A amicarbazona constitui-se em um herbicida do grupo das triazolinonas, desenvolvida para substituir a atrazina no mercado mundial. Diversas tecnologias têm sido estudadas objetivando a remoção de pesticidas de efluentes aquosos, procurando estudar os mecanismos de degradação envolvidos e o grau de toxicidade dos fotoprodutos gerados. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo principal o estudo de degradação do princípio ativo amicarbazona, em solução aquosa, por fotólise direta, propondo estruturas químicas de produtos de transformação em um estudo teórico-fundamental. Foram avaliados parâmetros como concentração de herbicida, pH do meio reacional, concentração de oxigênio dissolvido, concentração de nitrato e de isopropanol como supressor de radicais livres. Dentre os parâmetros avaliados no processo de fotólise, o valor do pH do meio reacional influencia consideravelmente o mecanismo de fotodegradação do herbicida amicarbazona, favorecendo ou desfavorecendo a formação de determinado intermediário. Verificou-se que a molécula de amicarbazona gera como produto de degradação primário a molécula de amicarbazole, principalmente em meio ácido, como resultado de mecanismo de deaminação. Por sua vez, a utilização de processo UV/H2O2 foi capaz de proporcionar degradação completa da amicarbazona em tempo reacional máximo de 60 minutos. Contudo, mesmo com a utilização de agente oxidante auxiliar, não houve mineralização completa da amicarbazona, havendo 58% de redução de carbono orgânico dissolvido na melhor condição experimental estudada. / Amicarbazone is a triazolinone herbicide developed to substitute atrazine in the world market. Several technologies have been studied aiming at the removal of pesticides from wastewater, seeking to study the degradation mechanisms involved and the degree of toxicity of the photoproducts formed. In this context, the main goal of this work is to study the degradation of amicarbazone in aqueous solution by direct photolysis, suggesting possible chemical structures for the transformation products according to a theoretical and fundamental approach. Parameters such as herbicide concentration, pH, dissolved oxygen concentration, nitrate concentration, and propan-2-ol as a free radical scavenger were considered. Among the parameters studied in the photolysis process, the pH showed influence on the photochemical mechanism of amicarbazone degradation, favoring or not the formation of particular intermediates. It was found that the photolysis generates amicarbazole as the primary degradation product in acidic medium as a result of the deamination mechanism. The use of UV/H2O2 process enabled the complete degradation of amicarbazone in a reaction time of 60 minutes at most. However, even with the use of the auxiliary oxidant reactant, the complete mineralization of amicarbazone was not achieved, with 58% reduction of dissolved organic carbon in the best experimental condition studied.

Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2009-05-08T13:47:30Z No. of bitstreams: 1 CesarMuller.pdf: 662938 bytes, checksum: d01f19c72f2aa773146b4a2888471cf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-05-08T13:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarMuller.pdf: 662938 bytes, checksum: d01f19c72f2aa773146b4a2888471cf9 (MD5) / Neste estudo a degradação fotoquímica de efluentes líquidos oriundos de indústria de curtimento foi pesquisada. O estudo objetivou uma avaliação de tecnologia avançada para tratamento de efluentes de curtume, bem como realizouse uma comparação com tecnologias convencionais de tratamento. Os experimentos de fotodegradação foram feitos através de radiação UV em compartimento para degradação. O trabalho também envolveu uma análise dos custos de implantação da tecnologia avançada, em comparação com os custos do tratamento convencional dos efluentes de curtume do ponto de vista econômico e financeiro. A lâmpada de vapor de mercúrio Osram HQL 400W, se mostrou eficiente no tratamento utilizando a técnica de fotodegradação e em termos de custos, fica compatível com a tecnologia utilizada atualmente na empresa.

