Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-22T12:35:04Z No. of bitstreams: 1 dissertação alan final corrigida versão impressão - Cópia.pdf: 1540287 bytes, checksum: 11a2584595e464bd36ccab89d5417e65 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-23T13:14:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertação alan final corrigida versão impressão - Cópia.pdf: 1540287 bytes, checksum: 11a2584595e464bd36ccab89d5417e65 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T13:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação alan final corrigida versão impressão - Cópia.pdf: 1540287 bytes, checksum: 11a2584595e464bd36ccab89d5417e65 (MD5) / A reatividade química de nitrosilo complexos, como {RuNO}6, vêm sendo bastante relatada na literatura nos últimos 20 anos. Sabe-se, por exemplo, que o grupo NO coordenado pode ser liberado através de estímulo eletroquímico e fotoquímico. O aumento de publicações referentes à nitrosilo complexos doadores de óxido nítrico após estímulo, advém do importante papel biológico que o óxido nítrico desempenha, por exemplo, na vasodilatação e no sistema imunológico, como também das reações in vivo que ocorrem com esta espécie química. Por outro lado, o estudo de reatividade química, eletroquímica e fotoquímica de corantes, como azul de metileno também vem sendo bastante relatado na literatura, devido à possibilidade de emprego dos mesmos em fototerapias, devido à produção de espécies reativas de oxigênio após irradiação de luz entre 600 a 1000 nm (janela fototerapêutica). Alguns dos desafios a superar é a redução desses corantes in vivo e a hipóxia celular. No sentido de superar tais limitações, uma alternativa promissora que tem sido relatada na literatura é o encapsulamento desses corantes e/ou associação com complexos doadores de NO. Diante disso, o objetivo do projeto de mestrado é sintetizar, caracterizar e estudar a reatividade química, eletroquímica e fotoquímica, com uso de LED’s como fonte de luz, de compostos de formulação cis-[Ru(NO)(corante)(X-Y)2](PF6)4 em que X-Y é 1,10’-fenantrolina ou 2,2’-bipiridina e os corantes utilizados são azul de metileno e novo azul de metileno. Visando um controle adicional na liberação de óxido nítrico, como também aplicações biológicas, estes complexos foram imobilizados em silicatos organicamente modificados através do processo sol-gel a partir de tetraetoxisilano e 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano. Esses materiais foram obtidos na forma de pó ou de filmes depositados sobre um substrato de vidro contendo uma camada de um semicondutor (FTO, SnO2 dopado com F) para em seguida estudar suas propriedades físicas e químicas. Os complexos de interesse foram sintetizados a partir do RuCl3.nH2O, passando por cis-[RuCl2(X-Y)2], e cis-[RuNO2(corante)(X-Y)2](PF6)2 até a obtenção de complexos de formulação cis-[Ru(NO)(corante)(X-Y)2](PF6)4. Todos os compostos foram caracterizados via espectroscopia na região do ultravioleta/visível, infravermelho e Raman, voltametria de pulso diferencial, analise elementar e ii ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os resultados obtidos sustentam a obtenção dos compostos propostos. Os materiais na forma de filme e de pó foram caracterizados usando as mesmas técnicas por comparação com os complexos não imobilizados. Foi avaliada a reatividade química, fotoquímica e eletroquímica, através da voltametria de pulso diferencial, em diferentes meios, destes compostos de coordenação. Constatou-se que estes complexos podiam liberar óxido nítrico em diferentes condições após eletrólise ou sob irradiação luz na região do ultravioleta, tendo como fonte de luz um sistema de LED’s ( = 365 nm). De forma semelhante aos complexos não imobilizados, a reatividade dos complexos imobilizados também foi estudada e os dados mostram que a liberação de óxido nítrico ocorre em condições semelhantes nos dois casos. / The chemical reactivity of nitrosyl complexes, such as {RuNO}6, has been widely reported in the scientific literature over the last 20 years. For example, it’s known that a bound NO group can be released from the complex by electrochemical or photochemical stimulation. The increase in the number of publications related to NO donor nitrosyl complexes, reporting the release of nitric oxide upon stimulation, stems from the biological role of nitric oxide, for example, in vase dilation and in the immune system, as well as “in vivo” reactions where such species participates. On the other hand, the study of the chemical reactivity, electrochemistry and photochemistry of dyes, such as methylene blue, has also been reported in the literature, due to their possible use in phototherapy, when very reactive oxygen species are generated upon irradiation of the dye to electromagnetic