Resumo: Este trabalho contempla a preparação e a caracterização estrutural, térmica e morfológica de novas espécies de paládio (II), discretas e multidimensionais, usando o complexo [PdCl2(CH3CN)2] como material de partida. Visando obter sólidos de coordenação porosos, foram utilizados como ligantes os espaçadores lineares nitrogenados 4,4'-bipiridina (4,4'-bipy), trans-1,2-bis(4-piridil)etileno (bpe) e pirazina (pz), além dos grupos dicarboxilatos oxalato e fumarato. Foram obtidas duas séries de compostos, [Pd2(μ-ox)(ox)(L)]n (1-3) e [Pd(μ-fum)(μ-L)]n.nH2O (4-6) (ox = oxalato; fum = fumarato; L = 4,4'-bipy, bpe, pz). As hipóteses estruturais mais prováveis para essas metalosupramoléculas envolvem a formação de espécies octanucleares contendo cavidades quadradas e grades 2D retangulares, respectivamente. Curvas TG/DSC permitiram o estabelecimento da ordem de estabilidade térmica e a confirmação das estequiometrias propostas para os compostos obtidos. A microscopia eletrônica de varredura permitiu averiguar as características morfológicas das partículas dos compostos, bem como inferir a presença de poros nos mesmos. Foram realizados, então, ensaios de adsorção de nitrogênio e de porosimetria de mercúrio, onde pode ser observado que as dimensões das cavidades ou canais formados nas estruturas das supramoléculas podem ser manipuladas pela escolha adequada do tamanho ou funcionalidade do espaçador. / Abstract: This work deals with the synthesis and structural, thermal and morphological characterization of novel, discrete and multidimentional, palladium(II) species using the complex [PdCl2(CH3CN)2] as starting material. In order to obtain porous coordination solids, the linear N-based spacers, 4,4'-bipyridine (4,4'-bipy), trans-1,2-bis(4- pyridil)ethylene (bpe) and pyrazine (pz), as well the dicarboxylate groups, oxalate and fumarate, were utilized as ligands. Two series of compounds were obtained, [Pd2(μ- ox)(ox)(L)]n (1-3) and [Pd(μ-fum)(μ-L)]n.nH2O (4-6) (ox = oxalate; fum = fumarate; L = 4,4'- bipy, bpe, pz). The more probable structural hypothesis for these metallosupramolecules includes the formation of octanuclear species containing square cavities and 2D retangular grids, respectively. TG/DSC curves allowed the proposition of a thermal stability order and the confirmation of the proposed stoichiometric composition for the obtained compounds. MEV micrographies permitted to investigate the morphologic characteristics of the particles of the compounds, as well to infer about the presence of the porous in these systems. Mercury porosimetry and nitrogen adsorption experiments were then carried out, in which it was possible to observe that the dimentions of the cavities or canals of the supramolecules can be manipulated by the convenient choice of the size or the functionality of the spacer. / Orientador: Regina Célia Galvão Frem Di Nardo / Coorientador: Antonio Eduardo Mauro / Coorientador: Adelino Vieira de Godoy Netto / Banca: Luiz Antonio Andrade de Oliveira / Banca: Vera Regina Leopoldo Constantino / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9268_1.pdf: 1060457 bytes, checksum: 855ade10676e3bbbc5f9858438256c1c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O design e a síntese de ligantes macrocíclicos e seus complexos luminescentes de lantanídeos (Ln) são uma fascinante área de pesquisa devido a sua importância em processos básicos e em química aplicada. A habilidade destes ligantes em encapsular íons trivalentes lantanídeos, bem como sua singular eficiência em absorver a radiação ultravioleta, transferindo a energia ao cátion metálico central com pêrdas mínimas em processos de desativação, torna-os valiosos dispositivos supramoleculares conversores de luz seja em sondas luminescentes, em sistemas biológicos e/ou diagnóstico médico. Desde os trabalhos de Jean-Marie Lehn na década de 60, diversos criptatos de lantanídeos foram e vêm sendo sintetizados sistematicamente devido a sua versatilidade funcional enquanto antenas eficientes em dispositivos fotônicos. Neste trabalho, nós realizamos um estudo teórico e experimental de nove criptatos de Ln (III), em que Ln = Eu, Tb e Gd, os quais foram sintetizados e caracterizados através de técnicas convencionais de espectroscopias (RMN, infravermelho e UV-Vis) e espectroscopia de luminescência (excitação e emissão). As sínteses dos novos criptatos foram realizadas a partir de uma classe de ligantes dicarboxílicos derivados da piridina: os ácidos dipicolínico, quelidâmico e quelidônico, obtidos comercialmente puros. Em princípio os ácidos foram convertidos em cloretos de ácido com SOCl2, seguido de sua reação com o 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciclooctadecano, através de uma síntese template, em condições de alta diluição. Os criptatos de lantanídeos mostraram-se eficientes sistemas dispositivos moleculares conversores de luz (DMLC s), apresentando potencial aplicação enquanto marcadores e sondas luminescentes