Neste trabalho foi estudada a hidrogenação catalítica do ciclohexeno, promovida por irradiação UV-Visível (À >280 nm), na presença de Fe(CO)5' Fe2 (CO)9 e Fe3 (CO)12. Foram obtidas freqüências de rotação máxima, após uma hora de fotólise, de 2,15 ± 0,11 h-1, para o Fe2 (CO)9' e 1,53 ± 0,08 h , para os sistemas Fe(CO)5' Fe3 (CO)12. A única espécie Fe(CO)n-x(◊)x' n = 5, detectada por infravermelho foi o Fe(CO)4(◊), presente em maior quantidade nas reações efetuadas a T ≤ O °C. Quando os testes catalíticos foram efetuados utilizando-se Fe3 (CO)12 impregnado em aluminas, Y ou neutra, não foi detectada hidrogenação do ciclohexeno, seja fotoquímica (T ≤ O °C ou T ambiente), seja termicamente (T = 80 + 2 °C). A utilização da espécie [HFe3(CO)11]- Et4N+, em solução, também não levou a formação do ciclohexano, evidenciando que o ânion [HFe 3 (CO)11]-' formado sobre a superfície da alumina, não é cataliticamente ativo para a hidrogenação do ciclohexeno, nas condições deste trabalho ([Fel/ [ciclohexeno] = 1/10, fluxo de hidrogênio). / In this work the hidrogenation of cyclohexene promoted by UV-visible irradiation (À > 280 nm) in the presence of Fe(CO)5' Fe2 (CO)g and Fe3 (CO)12 was studied. The maximum turnover rates obtained were 2,15 ± 0,11 h- 1 for Fe2 (CO)g and -1 1,53 ±0,08 h for the systems Fe(CO)5 and Fe 3 (CO)12' The only species Fe (CO) n-x (◊) x' n = 5, detected by infrared was Fe(CO)4 (◊), presented in larger quantities in the reactions at T ± O ºC. When the catalytical tests were performed with Fe 3 (CO) 12 impregnated in y or neutral alumina no hydrogenation of cyclohexene was detected, whether was it photochemical o o (at T ± 0° C or room temperature) or thermally (T = 80 ± 2 ºC) • Use of the species [HFe3 (CO)11]- Et4N+ in solution has also failed to form cyclohexane. This result suggests that the anion [HFe3 (CO)11]- formed in the alumina surface 1s not catalyt1cally active for the hydrogenation of cyclohexene in the condit1ons of this work ([Fe] / [Cyclohexene]) = 1/10, hydrogen flux).

A fim de estudar as propriedades dos complexos de ferro com ligantes diirnínicos, tais corno: espectro eletrônico, reatividade dos complexos com cianeto e comportamento fotoquímico, novos complexos (I)ferrosos com diiminas foram preparados e caracterizados. A oxidação, em solução de H2SO4 11 M, dos complexos ferrosos com diiminas produziu os seus análogos férricos. A reação de um dos complexos ferrosos (R e R\' = CH3) com o íon cianeto produziu dois ciano-complexos mistos, onde um destes apresenta um dos ligantes modificado. Obtiveram-se também complexos com 1igantes tridentados(II). (Ver no arquivo em PDF). A investigação dos espectros eletrônicos dos complexos diirnínicos de ferro(II) apresentou três tipos de bandas, resu1tantes de transições de transferência de elétrons interna dos 1igantes (TEIL), metal-1igante (TEML)e transições d-d. As bandas de TEIL ocorrem na região de energia acima de 34 kK As de TEML ocorrem na região de 17 a 24 kK, com evidências indicando que o formato da banda não se deve ao acoplamento vibracional. Observa-se somente uma banda atribuída à transição d-d em 28 kK, usando dados da literatura obtidos para os complexos análogos com dipy e phen foram calculados os valores de B e Dq. Os espectros dos complexos férricos análogos apresentam bandas atribuídas a transições de transferência de elétrons ligante-metal (TELM), na região de 23 a 32 kK, e TEIL, na região de 47 a 50 kK. Verifica-se uma correlação entre a soma das energias das bandas de TEML, dos complexos ferrosos, com as de TELM, dos complexos férricos, e as energias