Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6048.pdf: 24408966 bytes, checksum: d3b0a6ceb8e032a169a7de0d27a45169 (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / In this work we analyzed the effect microsolvation in the electronic properties of the molecule ortho-aminobenzóic (o-Abz) in the gas phase using the solvent water. For this we considered two situations, one in that the solvent water molecule are placed close to the carboxyl group and another that the water molecule are placed close to the amino group producing the clusters o-Abz ⋯⌈H2O⌉...(continue). / Neste trabalho analisamos o efeito de microssolvatação nas propriedades eletrônica da molécula orto-aminobenzóico (o-Abz) na fase gasosa utilizando o solvente água. Para isto consideramos duas situações, uma em que o solvente molécula da água está próxima ao grupo carboxílico e outra que a molécula da água está próxima ao grupo amino resultando os aglomerados o-Abz ⋯⌈H2O⌉...(continua).

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-05T13:15:05Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 2975630 bytes, checksum: b2593e52b5f5a204312589a9ac8406b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T13:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 2975630 bytes, checksum: b2593e52b5f5a204312589a9ac8406b6 (MD5) Previous issue date: 2015-08-11 / The main objective of this study is to elucidate the cooperative effect caused by the formation of dimers of carboxylic acids, R-COOH, with R= -H, -CH3 e –OH, by the formation of two intermolecular hydrogen bonds. In order to complement the study of cooperative effect, changes in structural, electronic, vibrational and topological of the species involved due to the intermolecular interaction were analyzed. The quantum-computational methods employed were MP2 and DFT/B3LYP, both together with the base 6-311++G(d,p). The QTAIM and NBO methods were used to assess the topology of the electron density and the greatest contribution to the orbital intermolecular interaction, respectively. The results showed no significant differences between the two methods correlated, leading us to suggest the use of DFT / B3LYP method to study similar systems to the investigated here due to their lower computational requirements. The increment values in bond length of the proton donor group are enhanced in dimers R = -CH3 in both calculating levels. The values of intermolecular bond length in dimers R = -OH were the smallest observed in both MP2 and DFT / B3LYP methods. The carboxylic acids dimers with R = -CH3 were the most stabilized by the formation of hydrogen bonds. Regarded to the harmonic effect redshift stretching mode of proton donating groups to carboxylic acids, they were well pronounced and could be observed in all dimers. The new vibrational modes were also pronounced, emphasizing the stretch of the intermolecular bond method. From the studies employing QTAIM was possible to obtain the values of the electron density and the Laplacian of the electron density and evaluate these parameters at critical points in OH bond and intermolecular hydrogen bond, demonstrating the formation of hydrogen dimers. With studies employing the NBO method were evaluated pair of orbital occupancy variations not shared electrons of oxygen (proton donor) and the interaction energy of the orbital involved in intermolecular hydrogen bond. / O principal objetivo do presente trabalho é elucidar o efeito cooperativo ocasionado pela formação de dímeros de ácidos carboxílicos, R-COOH, com R= -H, -CH3 e –OH, pela formação de duas ligações de hidrogênio intermoleculares. Em complemento ao estudo do efeito cooperativo, mudanças nas propriedades estruturais, eletrônicas, vibracionais e topológicas das espécies envolvidas devido à interação intermolecular foram avaliadas. Os métodos quântico-computacionais empregados foram MP2 e DFT/B3LYP, ambos com o conjunto de base 6-311++G(d,p). Os métodos QTAIM e NBO foram empregados para avaliar a topologia da densidade eletrônica e os orbitais de maior contribuição para a interação intermolecular, respectivamente. Os resultados não mostraram diferenças significativas entre os dois métodos correlacionados empregados, nos levando a sugerir o emprego do método DFT/B3LYP para estudos de sistemas semelhantes aos investigados aqui, devido a menor demanda computacional desses. Os valores de incremento no comprimento de ligação do grupo doador de próton são mais acentuados nos dímeros com R= -CH3, em ambos os níveis de cálculo. Os valores de comprimento de ligação intermolecular nos dímeros com R= -OH são os menores observados, em ambos os métodos