radiation between 600 and 1.000 nm (phototherapeutical window). Some of the hurdles to be overcomed are the reduction of these dyes “in vivo” and celular hypoxia. In order to overcome these limitations, a promissing alternative, which has been reported in the literature, is the encapsulation of the dyes and/or association with NO donor complexes. Therefore, the objective of this Master in Chemistry (M.Sc.) project was to synthesize, characterize and study the chemical reactivity, electrochemistry and photochemistry [using LED’s as the light source] of compounds with the general formula cis-[Ru(NO)(corante)(X-Y)2](PF6)4 , where X-Y is either 1,10–phenantroline or 2,2’–bipyridine, and the dyes used are methylene blue and a new methylene blue. Aiming at an additional control in the release of nitric oxide, as well as biological applications, these complexes were immobilized on organically modified silicates via a sol–gel process, starting with silane tetroxide and 3– glycidoxypropyltrimethoxysilane. Such materials were obtained in the form of powder or films deposited on a glass substrate with a semiconductor layer (FTO, F–doped SnO2), following determination of their chemical and physical properties. The complexes of interest were synthesized using RuCl3.nH2O as the starting material, cis-[RuCl2(X-Y)2] and cis-[RuNO2(corante)(X-Y)2](PF6)2 were intermediates, until obtaining the target complexes, cis-[Ru(NO)(corante)(X-Y)2](PF6)4. All complexes were characterized by Ultraviolet (UV)/Visible (Vis), Infrared and Raman iv spectroscopies, differential pulse voltammetry, elemental analysis and 1H Nuclear Magnetic Ressonance (1H NMR). The characterization results are in agreement with the proposed complex structures. The materials in the form of powder or film were also characterized using the same techniques mentioned above, and their results were compared to the nonimmobilized complexes. The chemical reactivity, photochemistry, electrochemistry, and differential pulse voltammetry, in different media, were used to evaluate these complexes. It was observed that NO could be released from these complexes under different environmental conditions, after electrolysis or under UV irradiation, using an LED as the light source ( = 365 nm). Similarly to the nonimmobilized complexes, the reactivity of the immobilized compexes was studied, and the data show that NO is released under similar conditions in both cases.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 493.pdf: 1936889 bytes, checksum: 5d6a3f940fd05c3defa680259ae12c94 (MD5) Previous issue date: 2005-03-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The cytotoxicity of two nitroheterocyclic compounds, Polish antitumor agent, Nitracrine and Russian antiseptic, Quinifuryl, towards three lines of cells were determined under normoxia conditions. Special emphasis has been placed on the comparisons of the drugs effects in highly tumorogenic, leukaemic P388 and K562 and non-tumorogenic, fibroblast cells NIH3T3. Both drugs showed significant cytotoxicity to all cell lines. Toxicity of both drugs toward murine leukaemia was substantially higher, compared to non-transformed murine fibroblasts. At the drug concentrations of 2 nmol/ml, it took 2-3 times less time to reach the LC50 with P388 compared to NIH3T3. Uptake of drugs by human erythroleukaemia cells was observed starting 10 min from the addition of the drug, while the LC50 values were achieved after 3 hr of incubation. This delay in cell killing may be due to the intracellular transformation of drugs required for cell killing. It was also investigated the cellular phototoxicity of both drugs towards murine leukaemia, fibroblast and human erythroleukaemia cells. The cytotoxicity of these drugs towards two lines of leukaemic cells and a line of non-transformed cells, was measured in comparison, on the dark and under illumination. Both drugs showed highly elevated cytotoxicity when illuminated with LC50 values 7-35 times lower after 1 h illumination compared to 1 h incubation of cells incubation with drug on the dark. Cytotoxicity of Nitracrine toward all cell lines studied exceeded that of Quinifuryl, both on the dark and under illumination, so that 10 times lower concentration of former drug was needed to reach the same toxicity as the latter. General toxic effect was calculated as a direct cell kill and a cell proliferation arrest. Micelles (PEG-2000-stearate) and small unilamellar liposomes (DSPC) were chosen as vehicles and cytotoxicity of free and immobilized drugs was studied. We show that both drugs are effectively immobilized and strongly retained by both micelles and unilamellar liposomes. Both drugs are highly toxic against all line cells, when is immobilized in liposomes DSPC. A protective effect of micelles against