Orientador : Herbert Winnischofer / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 21/12/2015 / Inclui referências : f. 123-136 / Resumo: A química supramolecular foi inspiração para esse trabalho e suas ideias foram empregadas para a obtenção de unidades de construção de complexos trinucleares de acetato de rutênio contendo ligantes anfifílicos para geração de arranjos organizados na forma de filmes finos. Os ligantes, (E)-4-(4-dodeciloxifenilazo)piridina (L1) e (E)-3,4,5-trisdodeciloxibenzoato de 4-(4-piridildiazenil)fenila (L2), têm uma porção alifática que assegura a auto-organização e uma porção aromática, com nitrogênio piridínico coordenante, que influencia nas propriedades eletrônicas do complexo de rutênio. As propriedades dos complexos foram caracterizadas por técnicas estruturais (ESI-MS, 1H-RMN e FTIR), eletrônicas (UV-vis) e eletroquímicas (VC e espectroeletroquímica UV-vis). Os ligantes anfifílicos empregados neste trabalho, apresentaram características eletroquímicas distintas; L1 exibiu característica mais ?-aceitadora que L2. As características anfifílicas desses complexos conferem a auto-organização na interface líquido-ar e permitiram a preparação de filmes através da técnica de Langmuir-Blodgett. O tipo de empacotamento nos filmes influencia as propriedades eletroquímicas. Devido aos complexos apresentarem uma cabeça polar muito volumosa e cauda apolar linear, as monocamadas presentes no filme contêm, provavelmente, vacâncias que podem entrelaçar as cadeias e os valores de concentração superficial (?) encontrados foram maiores que o esperado. Os complexos apresentaram uma absorção na região do infravermelho próximo (NIR), em função do estado de oxidação e essa propriedade foi explorada através da proposição de um dispositivo de chaveamento. Esse sistema foi bastante estável, apresentando perdas desprezíveis na absorbância após 30 minutos e cem ciclos. O dispositivo apresentou uma conversão > 90% da absorbância em 1 s. Neste trabalho, foram explorados também filmes híbridos compostos por nanopartículas magnéticas e complexos trinucleares de rutênio para investigar a modulação da transferência eletrônica por meio de campos magnéticos. Palavras-chave: filmes finos, Langmuir-Blodgett, complexos trinucleares, rutênio, dispositivo de chaveamento, NIR. / Abstract: The supramolecular chemistry is the inspiration in this study and for the obtainment of building-blocks based on triruthenium clusters containing amphiphilic ligands. The amphiphilicity of the ligands ensures the self-assembly and the N-heterocyclic portion modulates the electronic properties of the ruthenium complex. The properties of the complexes were characterized by structural (ESI-MS, 1H-NMR and FTIR), electronic (UV-vis) and electrochemical (CV and UV-vis spectrolectrochemistry) techniques. The amphiphilic ligands employed in this work, (E)-4-(4-dodeciloxyphenylazo)pyridine (L1) and (E)-4-(4-pyridyldiazenyl)phenyl 3,4,5-trisdodecyloxybenzoate (L2) showed distinct characteristics; L1 exhibited more intense ?-accepting character than L2. The amphiphilicity of the complexes allowed the self-assembly in the liquid-air interface and the film preparation by the Langmuir-Blodgett technique. The different types of packaging of the films influence their electrochemical properties. Due to the large triruthenium units and a linear organic chain in the ligands, the monolayers presented in the film probably contain vacancies resulting in a tangle of layers and the surface concentration (?) values founded were higher than expected. The triruthenium cluster exhibits an absorption in the near infrared (NIR), depending on the oxidation state and this property was explored in a proposed switching device. This device was quite stable, with negligible losses in the absorbance after 30 minutes and hundred cycles. The device presented a conversion of absorbance > 90% in 1 sec. Hybrid films based on magnetic nanoparticles and triruthenium cluster were also explored for studies of the magnetic field modulation in the electron transfer mechanism. Keywords: thin films, Langmuir- Blodgett, triruthenium complexes, ruthenium, switching device, NIR.