MP2 e DFT/B3LYP. Os dímeros dos ácidos carboxílicos com R= -CH3 foram os mais estabilizados pela formação das ligações de hidrogênio. Com respeito ao efeito redshift para o modo de estiramento harmônico dos grupos doadores de próton nos ácidos carboxílicos, estes foram bem acentuados, podendo ser observados em todos os dímeros. Foram ainda destacados os novos modos vibracionais, dando ênfase ao modo de estiramento da ligação intermolecular. Dos estudos empregando a QTAIM foi possível obter os valores da densidade eletrônica e do Laplaciano da densidade eletrônica e avaliar os valores desses parâmetros nos pontos críticos de ligação em O-H e na ligação de hidrogênio intermolecular, comprovando dessa forma a formação dos dímeros de hidrogênio. Com os estudos empregando o método NBO foram avaliadas as variações de ocupação do orbital do par de elétrons não compartilhado do oxigênio (doador de próton) e a energia de interação dos orbitais envolvidos na ligação de hidrogênio intermolecular.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-18T11:30:52Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3924761 bytes, checksum: 10fd32043ab09f5cc3f02a7885814b08 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T11:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3924761 bytes, checksum: 10fd32043ab09f5cc3f02a7885814b08 (MD5) Previous issue date: 2015-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with the computational quantum study of structural, electronic , vibrational and topological properties of hydrogen complexes C6H6•••HX , with proton, donor species , HF , HCl , H2O , HCN , NH3 , CH4 and C2H6 , interacting with a region of high electron density of the type π present in benzene. The computational methods of electronic structure Density Functional Theory with Hybrid functional B3LYP and PBE1PBE and Perturbative Theory of Many Bodies of order 2 were employed, all with the Pople basis set 6-311 ++ G ( d, p ) . The values of hydrogen bonding energy were submitted to Basis set superposition error and Vibrational Zero Point Energy corrections. The complexes of hydrogen HF, HCl, HCN, H2O and NH3 showed increments in H-X bond length, while CH4 and C2H6 have presented a shortening, H-C bond length due to formation of the intermolecular bond. The corrected intermolecular energy values follow the reverse trend of the values obtained for the increase, in H-X bond length. With the exception of ethane, all redshift values are positive, with higher values when the symmetry was not fixed. The employment of quantum theory of atoms in molecules shows the change in electron density of both interacting species, and in addition the density values are small and the density of the Laplacian are positive. The methods followed the same trend for the properties of interest, suggesting the use of calculations via density functional theory due to lower computational requirements, to study such systems. / Este trabalho trata do estudo quântico computacional de propriedades estruturais, eletrônicas, vibracionais e topológicas dos complexos de hidrogênio C6H6•••H-X, com as espécies doadoras de próton, HF, HCl, H2O, HCN, NH3, CH4 e C2H6, interagindo com uma região de alta densidade eletrônica do tipo π presente no benzeno. Os métodos computacionais de estrutura eletrônica empregados foram a Teoria do Funcional da Densidade com os funcionais híbridos B3LYP e PBE1PBE e a Teoria Perturbativa de Muitos Corpos de ordem 2, todos com o conjunto de base de Pople 6-311++G(d,p). Os valores da energia da ligação de hidrogênio sofreram correções do Erro de Superposição do Conjunto de Funções de Base e da Energia Vibracional do Ponto Zero. Os complexos de hidrogênio com HF, HCl, HCN, H2O e NH3 apresentaram incrementos no comprimento da ligação H-X, enquanto o CH4 e o C2H6 chegaram a apresentar encurtamento do comprimento de ligação H-C, devido a formação da ligação intermolecular. Os valores de energia intermolecular corrigida seguem a tendência inversa dos valores obtidos para o incremento do comprimento de ligação H-X. Com exceção do etano, todos os valores redshift são positivos, apresentando valores mais elevados quando a simetria não foi fixada. O emprego da teoria quântica de átomos em moléculas evidencia a mudança na densidade eletrônica de ambas as espécies interagentes, e, além disso os valores da densidade são pequenos e do laplaciano da densidade são positivos. Os métodos empregados seguiram a mesma tendência para as propriedades de interesse, sugerindo o uso de cálculos via teoria do funcional da densidade, devido a menor demanda computacional, para estudar sistemas desse tipo.