das bandas de TEIL. Para os complexos com ligantes tridentados a atribuição das bandas tornou-se mais difícil devido à complexidade dos espectros. Ocorrem bandas na região de 16 a 21 kK, atribuídas a transições de TEML, e na região de 25 a 51 kK, atribuídas a TEIL. O desdobramento das bandas de TEML sugere uma baixa simetria para estes complexos com ligantes tridentados. Os ciano-complexos mistos obtidos foram caracterizados por espectros de infravermelho e de ressonância magnética nuclear, além das análises de ferro e cianeto. Também foram estudados os seus espectros eletrônicos. As bandas de TEML, que ocorrem na região de 18 a 21 kK em solução aquosa, apresentam uma forte dependência da sua energia com o solvente. Observam-se ainda bandas, na região em tôrno de 50 kK, atribuídas a TEIL. Experiências fotoquímicas indicaram que os complexos diimínicos de ferro(II), preparados neste trabalho, são fotoreativos, quando irradiados com uma lâmpada de mercúrio a média pressão. Há evidências indicando que o mecanismo da decomposição fotoquimica ocorre via ligante. / In order to investigate the properties of iron diimine complexes, six new complexes (I) were synthesized and characterized. The spectral properties, reactivity towards cynanide ions and photochemical behavior of these complexes were studied. In the reaction of the complex with R and R\' = CH3 with the cyanide ion two mixed-cyano complexes were obtained. One of these presents a modified diimine ligand. By chemical oxidation of the ferrous complexes, at high acid concentration, it was possible to study some of the properties of the ferric complexes. Some complexes with tridentade diimine ligands(II) were also studied. (See in the PDF file). The electronic spectra of the ferrous diimine complexes presented three kinds of absorption bands. These bands resulted from transitions due to: internal ligand electron transfer (ILET), metal to ligand electron transfer (MLET) and ligand field (d-d transitions). The ILET bands occur above 34 kK. The MLET bands occur from 17 to 24 kK. Evidence is presented that the structure of the MLET band cannot be accounted for by a vibrational coupling. It was possible to observe a d-d transition at 28 kK. By using literature data for complexes with 2,2\'-bipyridine and phenantroline it was possible to calculate the values and Dq. The corresponding ferric complexes presented bands from 23 to 32 kK and ILET bands from 47 to 50 kK. A correlation is observed between the surn of the frequencies of the MLET bands, of the ferrous complexes, LMET bands, of the ferric complexes, and the frequencies of the ILET bands. In the case of the complexes with tridentade ligands the assignment of the bands is not simple, due to the complexity of the absorption electronic spectra. Possibly, the MLET bands occurs from 16 to 21 kK and the ILET bands from 25 to 51 kK. The splitting of the MLET bands suggests a lower simmetry than D3 for these complexes. The mixed-cyano complexes obtained were characterized by their infrared and nuclear magnetic ressonance spectra and analytical data on Fe and CN contents. The study of the electronic absorption spectra showed a MLET band, in the region from 18 to 21 kK in aqueous solution. ILET bands were observed around 50 kK. The position of the MLET bands showed a strong solvent-dependence. Prelirninary photochernical experirnents indicated that the ferrous diirnine cornplexes are photoreactive, when irradiated with a rnediurn pressure rnercury lamp. Evidence is presented that the rnechanisrn of the photodecornposition occurs via the ligands.