Orientador : Prof. Dr. Hebert Winnischofer / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 22/05/2015 / Inclui referências : f. 117-129 / Resumo: Compostos de coordenação abrangem um amplo campo de atuação, principalmente por proporcionarem características como, estabilidade dos íons metálicos e à flexibilidade de estados de oxidação, obtendo-se materiais com diversas propriedades eletrônicas, ópticas e biológicas. A modulação dos sistemas supramoleculares foi realizada pela preparação de filmes anfifílicos de rutênio pela técnica de Langmuir-Blodgett. Neste trabalho são descritas as caracterizações de complexos derivados de ?6-arenorutênio(II) e 2,2'- bisbipiridinarutênio com os ligantes de cadeia longa 4-{(4-dodeciloxifenil)-1,3,4- oxidiazol}piridina, 2-{(4-dodeciloxifenil)-1,3,4-oxidiazol-2-il}piridina e 4-(4'- dodeciloxifenilazo)piridina. Os ligantes têm uma porção alifática que assegura a auto-organização em filmes finos e uma porção aromática com nitrogênio piridínico coordenante. Foram empregadas técnicas de caracterização estrutural (ESI-MS, RMN de 1H e FTIR), caracterização eletrônica (espectroscopias Raman e UV-vis), voltametria cíclica e espectroeletroquímica UV-vis. Os resultados das análises sugeriram a existência de complexos mono- e biscoordenados para os complexos derivados de rutênio. Os ligantes de cadeia longa apresentaram banda de absorção no UV e exibiram caráter -aceitador. Como decorrência, a estabilização dos complexos de rutênio em menor estado de oxidação foi observada por meio do deslocamento do potencial redox para valores mais positivos. As características anfifílicas desses complexos permitiram a construção das estruturas supramoleculares através da técnica de Langmuir-Blodgett. O tipo de empacotamento nos filmes influência as propriedades condutoras e eletroquímicas. O mecanismo de condução desses filmes foi caracterizado e os resultados indicam um processo controlado por transporte redox (hopping) envolvendo os sítios de rutênio e mediados por orbitais dos ligantes. Acredita-se que o ligante livre nos filmes híbridos fornece o orbital , que melhora o desempenho eletroquímico desses filmes finos. Os compostos de rutênio bipiridina absorvem intensamente a luz visível devido a transição MLCT e a espécie excitada é capaz de oxidar espécies, como o sulfito. Essa reação foi explorada num sistema contendo filmes finos de complexos anfifílicos de bipridina rutênio. O dispositivo (prova de conceito) gerou fotocorrente na presença de sulfito sem a aplicação de potencial externo. / Abstract: Coordination compounds have widespread applications, particularly due to their stability and accessible higher oxidation states, generating materials with desired electronic, optical, and bioactive properties. The modulation of supramolecular systems was performed by preparing thin films by the Lamgmuir- Blodgett technique. This work aims the synthesis and characterization of ?6- areneruthenium(II) and 2,2'-bisbipyridineruthenium(II) complexes with long chain amphiphilic ligands 4-{(4-dodecyloxyphenyl)-1,3,4-oxydiazole}pyridine, 2-{(4- dodecyloxyphenyl)-1,3,4-oxydiazole-2-yl}pyridine and 4-(4'- dodeciloxyphenylazo)pyridine. The amphiphilic ligands ensures self-assembly monolayers in the liquid-air interface, which were transferred to solid substrates. Structural characterization was performed by ESI-MS, 1H-NMR, and FTIR, and the electronic structure and the electrochemical properties were investigated by Raman and UV-vis spectroscopies, cyclic voltammetry and UV-vis spectral ectrochemistry. The results revealed the mono- and bis-coordination of the ligands tothe ruthenium complexes. The long chain ligands exhibit absorption band in the UV and present a -acceptor character. As a result, ruthenium complexes are stabilized in the lower oxidation states. The amphiphilic properties of the complexes allows the achievement of supramolecular structures through the Langmuir-Blodgett techniques. The molecular assembly roles the conduction and the electrochemical properties. The electron transport in the films was characterized and the results revealed a redox (hopping) mechanism involving the ruthenium sites and the -orbitals of the ligands. We believe that the free ligands in the hybrid films provides accessible orbitals, which improves the electrochemical performance of these films. The ruthenium bipyridine compounds strongly absorb in the visible region due to MLCT bands and the excited species have the ability to oxidize sulfite. This reaction was investigated in thin film based device. The device (proof of concept) generates photocurrent in the presence of sulfite without external bias potential.