Orientador: Clóvis Augusto Ribeiro / Co-orientador: Roselena Faez / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Hernane da Silva Barud / Banca: Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Salvador Claro Neto / Resumo: Polímeros que possuem monômeros unidos via interações intermoleculares são definidos como polímeros supramoleculares. A natureza reversível das interações assegura que o polímero supramolecular exista em equlíbrio termodinâmico com seus monômeros. Isto implica que as cadeias do polímero podem romper-se e recombinar, tornando este material hábil em responder a mudanças externas ao sistema, como variação de temperatura, solvente, variação de pH, força mecânica, radiação, etc. Poucas substâncias são capazes de sofrer polimerização supramolecular, pois para que propriedades poliméricas sejam aparentes em fase sólida ou em solução, as interações intermoleculares devem ser fortes e direcionais. Reagindo qualquer tipo de ácido orgânico com um aminocarboidrato denominado meglumina é produzido o par iônico, genericamente chamado de carboxilato-meglumina. Este estudo mostra que compostos carboxilato-meglumina anfifílicos derivados de ácidos graxos polimerizam em fase aquosa via interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio. Os monômeros adotam um arranjo lamelar e o polímero supramolecular resultante, se estrutura em uma rede tridimensional de fibras onde a água é imobilizada formando um hidrogel. A correlação entre a polimerização e a característica da cadeia carbônica proveniente do ácido graxo precursor foi elucidada, permitindo identificar que o balanço hidrofílico/hidrofóbico é a propriedade que governa a polimerização supramolecular dos compostos carboxilato-meglumina em água. Para tanto foram utilizados ácidos análogos com cadeias de tamanhos iguais C18, neste caso, os ácidos esteárico (octadecanóico) e oleico (9-cis-octadecenóico) e também ácidos saturados de cadeias distintas, undecanóico (C11) e palmítico (hexadecanóico) (C16). O caráter reversível das interações intermoleculares no polímero supramolecular em função da... / Abstract: Supramolecular polymers are monomer units held together by intermolecular interactions. The reversible nature of the interactions makes that supramolecular polymer be under thermodynamic conditions with the monomers. Thus the polymer chains undergo reversible breaking and reformation making the supramolecular material highly susceptible to temperature, solvents, pH, mechanical force, radiation and so on. Only a few compounds are able to undergoing supramolecular polymerization, once to obtain high polymerization degrees in bulk or in solution is required a strong and directional intermolecular force. When any type of organic acid is reacted with meglumine occurs the formation of a ionic pair, called carboxilate-meglumine compound. This study shows the amphiphilic carboxilate-meglumine compounds originated from fatty acids, suffer polymerization in aqueous phase by hydrophobic interaction and hydrogen bonds. The monomers adopt a lamellar array that result in a supramolecular polymer which form a tridimensional net where the water is immobilized forming a hydrogel. The relationship between polymerization and the carbonic chain of fatty acid allowed identify that the hydrophilic/hidrophobic is the property that controls the supramolecular polymerization of the carboxilate-meglumine compound in water. To prove that were used the estearic acids (octadecanoic) and oleic acid (9-cis-octadecanoic) that have chains of C18 size; and the saturated acids with distinct chains as underdecanoic (C11) and hexadecanoic (C16). The dynamic behavior of these materials was evaluated, once the intermolecular interactions of supramolecular polymer present a reversible character that is dependent of temperature and concentration. Finally, we studied the potential of stearate-meglumine hydrogel associated with antifungals (ketoconazole and fluconazole), as a strategy for inhibiting biofilm of Candida albicans, the fungus... / Doutor