Nitracrine toxicity toward P388 cells was observed at low drug concentration (0.2 nmol/ml), but not at higher concentration (2 nmol/ml). Micelles also protected P388 cells against cytotoxicity of Quinifuryl. / A Nitracrina, um agente antitumoral polonês, e o Quinifuryl, um anti-séptico russo, são compostos nitroheterocíclicos. A citotoxicidade dessas drogas foi investigada sobre três linhagens de células em condições de normoxia. Foi dada ênfase na comparação dos efeitos das drogas em tecidos tumorogênicos (células leucêmicas P388 e K562), e não tumorogênicos (células fibroblásticas NIH3T3). Ambas as drogas mostraram significativa citotoxicidade para todas as linhagens de células. A toxicidade sobre as células leucêmicas P388 de camundongos foi significativamente maior comparada com as células fibroblásticas NIH3T3 de camundongos. Adicionalmente, a taxa de morte celular foi 2 - 3 vezes maior no caso das células P388 versus NIH3T3. As células K562 de eritroleucemia humana demonstraram incorporação das drogas 10 minutos após sua adição, enquanto que os valores de LC50 foram atingidos após um atraso de 3 horas devido às transformações intracelulares requeridas para matar as células. Também foi investigada a fotocitotoxicidade de ambas as drogas contra células tumorais e não transformadas de camundongos e de células de eritroleucemia humana. A citotoxicidade dessas drogas foi medida no escuro e no claro, sob iluminação com luz visível. Ambas as drogas mostraram elevada citotoxicidade quando iluminadas com valores de LC50 7 - 35 vezes menores, após 1 hora de iluminação, comparado à incubação por 1 hora no escuro. A citotoxicidade da Nitracrina contra todas as células estudadas excede às do Quinifuryl, tanto no escuro como sob iluminação. O efeito tóxico geral foi calculado pela morte celular direta e pela contenção da proliferação celular. As micelas (PEG-2000-estearato) e os lipossomos unilamelares (DSPC) foram escolhidos como veículos de transporte. A citotoxicidade das drogas livres e imobilizadas também foi estudada. Nossos resultados mostraram que o Quinifuryl e a Nitracrina podem ser efetivamente imobilizadas por micelas e lipossomos unilamelares. Ambas as drogas continuaram altamente tóxicas contra as linhagens de células quando imobilizadas em lipossomos DSPC. Um efeito protetor das micelas contra a toxicidade da Nitracrina sobre células P388 foi observado em baixa concentração da droga (0,2 nmol/ml), mas não em concentração mais alta (2 nmol/ml). As micelas também protegeram as células P388 contra a toxicidade do Quinifuryl.

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.

A geração química de vapor (CVG) e a geração fotoquímica de vapor (PVG) são técnicas analíticas empregadas na conversão do analito, presente na fase condensada, em uma espécie volátil, previamente a sua introdução no sistema de detecção. Neste trabalho foram desenvolvidos procedimentos analíticos para a determinação de Hg e Se em amostras biológicas por técnicas de geração de vapor acopladas à espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). A determinação exata e precisa de Hg em amostras de peixe foi possível após a solubilização em hidróxido de tetrametilamônio e adição de n-propanol, como composto orgânico de baixo peso molecular, e detecção por PVG-GF AAS. O método analítico desenvolvido com o emprego da técnica de PVG para a determinação de Se em água de coco por GF AAS resultou em limites de detecção e quantificação de 0,65 μg L-1 e 2,2 μg L-1, respectivamente, os quais foram semelhantes aos obtidos por CVG. Os métodos desenvolvidos para a determinação de Hg e Se por PVG-GF AAS em amostras biológicas são sensíveis, livres de interferência espectral, de baixo custo e representam uma alternativa viável a CVG. / Chemical vapor generation (CVG) and photochemical vapor generation (PVG) are analytical techniques used to convert the analyte into a volatile species in liquid phase, before the introduction into the detection system. In this study, analytical procedures for the determination of Hg and Se in biological samples by vapor generation techniques coupled to graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were developed. Accurate Hg determination in fish samples was possible after a solubilization in tetramethylammonium hydroxide and adding n-propanol, as low molecular organic compound, using PVG-GF AAS. The developed method for Se determination in coconut water with PVG-GF AAS have resulted in limits of detection and quantification of 0,65 μg L-1 and 2,2 μg L-1, respectively and that were similar with those obtained with CVG. The developed methods for Hg and Se determination in biological samples using PVG-GF AAS are sensitive, free of spectral interference, low-cost, and are a feasible alternative for CVG.

