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A [U-232]UBe13 neutron source was designed and modeled and the fluence and flux distributions were calculated. The [U-232]U decay chain emits six high energy alpha particles in quick succession and is ideal for use in a beryllium (a,n) neutron source. [U-232]U is an undesirable byproduct in the production of [U-233]U in the thorium fuel cycle; its concentrations can vary from 5-3000 ppm in bred [U-233]U. A 1.1018-cm diameter by 1.1018-cm tall cylinder of [U-233]UBe13 with 300ppm U-232 at 0.74 GBq (20 mCi) was modeled and found to have a peak yield of 3.5*105 n/s after 10.17 years. At this peak yield, the [U-232]UBe13 source has better neutron production efficiency per initial alpha emission activity than other beryllide neutron sources.

Since the discovery of organic conducting polymers more than 20 years ago, these materials are finding an increasing use in various branches of technology, such as metallization of dielectrics, primary and secondary batteries, antistatic coatings, electromagnetic shielding, electrochromic systems. One of the most striking properties of conducting polymers is their ability to catalyze some electrode reactions. A thin layer of a conducting polymer, deposited onto the surface of substrate electrode, is able to enhance the kinetics of electrode processes of some solution species. These electrocatalytic processes, proceeding at conducting polymer electrodes, present a fast growing area of investigation, which may yield many unexpected applications in various fields of applied electrochemistry.

Zugl.: Ulm, Univ., Diss., 2008

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presentes the study realized with monopodal and bipodal aroyl(N,N-dialkylchalcogenoureas) involving different metallic ions to obtain mononuclear, dinuclear and trinuclear compounds. The compounds were characterized by X-ray diffraction, 1H NMR, I.R., ESI+ MS and elemental analysis. In the first part, the chemistry of aroyl(N,N-dialkylchalcogenoureas) with {ReVO}3+ was investigated, where mononuclear and dinuclear compounds were obtained. In the second part, the chemistry of isophthaloylbis(N,N-diethylchalcogenoureas) was investigated against different metallic ions. Dinuclear complexes of AuI, CuII, HgII and InIII, and polymeric compounds with PbII and SnII were obtained. Compounds were also obtained with CuI and TeII. The structural analysis of the AuI, CuII, PbII and InIII compounds with isophthaloylbis(N,N-diethylthiourea), H2L1, have shown that the ligand can exhibit different orientations of the arms‟ to make bis(bidentate) chelate coordination, by the oxygen and sulphur atoms, or bis(monodentate), by the sulphur atoms. These orientations occur due the metal characteristics, as geometry or the influency of the lone pair of electrons. The third part was focused in exploring the synthesis of trinuclear compounds using combinations of metals with dipicolinoylbis(N,N-diethylchalcogenoureas). With the derivatized ligand, 4-chlorodipicolinoylbis(N,N-diethylthiourea), H2L4, trinuclear [MIIBaIIMII] and [MIIGdIIIMII] (where MII = Mn, Co) compounds were obtained; and with the dipicolinoylbis(N,N-diethylselenourea), H2L5, the compounds [MnIIBaIIMnII] and [MIISmIIIMII] (MII = Mn, Co) were obtained. The composition of these compounds for the charge compensation follows that observed for the known compounds with the dipicolinoylbis(N,N-diethylthiourea) ligand, H2L2, in the way that, depending on the combination of metals used, two or three bis(chalcogenourea) anions are involved, where also acetate and/or chloride anions can be involved. The derivatization (additional Cl atom in the pyridine ring of the ligand molecule) led to the connection of the trinuclear molecules due to Ba∙∙∙Cl interactions, verified by the structural analysis of one compound. With the H2L2 and H2L4 ligands the incorporation of PbII in the trinuclear systems was explored, and [PbIIBaIIPbII] compounds were obtained. In these compounds the PbII metallic centers are located in the border positions by the chelate S,O coordination of three bis(thioureato) anions. On the other hand, [MIIPbIIMII] compounds were obtained for MII = Mn and Ni with H2L2, in which PbII is located in the central cavity formed by the S,O chelate coordination to the MnII and NiII metallic centers. However, from the combination PbII/NiII, a tetranuclear compound was also obtained, leading to a discussion of radius ratio between