Neste trabalho, estamos interessados na descrição da estabilidade isomérica de moléculas isoladas e em agregados, assim como em propriedades eletrônicas de agregados moleculares em fase gasosa e estruturas com ligação de hidrogênio em fase líquida. Na primeira investigação, estabilidade isomérica, estudamos a estabilidade relativa dos isômeros "C IND.2v", "C IND.3v" e "C IND.s" da molécula de "AlP IND.3" isolada. Analisamos tanto a estrutura conformacional, quanto a energética dos três isômeros e depois de submetermos as estruturas mais estáveis a cálculos sofisticados de química quântica, extrapolamos os resultados obtidos para as energias dos isômeros ao limite de base completa. Chegamos µa conclusão que o isômero "C IND.3v" é o menos estável dos três investigados, e que os isômeros "C IND.2v" e "C IND.s" apresentam-se como estados quase-degenerados com uma diferença de energia de 'DA ORDEM DE' 1,6 kcal/mol. Ainda pensando na estabilidade isomérica,investigamos os agregados HCN...HOH e "H IND.2"O...HCN, também em fase gasosa. Através de cálculos ab initio obtivemos a estrutura e energética dos dois agregados. Comparamos a energia dos dois agregados depois de obtermos, através de métodos altamente acurados de correlação eletrônica no limite de base completa, e obtivemos que o agregado "H IND.2"O...HCN é o mais estável por 'DA ORDEM DE'1,5 kcal/mol. Na segunda parte de nosso trabalho, investigamos as modificações sofridas em agregados moleculares quando estes são formados em diferentes ambientes, o gasoso e o líquido. Primeiro, analisamos as diferenças nos agregados de pirazina ("N IND.2" "C IND.4" "H IND.4") e água (1:1 e 1:2), através de comparação da estrutura e propriedades eletrônicas obtidas em fase gasosa através de otimização de geometria e em fase líquida, obtidos da simulação computacional Monte Carlo Metropolis. Para as estruturas 1:1 comparamos os resultados nos dois ambientes através da estrutura, energia e momento de dipolo. Para os agregados 1:2 comparamos adicionalmente as contribuições energéticas de muitos corpos e a cooperatividade nos dois ambientes. Todos os resultados nos mostram que os agregados em fase gasosa são cerca de 30% mais estáveis que os agregados do líquido, tanto para os agregados 1:1 quanto para os agregados 1:2. Ao ¯final do trabalho, analisamos as modificações sofridas no espectro eletrônico do formaldeído ("H IND.2"CO) quando este se encontra em ambiente aquoso. Analisamos especificamente o deslocamento da banda de energia referente à transição n- > "'pi'POT.*" deste espectro quando consideramos 1, 2 e 3 moléculas de água solvatando o formaldeído e também quando incluímos toda a primeira camada de solvatação, 18 moléculas de água, todas inclusas explicitamente no cálculo quântico. Adicionalmente, fizemos estimativas para a contribuição da dispersão de London e da relaxação da ligação C=O no deslocamento da banda n- > "'pi'POT.*" do formaldeído solvatado / In this work, we study the isomeric stability of isolated molecules and molecular clusters. We study the change of some electronic properties of molecular clusters in gas and liquid phases. The first application is the relative isomeric stability of isolated AlP3 in C2v, C3v and Cs symmetries. We analyze the conformational structure and the total energy of the three isomers using sophisticated quantum chemistry calculations and using CCSD(T)/cc-pVXZ (X = 2, 3, 4 and 5) level and extrapole to the infinite basis set limit. The locations of the two states on the potential energy hyper-surface are obtained and show that they represent well-defined and stable isomers. We also investigate the HCN...HOH and H2O...HCN clusters in gas phase, using ab initio calculations to obtain the optimized structure of these two molecular clusters. We present a systematic study of the stability of the H2O...HCN and HCN...HOH complexes calculating the binding energy of both systems using the aug-cc-pVXZ basis sets with X=2,3,4 and extending the results to the infinite limit. At the best theoretical level, CCSD(T), the H2O...HCN cluster is more stable than HCN...HOH by ~ 1.5 kcal/mol. In the second part of our work, we investigate the electronic modifications in molecular clusters due to the different environments of these clusters, the gas and the liquid phases. We analyze the pyrazine-water clusters (1:1 and 1:2) obtained in gas and liquid phases and compare the structure and electronic clusters properties. For the 1:1 pyrazine-water clusters we compare the structures, total energy and dipole moments. For the 1:2 pyrazine-water clusters we analyze the many-body contributions to the interaction energy and cooperativity. All results show that the gas phase clusters have interaction energies that are around 30% of the liquid clusters. Finally, we analyze the absorption electronic spectrum of formaldehyde in liquid water. We specifically analyze the shift of the n-pi* electronic transition. We consider 1, 2, 3 and 18 water molecules solvating the formaldehyde, all explicitaly included in the TD-DFT calculations. Additionally, we make estimates of the London dispersion contribution and C=O stretching effects in the shift of the n-pi* electronic transition of formaldehyde in water.

