infravermelho (IV), Espectroscopia de Absor??o na Regi?o do UV-Vis?vel, Espectroscopia de Luminesc?ncia e Eletroqu?mica (voltametria c?clica). A an?lise elementar (CHN) sugere as seguintes estruturas para os complexos: trans- [Co(cyclam)Cl2]Cl.6H2O e trans-Na[Co(cyclam)(tios)2].7H2O. Na an?lise eletroqu?mica, ao se fazer uma compara??o dos potenciais cat?dicos (Ec) referentes aos processos de redu??o dos complexos trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl e trans-[Co(en)2Cl2]Cl, observa-se valores mais negativos (-655 mV) no segundo complexo, sugerindo uma maior doa??o eletr?nica ao centro met?lico neste complexo o que pode ser atribu?do a uma maior proximidade dos ?tomos de nitrog?nio da etilenodiamina em rela??o a liga??o metal nitrog?nio do cyclam, devido ao efeito do ajuste do anel macroc?clico ao centro met?lico (efeito macroc?clico), o que faz com que a liga??o metal-nitrog?nio n?o seja t?o pr?xima quanto da etilenodiamina, fato que difere os ligantes em estudo. Comportamento similar ? tamb?m observado para os complexos, em que os cloretos s?o substitu?dos pelo ligante tiossulfato, trans-Na[Co(en)2(tios)2] (-640 mV) e trans- Na[Co(cyclam)(tios)2] (- 376 mV). Na espectroscopia de absor??o na regi?o do UVvis?vel observa-se a banda de transfer?ncia de carga LMCT (p&#61552;&#61472;do ligante &#61614;&#61472;d&#61552;* do metal), como sendo a de maior comprimento de onda para o trans- Na[Co(cyclam)(tios)2] (350 nm, p&#61552;&#61472;tios &#61614;&#61472;d&#61552;* Co3+) e trans-Na[Co(en)2(tios)2] (333 nm, p&#61552;&#61472;tios &#61614;&#61472;d&#61552;* Co3+) comparativamente ao complexo precursor, trans- [Co(cyclam)Cl2]Cl (318 nm, p&#61552;&#61472;Cl- &#61614;&#61472;d&#61552;* Co3+) indicando uma maior facilidade de transfer?ncia de densidade eletr?nica para o metal nos complexos com o ligante tiossulfato. Na an?lise de infravermelho observou-se a coordena??o do ligante tiossulfato ao metal nos complexos atrav?s de bandas na regi?o de 620-635 cm-1, caracter?sticas que comprovam a forma monodentada de coordena??o via ?tomo de enxofre e a perman?ncia das bandas &#957;N-H para complexos com etilenodiamina, bandas em 3283 e 3267 cm-1, e complexos com o cyclam, bandas em 3213 e 3133 cm-1. Na an?lise de luminesc?ncia foi observada uma banda de transfer?ncia de carga em 397 nm e bandas d-d no espectro de emiss?o do complexo trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] em 438, 450, 467, 481 e 492 nm.