Processos de transferência de H+ de fotoácidos como piranina (POH) em vidros de SiO2, foram atribuídos à presença de água residual no gel. Nestes experimentos, o efeito devido à espécie básica do tampão (HPO4=), todavia não foi investigada. O entendimento de como as reações prototrópicas são mediadas no meio sólido e como a atividade do par ácido - base de Brönsted participa na transferência é o objetivo deste presente estudo. Questões como: o H+ difunde livremente através do gel? A espécie do tampão interage diretamente com o doador de H+, ou água é necessário para intermediar a transferência? Existe um teor limiar de água? Aqui são discutidas. A transferência de H+ da POH foi estudada em monólitos derivados da hidrólise ácida do TEOS contendo diferentes concentrações de tampão fosfato (condições iniciais Si: H2O 1: 16,5). A extensão da transferência de H+ é determinada pelo monitoramento da intensidade de fluorescência devido à base excitada (% PO-*) uma vez que a emissão surge da reação de transferência de H+. Nestes experimentos, géis foram preparados na ausência e presença de tampão fosfato. Até ~ 12 dias, um aumento na transferência de H+ é observada para todas as condições. É também verificado que o aumento na concentração de tampão é paralelo à extensão da reação. Em tempos muito curtos, a atividade da transferência de H+ relativamente baixa é devido à presença de ETOH (hidrólise do TEOS), o qual assim que o sistema envelhece é lixiviado junto com a água do gel. Depois deste envelhecimento inicial, aqueles géis contendo altas concentrações de tampão (50 e 250 mM) mostram uma atividade constante e os demais géis mostram uma queda na transferência de H+. No final do estágio, ~ 50 dias, os géis perderam aproximadamente 80% de sua massa, mas no gel final ainda existe quantia de água residual Si: H2O 1: 7. Com o intuito de explorar a atividade do tampão, misturas secas de KH2PO4 e K2HPO4 na proporção de pHaparente = 6,0 foram trituradas e secas e a fotoacidez do 2 - naftol (NOH) foi investigada. Claramente a baixo teor de água nenhuma reação é observada e somente a emissão devido a NOH* aparece (yem. = 345 nm), adição passo a passo de H2O é seguida pelo aumento na emissão a 413 nm, devido à forma básica (NO-*). Nesta condição, a concentração de água limiar é Xw = 0,44. Por outro lado, para o POH o limite de água para a transferência de H+ é Xw = 0,13. POH e NOH têm pKa no estado excitado (pKa*) de 0,5 e 3,0, respectivamente. Neste estudo, a atividade dos fotoácidos em meio sólido mostra ser dependente do pKa*, da concentração da espécie básica e do teor de água limiar. / H+ transfer processes in SiO2 glasses, from photoacids as piranine (POH), were assigned to the presence of residual water in the gel. In these experiments the effects due to the buffer basic species (HPO4=) were however not investigated. The understanding on how prototropic reactions are mediated in solid media and how the activity of Brönsted acid and base pairs participates in the transfer is the subject of the present study. Questions as: Does the H+ diffuse freely through the gel? Do the buffer species interacts directly with the H+ donors, or water is needed to intermediate the transfer? Is there a threshold in the water content? are here discussed. H+ transfer from POH was studied in monoliths derived from the acid hydrolysis of TEOS having varying concentrations of phosphate buffer (initial conditions Si : H2O 1:16.5). The extent of H+ transfer is determined by monitoring the fluorescence intensity due to the excited base (%PO-*) once this emission arises from the H+ transfer reaction. In these experiments gels were prepared in the absence and presence of phosphate buffer. Up to ~ 12 days an increase in H+ transfer is observed for all conditions. It is also found the increase in buffer concentration parallels the extent of reaction. At very short time the relatively low H+ transfer activity is due to the presence of ETOH (hydrolysis of TEOS), which as the systems age are lixiviated together with water from the gel. After this initial aging, those gels having high buffer concentrations (50 and 250 mM) show a leveled activity, the other gels show a decrease in H+ transfer. At the final stages ~ 50 days the gels lost around 80% of its mass, but in the final gel residual water still amounts to Si:H2O 1:7. In order to further exploit the buffer activity, \"dry\" mixtures of KH2PO4 and K2HPO4 in proportions to pHapp = 6.0 were grinded and dried and the photoacidity of 2-naphtol (NOH) were investigated. Clearly at low water contents no reaction is observed and only the emission due to the NOH* appears (yem = 345 nm), addition step by step of H2O is followed by an increase in the emission at 413 nm, due to the basic form (NO-*). In this situation the threshold water concentration is around Xw = 0.44. By other hand for POH the threshold water for H+ transfer is Xw = 0.13. POH and NOH have excited state pKa\'s (pKa*) of 0.5 and 3.0, respectively. In this study the activity of photoacids in solid media is shown to be dependent on pKa*, on the concentration of basic species and of a threshold water content.