Metaloporfirinas que incorporam complexos ligados ao anel macrocíclico podem apresentar efeitos supramoleculare, mimetizando, por exemplo, sistemas fotossintéticos, em relação à capacidade de promover transferência eletrônica intramolecular fotoinduzida, e a enzima citocromo-c oxidase, em seu papel de catalisador multieletrônico na redução do oxigênio molecular. Em vista desta potencialidade, demos início ao estudo de uma nova série de porfirinas polinucleares derivadas da mesotetra(4-piridil)porfina, [4-TPyPJ, por meio da complexação dos resíduos de piridina com íons pentaaminrutênia ou etilenodiaminatetraacetato(rutenato). Porfirinas com três íons pentaaminrutênio e quatro íons Ru(edta) ligados às piridinas foram isolados e caracterizados, por meio de técnicas espectroscópicas e eletroquímicas. O espectro eletrônico dos complexos apresenta as bandas Soret, α e β características, na região do visíveL. Nas espécies reduzidas foi observada uma nova banda, consistente com a transição de transferência de carga RuII---› py, na faixa de 440-470 nm. Os estudos por meio de voltametria cíclica proporcionaram evidências diretas da ligação dos complexos de rutênio às piridinas. As ondas reversíveis observadas estão deslocadas anodicamente com relação ao potenciaL redox do aquo complexo. Foi estudado, também, o comportamento eletroquímico das porfirinas polimetaladas na presença de dimetilsulfóxido, o quaL é um sequestrante de íons [Ru(edta)(H2 O)] . Na presença de oxigênio molecular, foi observada uma intensa onda catalítica no voltamograma cíclico da ferro porfirina polimetalada, sendo a mesma quase coincidente com o potencial de redução do íon ferro. O comportamento eletroquímico é consistente com a redução do dioxigênio à água. Esta reação é auxiliada pelos quatro complexos de rutênio periféricos, os quais agem como fonte de elétrons , melhorando a eficiência catalítica por meio de interações supramoleculares. / Metalloporphyrins containing peripheral meta l complexes attached to the macrocyclic ring can exhibit an interesting supramolecular chemistry, modeling , for instance, photosynthetic systems in their ability to undergo intramolecular photocatalyzed electron transfer; and cytochrome-c oxidase , by acting as multielectron redox catalysts in the reduction of molecular oxygen. In view of its relevance , we have investigated a new series of polynuclear porphyrins derived from meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin , [4-TPyP], by complexing the pyridine residues with ruthenium-ammines or ruthenium-EDTA íons. Typical species , containing three pentaammineruthenium (III) or four EDTA-ruthenium(III) ions attached to the porphyrin , were isolated and characterized based on spectroscopic and electrochemical techniques. The electronic spectra exhibited the characteristic Soret , α and β bands in the visible region. In the reduced species a new band , consistent with a Ru(II)-to-pyridine charge transfer transition , was detected in the 440-470 nm region. Cyclic voltammetry measuremen ts provided direct evidence of the attached ruthenium ions, displaying reversible waves, slightly shifted to less cathodic potentials with respect to the non-coordinated species. The electrochemical behaviour was also investigated in the presence of dimethyl sulfoxide , wich is a scavenger for RuII (edta)(H2 O) complex. In the presence of dioxygen, a strong catalytic wave was observed for the polymetallated iron-porphyrin , almost coinciding with the electrachemical wave for the iron centre. The electrochemical behaviour was consistent with the reduction of dioxygen to water, at the iron-porphyrin centre. The process is assisted by the four ruthenium(II) ions which act as a source of electrons, improving the catalytic efficiency by means of the supramolecular interactions.