the metals as an aspect to be considered to obtain trinuclear systems, seeking the alignment of the metallic centers in the complexes. / Este trabalho apresenta um estudo realizado com aroil(N,N-dialquil-calcogenoureias) monopodais e bipodais envolvendo diferentes íons metálicos, na obtenção de compostos mononucleares, dinucleares e trinucleares. Os compostos foram caracterizados por difração de raios X, 1H RMN, I.V., IES+ EM e análise elementar. Na primeira parte, foi investigada a química de aroil(N,N-dialquilcalcogenoureias) envolvendo núcleos de {ReVO}3+, onde foram obtidos compostos mononucleares e dinucleares. Na segunda parte, foi investigada a química de isoftaloilbis(N,N-dietilcalcogenoureias) frente a diferentes íons metálicos. Foram obtidos complexos dinucleares de AuI, CuII, HgII e InIII, e poliméricos com PbII e SnII. Também foram obtidos compostos envolvendo CuI e TeII. A análise estrutural dos compostos de AuI, CuII, PbII e InIII com isoftaloilbis(N,N-dietiltioureia), H2L1, mostrou que o ligante pode apresentar diferentes orientações dos braços‟ para coordenação quelato bis(bidentada), pelos átomos de oxigênio e enxofre, ou bis(monodentada), pelo átomo de enxofre. Estas orientações ocorrem devido às características dos metais, como geometria ou influência do par isolado de elétrons. Na terceira parte explorou-se a síntese de compostos trinucleares utilizando-se combinações de metais, com dipicolinoilbis(N,N-dietilcalcogenoureias). Com o ligante derivatizado, 4-clorodipicolinoilbis(N,N-dietiltioureia), H2L4, foram obtidos compostos trinucleares [MIIBaIIMII] e [MIIGdIIIMII] (onde MII = Mn, Co); já com o ligante dipicolinoilbis(N,N-dietilselenoureia), H2L5, foram obtidos os compostos [MnIIBaIIMnII] e [MIISmIIIMII] (MII = Mn, Co). A composição destes compostos para o balanceamento de cargas segue à observada para os compostos conhecidos com o ligante dipicolinoilbis(N,N-dietiltioureia), H2L2, de forma que, dependendo da combinação de metais utilizada, são envolvidos dois ou três ânions bis(calcogenoureatos), podendo ainda estar envolvidos ânions acetato e/ou cloreto. A derivatização (átomo de Cl adicional no anel piridínico da molécula do ligante) levou à conexão de moléculas trinucleares a partir de interações Ba∙∙∙Cl, verificada pela análise estrutural de um dos compostos. Com os ligantes H2L2 e H2L4 foi explorada a incorporação de PbII em sistemas trinucleares, sendo obtidos compostos [PbIIBaIIPbII]. Nestes, os centros metálicos de PbII localizam-se nas posições das extremidades, pela coordenação quelato S,O de três ânions bis(tioureatos). Por outro lado, compostos [MIIPbIIMII] foram obtidos para MII = Mn e Ni com H2L2, nos quais PbII localiza-se na cavidade central formada pela coordenação quelato S,O aos centros metálicos de MnII e NiII. Porém, da combinação PbII/NiII, um composto tetranuclear também foi obtido, o que levou à uma discussão de razão de raios entre os metais como aspecto a ser considerado para a obtenção de sistemas trinucleares, buscando o alinhamento dos centros metálicos nos complexos.

A malária é uma doença infecciosa causada pelos parasitas do gênero Plasmodium e transmitida pelo mosquito Anopheles spp. Devido ao surgimento de casos de resistência aos fármacos disponíveis novos alvos e candidatos a fármacos são necessários. Recentemente, a enzima N-miristoiltransferase (NMT) foi confirmada como essencial para o parasita e validada como alvo terapêutico para o desenvolvimento de candidatos a fármacos antimaláricos. O objetivo desse trabalho foi identificar os determinantes moleculares responsáveis pela atividade inibitória de uma série de derivados benzotiofênicos frente à NMT. Nesse sentido, estudos de relação quantitativa estrutura-atividade (QSAR) 2D e 3D foram desenvolvidos para dois conjuntos de dados de derivados benzotiofênicos como inibidores da enzima do parasita (PfNMT) e a homóloga humana (HsNMT). Além disso, estudos de modelagem por homologia da PfNMT foram conduzidos. Os estudos de QSAR 2D foram desenvolvidos pelo método de Holograma QSAR (HQSAR). O modelo estrutural de PfNMT foi aplicado na construção dos modelos QSAR 3D CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis) e CoMSIA (Comparative Molecular Similarity Index Analysis). Os estudos de QSAR 3D foram conduzidos com diferentes métodos de cálculo de carga parcial atômica (Gasteiger-Hückel, MMFF94 e AM1-BCC, CHELPG e Mulliken) e de alinhamento molecular (Máxima Subestrutura Comum, alinhamento flexível e