A influência da formação de ligações de hidrogênio (LHs) em sistemas moleculares é investigada analisando-se as propriedades de aglomerados próton-ligados e de moléculas em solventes próticos. As estruturas supermoleculares dos aglomerados são obtidas por otimização de geometria com diferentes métodos quânticos ab initio. Por sua vez, as estruturas supermoleculares dos solventes dependem de condições termodinâmicas e, portanto, são obtidas utilizando-se técnicas de simulação Monte Carlo, em que as interações intermoleculares são parametrizadas pelos potenciais de Lennard-Jones e de Coulomb. Os efeitos decorrentes da formação de LHs nos aglomerados moleculares são analisados a partir de suas prioridades: estabilidades, espectros vibracionais, constante rotacionais e dipolos elétricos. Estas propriedades são calculadas usando-se métodos perturbativos (MBPT/CC) e teoria do funcional da densidade(DFT). Para as moléculas solvatadas em meio líquido, os efeitos das LHs são analisadas na interação soluto-solvente duranto o processo de equilíbrio conformacional de fuufural em solventes próticos. A contribuição da interação do soluto com o meio também é investigada no espectro de absorção UV-vis do sistema furfural/água. Os resultados destes estudos mostram que a formação de LHs é importante para explicar o comportamento de algumas propriedades de sistemas moleculares próton-ligados, principalmente de aglomerados. No caso de sistemas em fase líquida, as LHs dependem, basicamente, do caráter prótico e da polaridade do solvente, propriedades que concorrem para a estabilização de possíveis formas conformacionais da molécula do soluto. / The influence of hydrogen bond formation in molecular systems is investigated analyzing the properties of both hydrogen-bonded clusters and molecules in protic solvents. The super-molecular structures of the cluster are obtained by optimizing the geometries with different ab initio quantum methods. On the other hand, the super-molecular structures of the solvents depend on thermodynamic conditions and, so, are obtained by using Monte Carlo simulation techniques, where the intermolecular interactions are accounted for the Lennard-Jones and Coulomb pair-potentials. The effects due to H-bond formation in the molecular clusters are analyzed from their properties: stabilities, vibrational spectra, rotational constants, and electric dipoles. These properties are calculated using perturbation methods (MBPT/CC) and density functional theory (DFT). For the molecules in liquid solvents, the H-bond effects are analyzed in the solute-solvent interaction during the conformational equilibrium process of furfural in protic solvents. The contribution of the interaction of the solute with the medium is also investigated in the UV-vis absorption spectrum of the furfural/water system. The results from these studies show that the H-bonding process is important to account for the behavior of some properties of H-bonded molecular systems, mainly of clusters. In the case of liquid-phase systems, the H-bonds depend basically on both the protic nature and polarity of the solvent, properties that come together to stabilize possible conformational forms of the solute molecules.