A construção de sistemas metal-orgânicos supramoleculares através da exploração da conectividade de ligantes terpiridínicos e o desenvolvimento de suas aplicações em nanodispositivos, são tratados nesta tese. Foram desenvolvidos novos complexos de ferro e rutênio com ligantes terpiridínicos funcionalizados, capazes de gerar filmes finos e apresentar interações supramoleculares do tipo hóspede-hospedeiro. Esses complexos foram empregados na modificação de superfícies de dióxido de titânio, visando aplicações em sensores e dispositivos fotoeletroquímicos. Modificando-se o dióxido de titânio nanocristalino, com moléculas hospedeiras de carboxi-metil-β-ciclodextrina, foi possível gerar um sistema seletivo para fotodegradação de compostos aromáticos, como demonstrado para o complexo bis(4\'-(4-bromo-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina)ferro(II), cujo descoramento foi observado efetuando-se a fotoirradiação no ultravioleta. Esse sistema foi aprimorado para gerar um dosímetro de UV, com base nesse princípio. Além disso, foram feitos estudos de eletropolimerização desse complexo e sobre a capacidade dos filmes moleculares gerados, de atuarem em sensores amperométricos na detecção de espécies químicas relevantes, como os íons nitrito. Outro complexo sintetizado foi o [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], em que c-ph-terpy é a 4\'-(4-carboxi-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina e Q é o ligante 8-oxiquinolinato. Esse complexo terpiridínico foi desenvolvido para ser utilizado como fotossensibilizador em células solares do tipo Grätzel, tanto na forma direta, como após a modificação da superfície de dióxido de titânio com a carboxi-metil-β-ciclodextrina. Demonstrou-se que através da sua inclusão na cavidade supramolecular, o fotossensibilizador aumenta a eficácia da fotoconversão de energia. Finalmente, foi sintetizada uma nova supermolécula a partir da auto-montagem coordenativa entre a tetra-piridilporfirina e complexos de rutênio(II) coordenados com ligantes oxalato e 4-cloro-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina. Foi observado que essa supermolécula apresenta atividade catalítica de oxidação de substratos orgânicos, associada aos grupos periféricos. Os vários sistemas estudados possibilitaram avançar nas estratégias de engenharia supramolecular, através da construção de novos conectores, blocos de montagem e filmes moleculares, bem como avaliar algumas de suas aplicações nanotecnológicas. / This thesis deals with the development of new metal-organic supramolecular systems based on functionalized terpyridine compounds, including their application in nanotechnological devices. New iron and ruthenium coordination compounds incorporating terpyridine ligands have been obtained, and their ability to generate thin films and participate in host-guest interactions has been conveniently explored. Such complexes have been employed in the modification of titanium dioxide surfaces, for applications in sensors and photoeletrochemical cells. By combining nanocrystalline titanium dioxide with carboxy-methyl-β-cyclodextrin, a novel, efficient strategy has been devised for photodegradation of aromatic compounds, and successfully demonstrated after anchoring the bis(4\'-(4-bromophenyl)-2,2\':6\'2\'\'-terpyridine)iron(II) complex and monitoring its bleaching by exposing to UV radiation. In this way, this system has been successfully employed in the design of a novel, versatile UV dosimeter. Electropolymerization studies have also been carried out on this complex, in order to generate molecular films for use in amperometric sensors, capable of probing relevant species, such as the nitrite ions. Another compound dealt with in this work was [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], where c-ph-terpy = 4\'-(4-carboxy-pheny)-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine, and Q = 8-oxyquinolinate ligand. This terpyridine complex has been designed as fotosensitizer in Grätzel\'s photoelectrochemical cells, by its direct coating on the titanium dioxide nanoparticles or by performing their previous treatment with carboxi-methyl-β-cyclodextrin. It has been shown that the inclusion into the cyclodextrin cavity improves the performance of the photosensitizer for energy conversion. Finally, a new supermolecule encompassing a central tetrapyridylporphyrin unity attached to four chloro(oxalate)(4-chloro-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine)ruthenium(II) complexes, has been synthesized. This species exhibits catalytic activity in the oxidation of organic compounds. The reported study, involving several systems, has contributed to the available molecular engineering strategies, through the building up of new connecting groups and molecular films, and has also allowed the exploitation of some of their possible nanotechnological applications