As sínteses, o cálculo do OM, as propriedades fotoquímicas e fotofísicas dos complexos cis-[Ru(bpy)2(L)x](PF6)2, onde a bpy é 2,2\'-bipiridina e L é 5,6-bis(3-amidopiridina)-7-oxanorborneno (3amdpy2oxaNBE, complexo 2) ou 3-aminopiridina (3amnpy; complexo 3) foram estudados. 3amdpy2oxaNBE é o novo ligante quelato 5,6-bis(3-amidopiridina)-7-oxanorborneno (1) e apresenta duas amidas piridinas substituídas -conectadas ao monômero oxanorborneno - que são originadas da reação da 3amnpy e do monômero 5,6-bis-carboxilato-7-oxanorborneno. Os complexos 2 e 3 exibem absorções na região de 350 nm e entre 420-500 nm, atribuídas a uma contribuição das transições MLCT (d&pi; &rarr;bpy and d&pi; &rarr;L; L = 3amdpy2oxaNBE ou 3amnpy). Fotólise do complexo 3 levou ao cis-[Ru(bpy)2(3amnpy)(solvente)]2+, enquanto o complexo 2 é inerte à fotossubstituíção. Os comprimentos de onda de irradiação (330 > 440 > 500 nm) e os solventes (DMF > CH3CN > CH2Cl2 ~ THF) influenciam na fotolabilidade do complexo 3. A formação de cis-[Ru(bpy)2(CH3CN)2]2+ foi observada por RMN de 1H quando o complexo 3 foi irradiado em 420 nm em CH3CN. A emissão do complexo 2, em 594 nm, é atribuída como uma emissão MLCT (Ru &rarr;bpy) e é caracterizada por um tempo de vida longo à temperatura ambiente (650 ns em CH3CN e 509 ns em H2O). A emissão é independente do &lambda;irr, mas é dependente da temperatura, i.e., aumenta quando a temperatura é abaixada. Considerando-se que o anel quelato de 1 contribui para a estabilidade do complexo 2 sob irradiação de luz contínua, a diferença nos fotoprocessos primários de 3 (perda da 3amnpy) e 2 (luminescência) pode ser explicada pela influência de L na energia da banda de CT Ru &rarr;bpy. Para 2, o estado excitado Ru &rarr;bpy é o de mais baixa energia e o complexo é luminescente e inerte à fotossubstituição. Para o complexo 3, é possível mover a banda de absorção de CT Ru &rarr;bpy para uma posição comparável à da banda de MC mais abaixo. A eficiência da fotossubstituição é muito pequena quando o estado de TC é mais baixo, e razoavelmente grande quando o estado MC é mais baixo na energia. Esses resultados são corroborados pelo cálculo de TDDFT, que mostra a transição MC em 328 nm (3,78 eV) para 3. Então, a modificação na substituição do grupo piridina levou a uma diferença crucial nos fotoprocessos primários entre os dois complexos. No complexo 2, a depopulação eletrônica da unidade e a população de um orbital da bpy* por meio da excitação são evidentes pela comparação com as propriedades fotofísicas com complexos relacionados com [Ru(bpy)3]2+. Além disso, uma redução de um ligante bpy no estado excitado MLCT é indicada pelo espectro resolvido no tempo em que mostrou características típicas da bpy.-. As propriedades fotocatalíticas de 2 são espectroscopicamente demonstradas pela supressão oxidativa usando-se os íons receptores de elétrons metilviologênio2+ ou [RuCl(NH3)5]+2.Também foi realizado um estudo cinético da reação de desacetilação assistida por ultra-som. Com base nos resultados de %GA das amostras de quitina e de quitosana, os quais foram obtidos por espectroscopia de RMN 1H, análise elementar e titulação condutimétrica, pôde ser observado que o uso de ultra-som favoreceu o processo de desacetilação. Além disso, os resultados do estudo cinético da reação assistida por ultra-som a 100°, 110° e 120°C indicaram que o domínio cinético da reação foi abreviado para tempos inferiores a 30 min e que o patamar de velocidade constante corresponde a uma desacetilação mais completa (GA< 20%) do que aquele atingido com o uso do método de desacetilação heterogênea (20% < %GA < 45%). Estas conclusões estão de acordo com as caracterizações por difração de raios X, as quais revelaram a progressiva destruição dos domínios cristalinos à medida que os produtos foram mais desacetilados. Dessa forma, a desacetilação assistida por irradiação de ultra-som de alta potência possibilitou, de um modo mais simples e rápido, a obtenção de quitosanas com características semelhantes às obtidas após o emprego do método FPT, sendo que este último é relatado na literatura como o método mais eficiente para produção de quitosanas extensivamente desacetiladas. É proposto que a irradiação de ultra-som de alta potência contribuiu para aumentar acentuadamente a área superficial das partículas de quitina, propiciando pleno acesso do hidróxido de sódio aos grupos acetamida do polímero e promovendo a sua desacetilação homogênea. / The synthesis, MO calculations, photochemical and photophysical properties of cis-[Ru(bpy)2(L)x](PF6)2 complexes where bpy is 2,2\'-bipyridine and L is 5,6-bis(3- amidopyridine)-7-oxanorbornene (3amdpy2oxaNBE; complex 2) or 3-aminopyridine (3amnpy; complex 3) were studied. 3amdpy2oxaNBE is the novel chelate-ligand (1) and presents two amide-substituted pyridines connected to a 7-oxanorbornene-monomer type that comes from a reaction of 3amnpy and 5,6-bis-carboxylate-7-oxanorbornene monomer. Complexes 2 and 3 exhibit absorptions near 350 nm and in the 420-500 nm region attributable to a contribution from MLCT transitions (d&pi; &rarr;bpy and d&pi; &rarr;L; L = 3amdpy2oxaNBE or 3amnpy). Photolysis of complex 3 leads to cis-[Ru(bpy)2(3amnpy)(solvent)]2+ while complex 2 is photosubstitution inert. The irradiation wavelength (330 > 440 > 500 nm) and solvent (DMF > CH3CN > CH2Cl2 ~ THF) influence the photolability of complex 3. Formation of cis- [Ru(bpy)2(CH3CN)2]2+ was observed by 1H-NMR when complex 3 was irradiated at 420 nm in CH3CN. The emission of complex 2, in 594 nm, assignable as an MLCT (Ru &rarr;bpy) emission is characterized by a long lifetime at room temperature (650 ns in CH3CN and 509 ns in H2O). It is independent of &lambda;irr, but it is temperature dependent, i.e., it increases as the temperature is lowered. Considering the chelate ring of 1 contributes to the stability of the complex 2 under continuous light irradiation, the difference in the primary photoprocesses of 3 (loss of 3Amnpy) and 2 (luminescence) can be explained by the influence of L in the Ru &rarr;bpy CT band energy. For 2, the Ru &rarr;bpy excited state is the lowest in energy and the complex is luminescent and photosubstitution inert. For complex 3, it is possible to move the Ru&rarr;bpy CT absorption band from a position comparable to the MC band system to one well below. The photosubstitution efficiency is very small when the CT state is lowest and reasonably large when the MC state is lowest in energy. These results are corroborated by TDDFT calculations which show the MC transitions at 328 nm (3.78 eV) for 3. Thus, the modification in the pyridine substitution groups leads to the crucial difference in the primary photoprocesses between the two complexes. In the complex 2 the electronic depopulation of the {Ru(bpy)2} unit and population of a bpy* orbital upon excitation are evident by comparing the photophysical properties with [Ru(bpy)3]2+ related complex. Moreover, a reduction of a bpy ligand in the MLCT excited state is indicated by time-resolved spectra that show features typical of bpy.-. The photocatalytic property of 2 is spectroscopically demonstrated by oxidative quenching using either methylviologen2+ or [RuCl(NH3)5]+2 electron-acceptor ions.