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-08-25T12:30:42Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T19:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / High-level Density Functional Theory (DFT) calculations have been performed to study the effect of the hydrogen bond formation on the nuclear magnetic resonance (NMR) parameters of clusters of glycine molecules in gas-phase. Clusters containing up to four glycine molecules besides the isolated glycine have been considered for the present work. DFT predicted isotropic chemical shifts of H, C, N and O of the isolated glycine with respect to standard reference materials are in reasonable agreement with available experimental data. The variations of isotropic and anisotropic chemical shifts for all atoms constituting these clusters containing up to four glycine molecules have been investigated systematically employing gradient corrected hybrid B3LYP functional with three different types of extended basis set : 6-31++G(2d,2p) of Pople, aug-cc-pVDZ of Dunning and aug-pc1 of Jensen. All three models show very consistent results. The glycine clusters are mainly stabilized by a network of hydrogen bond formation among the carboxylic (COOH) groups of glycine monomers. The formation of hydrogen bonds influences significantly the molecular structure of the clusters which, on the other hand, gets reflected in the variation of NMR properties. The bridging hydrogen (H) of the proton-donor O-H bond, the carbon (C) atom of the –COOH group and the oxygen (O) atom of the proton-acceptor C=O bond suffer downfield shift due to formation of hydrogen bond. The length of hydrogen bond formed between the glycine monomers and the complexity of the structure are found to vary with the number of monomers present in the cluster. A direct correlation between the hydrogen bond length and isotropic chemical shift of the bridging hydrogen is observed in all cases. / A Teoria do Funcional da Densidade (DFT) foi utilizada para estudar o efeito da formação das ligações de hidrogênios nos parâmetros ressonância magnética nuclear (RMN) dos agregados das moléculas da glicina em fase gasosa. Agregados contendo até quatro moléculas da glicina, além da glicina isolada, foram considerados para o presente trabalho. Os deslocamentos químicos isotrópicos de H, C, N e O da glicina isolada com relação aos materiais de referência padrão, calculados com base na DFT, estão razoavelmente de acordo com os dados experimentais disponíveis. As variações dos deslocamentos químicos isotrópicos e anisotrópicos para todos os átomos que constituem estes agregados foram investigados sistematicamente empregando o funcional híbrido, B3LYP junto com três diferentes tipos de conjunto de base: (i) 6-31++G(2d, 2p) de Pople; (ii) aug-cc-pVDZ de Dunning; e (iii) aug-pc1 de Jensen. Todos os três modelos mostram resultados muito consistentes. As estruturas dos agregados da glicina são estabilizadas principalmente pela formação de uma rede de ligação de hidrogênio entre os grupos carboxílicos (COOH) dos monômeros da glicina. As formações das ligações de hidrogênios influenciam significativamente na estrutura molecular dos agregados, que, por sua vez, se refletem nas variações das propriedades de RMN. Entre os átomos do grupo – COOH, os deslocamentos químicos do carbono (C), do oxigênio (O) da ligação C = O (receptor de prótons) e o hidrogênio (H) do grupo O-H (doador de prótons), sofrem diminuições devido à formação da ligação de hidrogênio. O comprimento da ligação de hidrogênio formada entre os monômeros da glicina e a complexidade da estrutura variam com o número de monômeros presentes no agregado. Uma correlação direta entre o comprimento da ligação de hidrogênio e o deslocamento químico isotrópico das ligações de hidrogênios se observa em todos os casos.