A construção de sistemas metal-orgânicos supramoleculares através da exploração da conectividade de ligantes terpiridínicos e o desenvolvimento de suas aplicações em nanodispositivos, são tratados nesta tese. Foram desenvolvidos novos complexos de ferro e rutênio com ligantes terpiridínicos funcionalizados, capazes de gerar filmes finos e apresentar interações supramoleculares do tipo hóspede-hospedeiro. Esses complexos foram empregados na modificação de superfícies de dióxido de titânio, visando aplicações em sensores e dispositivos fotoeletroquímicos. Modificando-se o dióxido de titânio nanocristalino, com moléculas hospedeiras de carboxi-metil-β-ciclodextrina, foi possível gerar um sistema seletivo para fotodegradação de compostos aromáticos, como demonstrado para o complexo bis(4\'-(4-bromo-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina)ferro(II), cujo descoramento foi observado efetuando-se a fotoirradiação no ultravioleta. Esse sistema foi aprimorado para gerar um dosímetro de UV, com base nesse princípio. Além disso, foram feitos estudos de eletropolimerização desse complexo e sobre a capacidade dos filmes moleculares gerados, de atuarem em sensores amperométricos na detecção de espécies químicas relevantes, como os íons nitrito. Outro complexo sintetizado foi o [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], em que c-ph-terpy é a 4\'-(4-carboxi-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina e Q é o ligante 8-oxiquinolinato. Esse complexo terpiridínico foi desenvolvido para ser utilizado como fotossensibilizador em células solares do tipo Grätzel, tanto na forma direta, como após a modificação da superfície de dióxido de titânio com a carboxi-metil-β-ciclodextrina. Demonstrou-se que através da sua inclusão na cavidade supramolecular, o fotossensibilizador aumenta a eficácia da fotoconversão de energia. Finalmente, foi sintetizada uma nova supermolécula a partir da auto-montagem coordenativa entre a tetra-piridilporfirina e complexos de rutênio(II) coordenados com ligantes oxalato e 4-cloro-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina. Foi observado que essa supermolécula apresenta atividade catalítica de oxidação de substratos orgânicos, associada aos grupos periféricos. Os vários sistemas estudados possibilitaram avançar nas estratégias de engenharia supramolecular, através da construção de novos conectores, blocos de montagem e filmes moleculares, bem como avaliar algumas de suas aplicações nanotecnológicas. / This thesis deals with the development of new metal-organic supramolecular systems based on functionalized terpyridine compounds, including their application in nanotechnological devices. New iron and ruthenium coordination compounds incorporating terpyridine ligands have been obtained, and their ability to generate thin films and participate in host-guest interactions has been conveniently explored. Such complexes have been employed in the modification of titanium dioxide surfaces, for applications in sensors and photoeletrochemical cells. By combining nanocrystalline titanium dioxide with carboxy-methyl-β-cyclodextrin, a novel, efficient strategy has been devised for photodegradation of aromatic compounds, and successfully demonstrated after anchoring the bis(4\'-(4-bromophenyl)-2,2\':6\'2\'\'-terpyridine)iron(II) complex and monitoring its bleaching by exposing to UV radiation. In this way, this system has been successfully employed in the design of a novel, versatile UV dosimeter. Electropolymerization studies have also been carried out on this complex, in order to generate molecular films for use in amperometric sensors, capable of probing relevant species, such as the nitrite ions. Another compound dealt with in this work was [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], where c-ph-terpy = 4\'-(4-carboxy-pheny)-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine, and Q = 8-oxyquinolinate ligand. This terpyridine complex has been designed as fotosensitizer in Grätzel\'s photoelectrochemical cells, by its direct coating on the titanium dioxide nanoparticles or by performing their previous treatment with carboxi-methyl-β-cyclodextrin. It