Neste trabalho foi desenvolvida a síntese e caracterização do composto fluorescente 2- (5’-formil-2’-hidroxifenil)benzoxazol. O grupo formil incluído no heterociclo através de uma adptação da reação de Duff possui grande versatilidade sintética e permitiu a utilização deste fluoróforo na reação multicomponente de Hantzch para síntese de 1,4- dihidropiridinas fluorescentes também inéditas na literatura, com rendimentos moderados. Foi efetuado o estudo fotofísico de todas as moléculas sintetizadas através de técnicas de espectrofotometria de absorção na região do ultravioleta-visível e espectrofluorimetria. O novo composto benzoxazólico apresentou fluorescência decorrente apenas de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT), fenômeno muito observado em sistemas benzazólicos hidroxifenil substituídos. As 1,4- dihidropiridinas sintetizadas apresentaram fluorescência dependente do solvente e da estrutura do anel dihidropiridínico, bem como do seu estado de oxidação, mantendo a característica principal da emissão de fluorescência por ESIPT: A grande perda de energia no estado excitado causando uma larga separação entre os comprimentos de onda máximos de absorção de UV-Vis e emissão de fluorescência e, por isso, grande deslocamento de Stokes. As 1,4-dihidropiridinas são moléculas fotoativas e de grande aplicabilidade farmacêutica. A inclusão do grupo benzoxazólico fluorescente agregou suas propriedades fotofísicas a estes novos N-heterociclos resultando em uma maior estabilidade e tornando estas moléculas potenciais sondas para meios biológicos em ensaios fluorimétricos. / In this work it was developed the synthesis and characterization of the 2-(5’-formyl-2’- hydroxiphenil)benzoxazole fluorescent compound. The formyl group included in the heterocycle through Duff modified reaction leads to great synthetic versatility and allowed the utilization of the fluorophore in the multicomponent synthesis of fluorescent Hantzsch 1,4-dihydropyridines, also not described in literature, with moderate yields. It was performed the photophysical study of all synthesized molecules through UV-vis absorption spectrophotometry and spectrofluorimetry techniques. The new benzoxazole compound has shown fluorescence only due to excited state intramolecular proton transfer (ESIPT), an often observed phenomenon in hydroxyphenyl substituted benzoxazole systems. The 1,4-dihydropyridines presented solvent and dihydropyridine ring structure and oxidation state dependent fluorescence, maintaining the major ESIPT fluorescence emission characteristic: significant energy loss in the excited state causing large separation between the UV-vis absorption and fluorescence emission maxima, and therefore great Stokes shift. The 1,4- dihydropyridines are photoactive molecules and of wide pharmaceutical applicability. The inclusion of the benzoxazole moiety has added its photophysical properties to the new N-heterocycles resulting in higher stability and making these molecules potential biological probes in fluorimetric assays.

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.