Tese de mestr.. Tratamento de Águas Residuais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2001

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Els enllaços d'hidrogen són d'importància universal en química i bioquímica. Les propietats dels enllaços d'hidrogen en l'estat electrònic fonamental han estat estudiades durant molt anys. Malgrat tot, molt poc es coneix sobre les reaccions químiques on intervenen enllaços d'hidrogen en els estats electrònics excitats. Una de les reaccions més interessants són les transferències protòniques intramoleculars en estat excitat (ESIPT de les seves sigles en anglès), ja que juguen un paper crucial en una gran varietat de reaccions químiques fotoquímiques de gran rellevància.Les tècniques més modernes de cinètica química disponibles avui dia, permeten la monitorització dels processos ESIPT fins l'escala de temps del femtosegond. Tot i això, els resultats experimentals acostumen a ser difícils d'interpretar, especialment quan es veuen involucrats processos competitius. Aquests processos addicionals suposen un desafiament extra en l'estudi d'aquestes reaccions. En aquest sentit, la química teòrica i computacional representa una molt versàtil eina de treball, donat l'absolut control que els investigadors poden imposar a sistemes modelitzats aïllats.Els sistemes moleculars recollits en la present tesi representen exemples directes dels diferents ordres de complexitat que l'estudi teòric (des del punt de vista del càlcul electrònic i dinàmic) del processos ESIPT poden representar: des de la comprensió del aspectes fonamentals del procés, fins a la necessitat d'adoptar estratègies teòriques eficients per tractar la presència de processos no adiabàtics. / Hydrogen Bonds are of universal importance in chemistry and biochemistry. The properties of hydrogen bonds in the electronic ground state have been investigated since long ago. Nevertheless, much less is known about the chemical reactions involving hydrogen bonds in excited electronic states. One of the most interesting reactions are the excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) processes, as they play a crucial role in a plethora of photochemical reactions of chemical and biochemical relevance.The most modern kinetic experimental techniques available today, allow the monitoring of ESIPT processes up to the order of the femtosecond. However, the experimental results are usually difficult to analyze, specially when competitive processes are involved. Those additional processes suppose an extra challenge in the study of this topic. In this sense, theoretical and computational chemistry represents a powerful tool of interpretation, given the absolute control that researchers can impose on modelized isolated systems.The molecular systems collected in the present thesis represent direct examples of the different orders of complexity that the theoretical study (both from the electronic and dynamical points of view) of ESIPT can represent: from the comprehension of the essentials of the process, to the need of adoption of efficient theoretical strategies to treat the presence of non adiabatic processes.

En aquesta tesis s’estudia la fotoquímica i la fotofísica d'alguns compostos orgànics fotosensibles derivats del benzè. Es centra principalment en els fenòmens de la fotosesitització i de la transferència intramolecular de càrrega. L’estudi es desenvolupa amb mètodes teòrics ab initio per determinar els mecanismes dels processos estudiats. Per una descripció detallada d’aquests mecanismes és necessari caracteritzar la naturalesa dels estats involucrats, les estructures de les espècies que intervenen en la reactivitat i determinar de manera precisa les seves energies. En aquest treball s’ha estudiat el mecanisme pel qual la fenalenona és capaç de sensibilitzar la molècula d’oxigen a l’estat excitat singlet. També s’ha estudiat la transferència de càrrega del aminobenzonitril i el seu derivat tetrafluorat per explicar les diferències en la fotofísica del dos compostos, i quatre membres de la família dels aminobezonitrils per entendre com afecta l’estructura i els factors ambientals (fase i dissolvents més o menys polars) a els patrons de fluorescència dels membres d’aquesta família. / This thesis is focused on theoretical study of several photosensitive molecular systems. It covers the study of some frequently encountered processes: photosensititzation and Intramolecular Charge Transfer (ICT). The photosensititzation is a process where a light-absorbing photosensititzer (PS) activates reactions in a substrate that otherwise would not take place. Intramolecular charge transfer is the process related with the transference of charge from different regions of the same molecule, one donor and other acceptor. These studies are addressed by theoretical study using ab intio methods, assessing the nature of the excited states involved, the geometries and energies of the species formed and the mechanism that lead to photochemical transformation and photophysical processes. In the first case photosensititzation process by means of Phenalenone is studied. In the case of the ICT process two families are studied: Aminobenzonitriles and Aminopyrimidines. Possible ICT states, non-adiabatic and adiabatic pathways that populate different lowest in energy minima are characterized.