has been shown that the inclusion into the cyclodextrin cavity improves the performance of the photosensitizer for energy conversion. Finally, a new supermolecule encompassing a central tetrapyridylporphyrin unity attached to four chloro(oxalate)(4-chloro-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine)ruthenium(II) complexes, has been synthesized. This species exhibits catalytic activity in the oxidation of organic compounds. The reported study, involving several systems, has contributed to the available molecular engineering strategies, through the building up of new connecting groups and molecular films, and has also allowed the exploitation of some of their possible nanotechnological applications

Metaloporfirinas que incorporam complexos ligados ao anel macrocíclico podem apresentar efeitos supramoleculare, mimetizando, por exemplo, sistemas fotossintéticos, em relação à capacidade de promover transferência eletrônica intramolecular fotoinduzida, e a enzima citocromo-c oxidase, em seu papel de catalisador multieletrônico na redução do oxigênio molecular. Em vista desta potencialidade, demos início ao estudo de uma nova série de porfirinas polinucleares derivadas da mesotetra(4-piridil)porfina, [4-TPyPJ, por meio da complexação dos resíduos de piridina com íons pentaaminrutênia ou etilenodiaminatetraacetato(rutenato). Porfirinas com três íons pentaaminrutênio e quatro íons Ru(edta) ligados às piridinas foram isolados e caracterizados, por meio de técnicas espectroscópicas e eletroquímicas. O espectro eletrônico dos complexos apresenta as bandas Soret, α e β características, na região do visíveL. Nas espécies reduzidas foi observada uma nova banda, consistente com a transição de transferência de carga RuII---› py, na faixa de 440-470 nm. Os estudos por meio de voltametria cíclica proporcionaram evidências diretas da ligação dos complexos de rutênio às piridinas. As ondas reversíveis observadas estão deslocadas anodicamente com relação ao potenciaL redox do aquo complexo. Foi estudado, também, o comportamento eletroquímico das porfirinas polimetaladas na presença de dimetilsulfóxido, o quaL é um sequestrante de íons [Ru(edta)(H2 O)] . Na presença de oxigênio molecular, foi observada uma intensa onda catalítica no voltamograma cíclico da ferro porfirina polimetalada, sendo a mesma quase coincidente com o potencial de redução do íon ferro. O comportamento eletroquímico é consistente com a redução do dioxigênio à água. Esta reação é auxiliada pelos quatro complexos de rutênio periféricos, os quais agem como fonte de elétrons , melhorando a eficiência catalítica por meio de interações supramoleculares. / Metalloporphyrins containing peripheral meta l complexes attached to the macrocyclic ring can exhibit an interesting supramolecular chemistry, modeling , for instance, photosynthetic systems in their ability to undergo intramolecular photocatalyzed electron transfer; and cytochrome-c oxidase , by acting as multielectron redox catalysts in the reduction of molecular oxygen. In view of its relevance , we have investigated a new series of polynuclear porphyrins derived from meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin , [4-TPyP], by complexing the pyridine residues with ruthenium-ammines or ruthenium-EDTA íons. Typical species , containing three pentaammineruthenium (III) or four EDTA-ruthenium(III) ions attached to the porphyrin , were isolated and characterized based on spectroscopic and electrochemical techniques. The electronic spectra exhibited the characteristic Soret , α and β bands in the visible region. In the reduced species a new band , consistent with a Ru(II)-to-pyridine charge transfer transition , was detected in the 440-470 nm region. Cyclic voltammetry measuremen ts provided direct evidence of the attached ruthenium ions, displaying reversible waves, slightly shifted to less cathodic potentials with respect to the non-coordinated species. The electrochemical behaviour was also investigated in the presence of dimethyl sulfoxide , wich is a scavenger for RuII (edta)(H2 O) complex. In the presence of dioxygen, a strong catalytic wave was observed for the polymetallated iron-porphyrin , almost coinciding with the electrachemical wave for the iron centre. The electrochemical behaviour was consistent with the reduction of dioxygen to water, at the iron-porphyrin centre. The process is assisted by the four ruthenium(II) ions which act as a source of electrons, improving the catalytic efficiency by means of the supramolecular interactions.