Neste trabalho, o corante 9-aminoacridina foi derivatizado com compostos vinílicos que possuem grupos retiradores de elétrons. A incorporação destes leva à mudanças nas propriedades fotofísicas dos derivados, tais como deslocamentos para regiões de menor energia nos espectros de absorção e emissão, sugerindo a presença de transferência de carga intramolecular (ICT). Os estudos de fluorescência resolvida no tempo confirmam este processo para os derivados. Este estado ICT possui um tempo formação na faixa de 150 – 300 ps e um tempo de vida entre 1 – 3 ns, que depende do solvente. Os derivados que apresentam pelo menos um grupo carbonila como retirador de elétron, possuem um tempo de vida longo na faixa de 8 –10 ns, atribuído à emissão do enol, formado a partir da conjugação estendida por ponte de hidrogênio. A polimerização destes derivados com o ácido metacrílico promoveram mudanças em suas propriedades fotofísicas estacionárias e resolvidas no tempo devido à quebra da conjugação  estendida. Este fato é ilustrado pelos espectros de absorção e emissão que mostram bandas estruturadas, deslocadas para a região de maior energia e um decaimento monoexponencial, semelhante ao observado com 9-aminoacridina. Anisotropia de fluorescência resolvida no tempo mostra que nos copolímeros o tempo de relaxação rotacional do corante é muito sensível à mudança conformacional do poli (ácido metacrílico) com o pH, possibilitando assim o estudo da dinâmica deste polímero em solução aquosa. / In this work, the dye 9-aminoacridine was derivatized with vinylic compounds containing electron withdrawing groups. The incorporation of these groups leads to changes in the photophysical properties of the dye, such a red shift in the absorption and emission spectra, suggesting the presence of intramolecular charge transfer (ICT) effect. Time-resolved studies have confirmed such process in all derivatives. This ICT state has a risetime in the range 150 – 300 ps and a fluorescence lifetime between 1 – 3 ns, that depends of the solvent. The derivatives with at least one carbonyl group as electron withdrawing, have an additional lifetime in the range of 8 –10 ns, attributed to the enol emission formed by the extended conjugation. The polimerization of these derivatives with methacrylic acid induces changes in the stationary and time-resolved properties of the dye due to the breaking of the extended conjugation. This fact is illustrated by the absorption and emission spectra that show structured bands with a blue shift, and a monoexponencial decay, similar to the behavior of 9- aminoacridine. Time-resolved fluorescence anisotropy of the bound dye shows that the copolymers have a segment relaxation of the chain is very sensitive to the change in the conformational shape of poly (methacrylic acid) with pH, and such a process is well indicated by following the rotational relaxation of the dye.

Orientador: Luiz Carlos Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T11:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_MarcoAntonioBarbosa_M.pdf: 7153235 bytes, checksum: e612e11ed109a87cf51fbc6e47852412 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: ADIÇÃO DE ENOLATOS DE BORO DE METILCETONAS A ALDEÍDOS. A presenca de um b-heteroatomo em enolatos de boro de metilcetonas tem forte influência na estereoquímica das reações aldólicas correspondentes. As reações aldólicas mediadas por enolatos de boro de metilcetonas com P = PMB com aldeídos aquirais conduziram a altos níveis de estereoindução remota 1,5-anti. No caso das metilcetonas com P = TBS e P = t-Bu, a adição dos enolatos de boro correspondentes a aldeídos quirais conduziu a uma mistura dos diastereoisômeros favorecendo os adutos de aldol 1,5-syn. A natureza do substituinte nos anéis aromáticos não teve influência significativa na estereoquímica das reações aldólicas, levando a resultados similares. LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO INTRA E INTERMOLECULARES DE ÉTERES ALQUÍLICOS E DE SILÍCIO: ESTUDO TEÓRICO E EXPERIMENTAL. Investigou-se o impacto eletrônico do grupo protetor P (TBS ou PMB) no equilíbrio conformacional dos álcoois (R)-metil substituídos 139 (P = TBS) e 140 (P = PMB). A análise conformacional e experimentos de H NMR para os álcoois 139 e 140 refletiram a tendência para a existência de confôrmeros apresentando ligação de hidrogênio. Mostrou-se que a magnitude da ligação de hidrogênio de éteres alquílicos e de silício são dependentes de diversas propriedades, como interação de orbitais, hibridização e energia dos pares de elétrons não ligantes