Neste trabalho foi desenvolvida a síntese e caracterização do composto fluorescente 2- (5’-formil-2’-hidroxifenil)benzoxazol. O grupo formil incluído no heterociclo através de uma adptação da reação de Duff possui grande versatilidade sintética e permitiu a utilização deste fluoróforo na reação multicomponente de Hantzch para síntese de 1,4- dihidropiridinas fluorescentes também inéditas na literatura, com rendimentos moderados. Foi efetuado o estudo fotofísico de todas as moléculas sintetizadas através de técnicas de espectrofotometria de absorção na região do ultravioleta-visível e espectrofluorimetria. O novo composto benzoxazólico apresentou fluorescência decorrente apenas de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT), fenômeno muito observado em sistemas benzazólicos hidroxifenil substituídos. As 1,4- dihidropiridinas sintetizadas apresentaram fluorescência dependente do solvente e da estrutura do anel dihidropiridínico, bem como do seu estado de oxidação, mantendo a característica principal da emissão de fluorescência por ESIPT: A grande perda de energia no estado excitado causando uma larga separação entre os comprimentos de onda máximos de absorção de UV-Vis e emissão de fluorescência e, por isso, grande deslocamento de Stokes. As 1,4-dihidropiridinas são moléculas fotoativas e de grande aplicabilidade farmacêutica. A inclusão do grupo benzoxazólico fluorescente agregou suas propriedades fotofísicas a estes novos N-heterociclos resultando em uma maior estabilidade e tornando estas moléculas potenciais sondas para meios biológicos em ensaios fluorimétricos. / In this work it was developed the synthesis and characterization of the 2-(5’-formyl-2’- hydroxiphenil)benzoxazole fluorescent compound. The formyl group included in the heterocycle through Duff modified reaction leads to great synthetic versatility and allowed the utilization of the fluorophore in the multicomponent synthesis of fluorescent Hantzsch 1,4-dihydropyridines, also not described in literature, with moderate yields. It was performed the photophysical study of all synthesized molecules through UV-vis absorption spectrophotometry and spectrofluorimetry techniques. The new benzoxazole compound has shown fluorescence only due to excited state intramolecular proton transfer (ESIPT), an often observed phenomenon in hydroxyphenyl substituted benzoxazole systems. The 1,4-dihydropyridines presented solvent and dihydropyridine ring structure and oxidation state dependent fluorescence, maintaining the major ESIPT fluorescence emission characteristic: significant energy loss in the excited state causing large separation between the UV-vis absorption and fluorescence emission maxima, and therefore great Stokes shift. The 1,4- dihydropyridines are photoactive molecules and of wide pharmaceutical applicability. The inclusion of the benzoxazole moiety has added its photophysical properties to the new N-heterocycles resulting in higher stability and making these molecules potential biological probes in fluorimetric assays.

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.

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.

Nos últimos anos, a pesquisa ambiental tem se defrontado com sérios problemas em relação a algumas substâncias presentes no meio aquático em pequenas concentrações. Os desruptores endócrinos tais como produtos farmacêuticos, hormônios naturais e sintéticos, pesticidas, substancias tensosativas, polímeros de baixa massa molar e diversos outros contaminantes orgânicos presentes em efluentes municipais e industriais, são exemplos dessas substancias que contribuem para alterar o funcionamento do sistema endócrino. Varias técnicas já foram empregadas na degradação dessas substancias contida no meio aquático, mas não se demonstraram eficazes.Este trabalho tem por objetivo estudar a degradação do Hormônio etinilestradiol que é um agente terapêutico e um método contraceptivo muito usado. É preocupante o crescente uso desta substância, pois é encontrada no meio aquático de várias partes do mundo.Para a degradação do hormônio etinilestadiol testou!se quatro técnicas de degradação, (a) eletrólise, (b) fotólise, (c) fotocatálise e (d) eletrofotocatálise.O eletrodo de trabalho utilizado foi de carbono vítreo em meio de KCl para a eletrólise. Como catalisador utilizou!se o Ti/TiO2 na fotocatálise e foteletrocatálise. Os processos degradativos foram acompanhados por espectroscopia UV-vis e cromatografia HPLC.Foram feitos testes de identificação da formação de clorato e hipoclorito nas amostras finais, pois estas espécies podem auxiliar na degradação de substâncias orgânica nos processos eletroquímicos e fotoquímicos. / In recent years, the environmental research has been facing serious problems in relation to some substances in the aquatic environment in small concentrations, such as the endocrine desruptores pharmaceuticals, natural and synthetic hormones, pesticides, tensosativas substances, polymers of low molar mass and different other organic contaminants present in municipal and industrial effluents, are examples of substances that contribute to change and the functioning of the endocrine system. Several techniques have been used for the degradation of these substances in the aquatic environment, but none demonstrated effectiveness.This work aimed to study the degradation of the hormone ethinyl estradiol which is a therapeutic agent and is widely used in contraceptive method. It is worrying the increasing use of this substance because it is found in various parts of the world.It was tested four techniques of degradation of the hormone, (a) electrolysis, (b) photolysis, (c) photocatalysis and (d) photoelectrocatalysis. The working electrode of glassy carbon was used in KCl medium for electrolysis. As catalyst, was used Ti/TiO2 in the photocatalysis and photoelectrocatalysis. The degradation process was followed by UV-vis spectroscopy and HPLC chromatography.It was carried out tests to identify the formation of chlorate and hypochlorite in the samples once these species can help the degradation in electrochemical and photochemical process.