baseada no alvo molecular). Os melhores modelos construídos pelos métodos de QSAR 2D e 3D foram robustos, internamente consistentes e com elevada capacidade de predição da atividade de novos compostos contra a PfNMT. Os mapas de contribuição e de contorno geraram informações importantes sobre a relação estrutura-atividade dos compostos. Os resultados permitiram a identificação das bases moleculares responsáveis pela atividade dos inibidores benzotiofênicos e são úteis para o planejamento de novos inibidores mais potentes e seletivos para a enzima do parasita. / Malaria is an infectious disease caused by protozoan parasites of the genus Plasmodium and transmitted by Anopheles spp. mosquitos. Due to the emerging resistance to current available drugs, great efforts for new molecular target and drugs are required. Recently, N-myristoyltransferase (NMT) was confirmed as an essential enzyme to malaria parasites and validated as a chemically tractable target for the development of new drug candidates against malaria. This work aimed to shed light on the molecular requirements underlying the inhibitory activity of benzothiophene derivatives against NMT. Therefore, 2D and 3D quantitative structure-activity relationship (QSAR) studies were developed for two datasets of benzothiophene derivatives as P. falciparum NMT (PfNMT) and the human homologue (HsNMT) inhibitors. Also, homology modeling studies for PfNMT were developed. The 2D QSAR studies were developed by the Hologram QSAR (HQSAR) method. The PfNMT structural model was applied in the construction of 3D QSAR models CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis) and CoMSIA (Comparative Molecular Similarity Index Analysis). Different molecular alignment (maximum common substructure, flexible alignment and structure based) and atomic partial charge calculation (Gasteiger-Hückel, MMFF94, AM1-BCC, CHELPG and Mulliken) methods were used to build the 3D QSAR models. The best models showed internal consistency and high predictive ability of biological activity against PfNMT. The contribution and contour maps gave important information about compounds structure-activity relationship. The results allowed the identification of the molecular requirements underlying the inhibitory activity and should be useful for the design of novel potent and selective PfNMT inhibitors as antimalarial drug candidates.

O comportamento critico de sistemas unidimensionais de spin do tipo Z(N) na ausência de campos magnéticos, é estudado sob a luz da teoria do grupo de renormalização. Os modelos são resolvidos exatamente pelo método da matriz de transferência e expressões para as funções de correlação e susceptibilidade (a campo zero) por si tio são também calculadas. As transformações do grupo de renormalização são efetuadas através de um traço parcial na função de partição, obtendo- se um conjunto de relações de recorrência que podem ser escritas de maneira simples para qualquer valor inteiro do fator de reescala espacial, mediante o uso de campos de escala convenientes. Tirando vantagem de um ponto fixo inteiramente atrativo, calculamos uma expressão para a energia livre por sitio, exata para T ¢ O. Analisamos o comportamento de nossos modelos no espaço de parâmetros, onde identificamos em particular as ~s ferro e antiferromagnéticas. O problema de correções às previsões de escala em termos de campos de escala não lineares é discutido. Aventamos também a possibilidade de calcular os auto valores da matriz de transferência através dos campos não lineares / In this work we study the criticai behaviour of one dimensional Z(N) spin systems in zero magnetic fields, using the approach of the renormalization group (RG) theory. The models are solved by the transfer matrix method and expressions for the correlation functions and zero field susceptibility per site are found. The RG transformations are carried out via a partial trace over the partition function and one obtains a set of recursion relations which, with the use of a convenient set of scaling fields, are written out in a simple manner for any integer value of the spatial rescaling factor. Using a totaly attractive fixed point we calculate an expression for the free energy per site, valid exactly for non zero values of the temperature. We analyse the behaviour of our models in the space of parameters, identifying in particular ferro and antiferromagnetic regions. The problem of corrections to scaling in terms of nonlinear scaling fields is discussed and a possibility of finding the eigen values of the transfer matrix from such fields is contemplated