do oxigênio, e não apenas pela ocupância eletrônica do átomo aceptor / Abstract: ADDITION OF BORON ENOLATES OF METHYLKETONES TO ALDEHYDES. The presence of a b-heteroatom substituent in the boron enolates of methylketones has a strong influence in the stereochemical outcome of the corresponding aldol reactions. The boron-mediated aldol reactions of methylketones with P = PMB were found to proceed with high degrees of remote 1,5-anti stereoinduction. In the case of methylketones with P = TBS and P = t-Bu, the corresponding boron enolates additions to aldehydes gives a mixture of aldol adducts favoring the 1,5-syn adducts. The nature of the substituent at the aromatic ring does not influence the stereochemical outcome, as p-OMe and p-NO2 lead to similar results.INTRA AND INTERMOLECULAR HYDROGEN BONDS IN ALKYL AND SILYL ETHERS: EXPERIMENTAL AND THEORETICAL ANALYSIS. We have investigated the electronic impact of the P protecting group (TBS or PMB) in the conformational equilibrium of (R)-methyl substituted alcohols 139 (P = TBS) and 140 (P = PMB). The conformational analysis and H NMR experiments for alcohols 139 and 140 reflect the tendency for the existence of hydrogen-bonded conformations. We showed that the extents of the hydrogen bonds in silyl and alkyl ethers are determined by several properties, such as orbital interactions, lone pair hybridizations, and lone pair energies, and not just by the electronic occupancy of the acceptor atom / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work six aqua complexes of the transition metals Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ and Cd2+ containing the dithionate ion were synthesized and characterized through metathesis reactions in aqueous solution between BaS2O6·2H2O and the sulfate of the metal. Single crystals suitable for X-ray diffraction were obtained from the filtrates of the reactions and the structures of four complex salts, hexaaquairon(2+) dithionate hydrate, [Fe(H2O)6](S2O6)·H2O 1, hexaaquacobalt(2+) dithionate, [Co(H2O)6](S2O6) 2, hexaaquanickel(2+) dithionate, [Ni(H2O)6](S2O6) 3 and hexaaquazinc(2+) dithionate [Zn(H2O)6](S2O6) 5, and of two coordination polymers, catena-poli-[trans-tetraaquacopper-μ-dithionato-κ2O,O ] ([Cu(H2O)4(S2O6)]) 4 and catena-poli-[trans-tetraaquacadmium-μ-dithionato-κ2O,O ] ([Cd(H2O)4(S2O6)]) 6, all in triclinic system, space group P1 ‾ . The products were characterized by infrared spectroscopic, thermogravimetric, single crystal X-ray diffraction and powder Xray diffraction analyses. The Hirshfeld surface and the electron density were mapped with a cutoff 0.002 e− au−3 and basis 6-31G** for 1 to 5 and basis 3-21G* to 6, both basis in the Hartree-Fock method, revealing 79% and 75% of the contacts O···H, 19% and 11% of contacts H···H and 2% and 9% of the contacts O···O, for salts and complex coordination polymers, respectively. With the Hirshfeld surface, it was also possible to determine the volume of the molecules, determining the distorted cubic packing, according to the rules of Pauling. / Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados seis aquacomplexos dos metais de transição Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+ e Cd2+, contendo o íon ditionato, através de reações de metátese em solução aquosa entre BaS2O6·2H2O e o sulfato do metal. Monocristais apropriados para a difração de raios X foram obtidos a partir dos filtrados das reações, sendo as estruturas de quatro sais complexos, ditionato de hexaaquaferro(2+) hidrato, [Fe(H2O)6](S2O6)·H2O 1, ditionato de hexaaquacobalto(2+), [Co(H2O)6](S2O6) 2, ditionato de hexaaquaníquel(2+), [Ni(H2O)6](S2O6) 3 e ditionato de hexaaquazinco(2+), [Zn(H2O)6](S2O6) 5 e de dois polímeros de coordenação, catena-poli-[trans-tetraaquacobre-μ-ditionato-κ2O,O ] ([Cu(H2O)4(S2O6)]) 4 e catena-poli-[trans-tetraaquacádmio-μ-ditionato-κ2O,O ] ([Cd(H2O)4(S2O6)]) 6, todos resolvidos em sistema triclínico, grupo espacial P1 ‾ . Os produtos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, difração de raios X de monocristal e difração de raios X em pó. A superfície de Hirshfeld e a densidade eletrônica foram mapeadas com ponto de corte 0,002 e− au−3 e bases 6-31G** para 1 a 5 e bases 3-21G* para 6, ambas as bases em nível Hartree-Fock, revelando 79% e 75% de contatos O···H, 19% e 11% de contatos H···H e 2% e 9% de contatos O···O, para os sais complexos e polímeros de coordenação, respectivamente. Com a superfície de Hirshfeld também foi possível determinar o volume das moléculas, determinando o empacotamento cúbico distorcido, segundo as regras de Pauling.