(Base de datos de tesis doctorales TESEO) En este trabajo de tesis doctoral se desarrollan básicamente dos aspectos. El primero, es la síntesis de receptores bis-porfirínicos metalados con zinc, tanto acíclicos como cíclicos, y con diferente grado de saturación de las cadenas carbonadas, y el segundo, trata sobre los estudios de complejación llevados a cabo con ligandos de diferente tipo y propiedades: aminas y fullerenos. Los primeros se unen mediante enlaces de coordinación metal-nitrógeno, mientras que los segundos se basan en interacciones  entre el anillo aromático de la porfirina y la estructura con un marcado carácter aromático de los fullerenos.Además, se exponen los resultados obtenidos al derivar uno de los ciclopéptidos del grupo de investigación del Prof. J.R. Granja con una o dos porfirinas de zinc y emplear el ensamblaje supramolecular tipo "sándwich" entre bis-porfirinas y aminas ditópicas para controlar la mezcla regioisomérica que tiene lugar en el proceso de autoensamblaje entre los ciclopéptidos. / (Base de datos de tesis doctorales TESEO) English versionIn this doctoral thesis two main aspects are developed. The first is the synthesis of bis-porphyrin receptors metallated with zinc, both acyclic and cyclic, and with different degrees of saturation of the carbon chain, and the second deals with the studies of complexation with ligands of different types and properties: amines and fullerenes. The first ligands are connected by metal-nitrogen coordination between the nitrogen of the ligand and the zinc of the porphyrin ring, while the latter are    interactions between the aromatic ring of the porphyrin and the fullerenes.In addition, we present the results obtained when derive one of the cyclopeptides of the research group of Prof. J.R. Granja with one or two zinc porphyrins, using the motif: "sandwich" complexes between bis-porphyrins and ditopic amines, in order to control the regioisomeric mixture that takes place in the self-assembly of the cyclopeptides.

Orientador: Regina Célia Galvão Frem / Banca: Rafael Sá de Freitas / Banca: Célia Machado Ronconi / Resumo: Este trabalho contempla a síntese e caracterização espectroscópica, estrutural, morfológica e térmica de novos polímeros de coordenação de níquel(II) contendo espaçadores nitrogenados lineares (4-aminopiridina, pirazina, trans-1,2- bis(4-piridil)etileno) e os ânions dicarboxílicos oxalato e malonato. A ideia consiste na preparação de sólidos de coordenação que apresentem simultaneamente porosidade e propriedades magnéticas. Em uma segunda etapa, o estudo foi estendido para outros centros metálicos bivalentes, paramagnéticos, e de geometria preferencialmente octaédrica (manganês, cobalto, cobre). A parte final do trabalho contemplou a investigação do comportamento magnético dos sólidos de níquel(II) obtidos e, também dos sistemas MT/mal/4-apy (MT = Mn, Co, Ni, Cu), através de medidas de susceptibilidade magnética a baixa temperatura, realizadas pelo grupo do Prof. Dr. Rafael Sá de Freitas do Instituto de Física da USP-SP / Abstract: This work describes the synthesis and spectroscopic, structural, morphological and thermal characterization of new coordination polymers of nickel (II) containing nitrogen linear spacers (4-aminopyridine, pyrazine, trans-1,2-bis (4-pyridyl) ethylene) and the dicarboxylic anions oxalate and malonate. The main goal consists in the preparation of coordination solids exhibiting both porosity and magnetic properties. In a second step, the study was extended to other divalent paramagnetic metal centers, with preferably octahedral geometries (manganese, cobalt, copper). The final part of the work included the investigation of the magnetic behavior of the obtained nickel(II) solids and also of the MT/mal/4-apy systems (TM = Mn, Co, Ni, Cu) through the magnetic susceptibility measurements low temperature, performed by the group of the Prof. Dr. Rafael Sá de Freitas of the Institute of Physics, USP-SP / Mestre