Este trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar membranas de quitosana e de N,O-carboximetilquitosana reticuladas, que apresentassem propriedades físicas e químicas adequadas para desempenhar o papel de matriz para proliferação das células mesoteliais. As características estruturais e morfológicas das amostras purificadas de quitosana (amostra Q, adquirida da Yue Planting, China) e carboximetilquitosana na forma sódica (amostra NaCMQH, adquirida da Heppe Medical, Alemanha, e amostra NaCMQD, adquirida da Dayang Chemicals, China) foram investigadas através da espectroscopias de ressonância magnética nuclear e no infravermelho, condutimetria, solubilidade em função do pH e viscosimetria. As membranas de carboximetilquitosanas (amostras M-CMQHs e M-CMQDs) foram confeccionadas via liofilização, e glutaraldeído foi empregado como agente reticulante em diferentes concentrações para avaliar o seu efeito sobre o grau de reticulação e propriedades das membranas. As membranas foram caracterizadas quanto ao grau de reticulação, grau de hidratação, microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria, teste mecânico de tração e quanto a susceptibilidade à degradação enzimática. A amostra Q apresentou grau médio de acetilação (<span style=\"text-decoration: overline\">GA) de 23,60%, sendo solúvel em pH &le; 6,5. A amostra NaCMQH apresentou <span style=\"text-decoration: overline\">GA = 16,32% e grau médio de substituição (<span style=\"text-decoration: overline\">GS) de 1,68, sendo insolúvel no intervalo 2,5 &le; pH &le; 6,5, a amostra de NaCMQD apresentou <span style=\"text-decoration: overline\">GA = 3,31% e <span style=\"text-decoration: overline\">GS = 1,43, sendo insolúvel no intervalo 3,0 &le; pH &le; 7,0. A reticulação das membranas de carboximetilquitosana (amostras M-CMQHs e M-CMQDs) foi realizada com a finalidade de reduzir sua solubilidade e melhorar as propriedades mecânicas. O grau médio de reticulação (<span style=\"text-decoration: overline\">GR) foi tanto maior quanto maior a concentração de glutaraldeído empregada na reação, variando de <span style=\"text-decoration: overline\">GR = 10,39 &plusmn; 0,37% ([glutaraldeído] = 2,5x10-3 mol L-1) a <span style=\"text-decoration: overline\">GR = 62,38 &plusmn; 1,71% ([glutaraldeído] = 5,0x10-3 mol L-1). As características morfológicas das amostras M-Q, M-CMQHs e M-CMQDs foram observadas pelo emprego de MEV, sendo observada a formação de estruturas porosas, com maior quantidade de poros aparentes quanto maior o <span style=\"text-decoration: overline\">GM de 175 poros mm-2 a 291 poros mm-2 com o aumento do grau de reticulação de 12,30% (amostra M-CMQH-2,5) para 35,82%, (amostra M-CMQH-50). A amostra M-Q apresentou baixa taxa de hidratação (321,16 &plusmn; 18,68%) e alto percentual de massa recuperada (90,62 &plusmn; 2,13%) após imersão por 24 horas em solução PBS, quando comparada às amostras M-CMQHs e M-CMQDs. As amostras M-CMQHs e M-CMQDs apresentaram aumento da resistência máxima à tração com o aumento de <span style=\"text-decoration: overline\"> <span style=\"text-decoration: overline\">GR, aumentando de 0,21 &plusmn; 0,16 MPa (amostra M-CMQD-2,5; <span style=\"text-decoration: overline\">GR &asymp; 10,39%) para 0,82 &plusmn; 0,33 MPa (amostra M-CMQH-50; <span style=\"text-decoration: overline\">GR &asymp; 62,38%). Entretanto, amostras com menor <span style=\"text-decoration: overline\">GR apresentaram aumento dos valores de percentual de elongação, sendo que a amostra M-CMQH-2,5 (<span style=\"text-decoration: overline\">GR &asymp; 12,30%) apresentou elongação máxima de 73,08 &plusmn; 2,20%. A amostra M-Q foi pouco susceptível à hidrólise enzimática ([GlcN] = 47x10-4 &plusmn; 1x10-4 mol L-1) devido à baixa solubilidade da quitosana em pH &gt; 6,5. Já com relação ao efeito do <span style=\"text-decoration: overline\">GR, houve redução da taxa de hidrólise enzimática de [GlcN] = 449x10-4 &plusmn; 15x10-4 mol L-1 para [GlcN] = 105x10-4 &plusmn; 11x10-4 mol L-1, quando o <span style=\"text-decoration: overline\">GR aumentou de 12,30% (amostra M-CMQH-2,5) para 28,64% (amostra M-CMQH-25). As amostras M-CMQH-5, M-CMQH-10, M-CMQD-10 e M-CMQD-25 apresentam as propriedades mais adequadas para o emprego como membranas para a prevenção das adesões pericárdicas, pois apresentam superfícies altamente porosas, com baixas taxa de hidratação e de solubilidade, resistência máxima à tração superior a 0,67 MPa, percentual de elongação superior à 30%, e degradação enzimática inferior a [GlcN] = 400x10-4 mol L-1 após 15 dias de incubação. / The aim of this study was to produce and characterize membranes of chitosan and cross-linked N,O-carboxymethylchitosan, displaying appropriate physical and chemical properties to act as matrices for the proliferation of mesothelial cells. The structural and morphological characteristics of the purified samples of chitosan (sample Q, acquired from Yue Planting, China) and sodium carboxymethylchitosan (sample NaCMQH, acquired from Heppe Medical, Germany, and sample NaCMQD, acquired from Dayang Chemicals, China) were determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR1H), infrared spectroscopy, conductometry, viscometry and pH-solubility tests. The carboxymethylchitosan membranes (M-CMQHs and M-CMQDs) were made up by means of lyophilization, with glutaraldehyde being used as a cross-linking agent at different concentrations to evaluate its effect on the cross-linking degree and on the membranes properties. The membranes were characterized in terms of cross-linking degree and hydration rate, by scanning electronic microscopy (SEM), thermogravimetry, ultimate tensile strength and the susceptibility to enzymatic degradation. The sample Q showed average degree of acetylation (<span style=\"text-decoration: overline\">DA) of 23.60%, being soluble at pH &le; 6.5. The sample NaCMQH presented <span style=\"text-decoration: overline\">DA=16.32% and average degree of substitution (<span style=\"text-decoration: overline\">DS) of 1.68, being insoluble in the region of 2.5 &le; pH &le; 6.5. The sample NaCMQD presented <span style=\"text-decoration: overline\">DA=3.31% and <span style=\"text-decoration: overline\">DS=1.43, being insoluble in the region of 3.0 &le; pH &le; 7.0. The cross-linking of carboxymethylchitosan membranes (M-CMQHs and M-CMQDs) was carried out to reduce its solubility and to improve its the physical properties. The higher the glutaraldehyde concentration employed in the reaction, the higher average cross-linking degree (<span style=\"text-decoration: overline\">CD), which ranged from 10.39 &plusmn; 0.37% ([glutaraldehyde] = 2,5x10-3 mol L-1) to 62.38 &plusmn; 1.71% ([glutaraldehyde] = 2,5x10-3 mol L-1). The morphological characteristics of the samples M-Q, M-CMQHs M-CMQDs were observed through SEM, evidencing the formation of porous structures with a larger quantity of apparent pores as <span style=\"text-decoration: overline\">DC increased, ranging from 175 pores mm-2 to 291 pores mm-2 when <span style=\"text-decoration: overline\">DC increased from 12.30% (sample CMQH-M-2.5) to 35.82% (sample M-CMQH-50). The sample M-Q showed low hydration rate (321.16 &plusmn; 18.68%) and high percentage of recovered mass (90.62 &plusmn; 2.13%) after immersion for 24 hours, when compared to samples M-CMQHs and M-CMQDs. Increasing the <span style=\"text-decoration: overline\">DC of the samples M-CMQHs and M-CMQDs resulted in improved mechanical properties as the ultimate tensile strength increased from 0.21 &plusmn; 0.16 MPa (M-CMQD-2.5, <span style=\"text-decoration: overline\">DC &asymp; 10.39%) to 0.82 &plusmn; 0.33 MPa (M-CMQH-50, <span style=\"text-decoration: overline\">DC &asymp; 62.38%). However, those samples with lower <span style=\"text-decoration: overline\">DC values presented an increase in strain at fracture, as the CMQH-M-2.5 sample (<span style=\"text-decoration: overline\">DC &asymp; 12.30%), which registered a strain at fracture of 73.08 &plusmn; 2.20%. The sample M-Q showed a low rate of enzymatic hydrolysis ([GlcN] = 47x10-4 &plusmn; 1x10-4 mol L-1) as a consequence of the low solubility of chitosan at pH &gt; 6.5. Concerning the effects of cross-linked degree, there was a reduction in the enzymatic hydrolysis rate from [GlcN] = 449x10-4 &plusmn; 15x10-4 mol L-1 to [GlcN] = 105x10-4 &plusmn; 11x10-4 mol L-1, when <span style=\"text-decoration: overline\">DC increased from 12.30% (M-CMQH-2.5) to 28.64% (M-CMQH-25). The samples M-CMQH-5, M-CMQH-10, M-CMQD-10 and M-CMQD-25 exhibit appropriate properties to act in the prevention of pericardial adhesions, owing to its highly porous surfaces, low hydration rate and insolubility, ultimate tensile strength exceeding 0.67 MPa, strain at fracture higher than 30% and enzymatic degradation rate lower than [GlcN] = 400x10-4 mol L-1 after 15 days of incubation.