Orientador: Antonio Eduardo Mauro / Coorientador: Adelino Vieira de Godoy Netto / Banca: Gilbert Bannach / Banca: Douglas Wagner Franco / Banca: Roberto Santana da Silva / Banca: Victor Marcelo Deflon / Resumo: Os ciclopaladados do tipo [Pd(dmba)(X)L] e [Pd2(dmba)2(μ-L)] (Hdmba = N,N-dimetilbenzilamina; X = haletos ou pseudo-haletos; L = ligantes mono ou bidentados) são compostos estáveis ao ar e empregados em vários estudos biológicos devido a seus potenciais antitumorais. Este trabalho contempla a síntese e caracterização estrutural dos ciclopaladados mononucleares [Pd(dmba)(X)tu] (tu = tiouréia; X = Br (8), I (9)), binucleares [Pd2(dmba)2(X)2(μ-bpp)] (bpp = 1,3-bis(4-piridil)propano; X = Cl (10), Br (11), NCO (12), N3 (13)), e poliméricos [{Pd(dmba)}2{μ-Fe(CN)5NO}]n (14), [{Pd(dmba)}2{μ-Pd(CN)4}]n (15), bem como das espécies [Pd2(Cl)4(PPh3)2(μ-ted)] (16), [Pd2(Br)2(Cl)2(PPh3)2(μ-ted)] (17) e [Pd2(N3)4(PPh3)2(μ-ted)] (18) (PPh3 = trifenilfosfina; ted = trietilenodiamina). As estruturas foram propostas com base em medidas de análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e espectroscopia de ressonância magnética nuclear. As estruturas de [Pd(dmba)(μ-Br)]2 (4), [Pd(dmba)(Br)tu] (8) e [Pd2(N3)4(PPh3)2(μ-ted)] (18) foram determinadas via difração de raios X por monocristal. Este estudo evidenciou também que as ligações hidrogênio são importantes para direcionar a auto-associação das espécies 8 e 18 durante a cristalização. O comportamento térmico dos compostos 10-12, 14-17 foi investigado por termogravimetria e análise térmica diferencial e os resíduos caracterizados por difração de raios X, método do pó. Além destes, foram sintetizadas as espécies conhecidas [Pd(dmba)(Cl)tu] (6) e [Pd(dmba)(N3)tu] (7), com o intuito de investigar suas atividades biológicas e compará-las com as de outras espécies que apresentam os mesmos ligantes (dmba e tu). As citotoxicidades in vitro dos ciclopaladados e da cisplatina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cyclopalladated complexes of the type [Pd(dmba)(X)L] and [Pd2(dmba)2(μ-L)] (Hdmba = N,N-dimethylbenzylamine; X = halides or pseudohalides; L = monodentate or bidentate ligands) are air stable compounds and nowadays employed in several biological studies because of their potential antitumour activities. This research deals with the synthesis and structural characterization of the mononuclear cyclopalladated compounds [Pd(dmba)(X)tu] (tu = thiourea; X = Br (8), I (9)), dinuclear [Pd2(dmba)2(X)2(μ-bpp)] (bpp = 1,3-bis(4-pyridyl)propane); X = Cl (10), Br (11), NCO (12), N3 (13)), and polymers [{Pd(dmba)}2{μ-Fe(CN)5NO}]n (14), [{Pd(dmba)}2{μ-Pd(CN)4}]n (15), as well of the species [Pd2(Cl)4(PPh3)2(μ-ted)] (16), [Pd2(Br)2(Cl)2(PPh3)2(μ-ted)] (17) and [Pd2(N3)4(PPh3)2(μ-ted)] (18) (PPh3 = triphenylphosphine; ted = triethylenediamine). The compounds structures were proposed on the basis of elemental analysis, infrared vibrational spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The crystal and molecular structures of [Pd(dmba)(μ-Br)]2 (4), [Pd(dmba)(Br)tu] (8) and [Pd2(N3)4(PPh3)2(μ-ted)] (18) were determined by single-crystal X-ray diffraction measurements. This study also showed that the hydrogen bonds play an important role for directing self-assembly of 8 and 18 species during the crystallization. The thermal behavior of the compounds 10-12, 14-17 was studied by thermogravimetry and differential thermal analysis and the final decomposition products were identified by X-ray powder diffraction. In addition to these compounds, the known ones [Pd(dmba)(Cl)tu] (6) and [Pd(dmba)(N3)tu] (7) were prepared in order to have their biological activities studied and compared with other ones containing the same ligands (dmba and tu). In vitro cytotoxicity assays of cyclopalladated complexes and cisplatin (standard antitumour drug) were carried... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2842_1.pdf: 3238380 bytes, checksum: 58665c29d476450fdacabf04d5874e36 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco / A reação de hidrogenação de algumas classes de substratos orgânicos cetonas insaturadas, benzaldeídos e acetofenonas) foi investigada através de um método eletrocatalítico (célula indivisível, ânodo sacrificial de níquel (AS) e um sistema de água/ metanol como solvente). O método foi avaliado através da eficiência eletroquímica do processo de hidrogenação [(carga teórica de hidrogenação/carga experimental) x rendimento de hidrogenação]. Através da análise dos resultados de eficiência eletroquímica observou-se que a ordem de reatividade dos substratos (cetonas -insaturadas>benzaldeídos> acetofenonas) é a mesma que a encontrada na literatura. Constantes de inclusão (Ki) entre ciclodextrinas (CDs) e uma série de benzaldeídos e acetofenonas foram determinadas por meio de duas metodologias diferentes: método espectroscópico de UV/vis e o método da corrente eletroquímica, determinado por voltametria cíclica. Os valores referentes ao método de CE, determinados para os arilbenzaldeídos variaram de 322 ± 27 a 5.688 ± 317 mol-1 L, enquanto que para o método de UV/vis, os valores estavam compreendidos entre 342 ± 19 e 7.386 ± 142 mol-1 L. Os valores calculados no grupo de acetofenonas variou de 2.201 ± 88 a 9.125 ± 251 mol-1 L, para o método de espectrofotometria no UV/vis e de 1.473 ± 33 a 7.555 ± 187 mol-1 L para o método da corrente eletroquimica. As condições experimentais de hidrogenação eletrocatalítica (HEC) do benzaldeído em água, utilizando AS de níquel e -ciclodextrina (-CD) como catalisador de transferência de fase inversa foram determinadas. Quatro parâmetros foram investigados: (1) a morfologia do níquel eletrodepositado sobre a matriz catódica (Cu, Fe, Ni e Fe / Ni da liga (64:36)) durante a pré-eletrólise, (2) tipo de CD e sua concentração (3), a concentração de eletrólito suporte e (4) a densidade de corrente aplicada. Os resultados mostraram que as melhores condições de eletrólise foram de 2,8 mmol L-1 de -CD, 1,0 mol L-1 de NH4Cl e uma densidade de corrente de 330 mA dm-2

Orientador: André Luiz Barboza Formiga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T11:05:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_SabrinaGraciados_M.pdf: 7184130 bytes, checksum: a334f9344fec73d7b0af53f37a86c3f1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Foram sintetizados dois ligantes 5 fenildipirrometeno (2) e 5-(4-piridil)dipirrometeno (4) através da oxidação de seus respectivos intermediários (1) e (3). Um terceiro intermediário, bisdipirrometeno (5) foi sintetizado e oxidado resultando no ligante bisdipirrometeno (6) parcialmente oxidado. Essas moléculas foram caracterizadas através das técnicas de 1HRMN e MS. Realizou-se a síntese com complexo [CulL24]que foi caracterizado por FT-IR, espectroscopia no UV-Vis e MS. Comparando-se os dados de UV-Vis com os resultados de TD-DFT, um modelo de quatro orbitais moleculares de simetria "Pi" foi proposto para a interpretação dos espectros eletrônicos dos ligantes (2), (4), e (6) e do complexo, similar ao já existente para porfirinas. Também foram estudadas via modelagem molecular três supermoléculas distintas derivadas dos ligantes sintetizados, duas lineares e uma em forma de grade. As estruturas e distâncias entre os centros metálicos (entre 12,6 A e 20,2 A) foram então comparadas / Abstract: Abstract: In this work, three ligands and its intermediaries were synthesized and caracterized (5-phenildipyrromethene (2), 5-(4-pyridil)dipyrromethene (6) and bisdipyrromethene (4)), aiming a future complexation of each one of them with transition metals to form metallic complexes. The ligands (4), (6) and its intermediaries have two coordination sites in their structures, making them interesting for coordination polymers and metal organic frameworks synthesis. The intermediaries were synthesized and caracterized by hydrogen nuclear magnetic ressonance (1H NMR) and mass spectrometry (MS). The ligands (2), (4) and (6) were obtained through the oxidation of their respectives intermediaries, with (2) and (6) being known in the literature, while there are no reports of the ligand (4). The final products were caracterized also by 1H NMR and MS. With the ligand \pyreno \ caracterized, we performed the complexation of this ligand with copper, originating the complex [Cu(4-pyrdpm)2], caracterized by infrared spectroscopy (IR), UV-Vis spectroscopy and MS. All the analyses confirmed the complex. We studied the ligands, complexes and coordination polymers with Density Functional Theory / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Orientador: Clovis Augusto Ribeiro / Coorientador: Leonardo Miziara Barbosa Ferreira / Banca: Marcos Antonio Correa / Banca: Patricia Roberta Dametto Levada / Resumo: A interface entre nanomateriais e a pele compreende uma série de interações não-covalentes dinâmicas entre as superfícies do sistema nanoestruturado e biológica. A modulação de respostas biológicas, tais como permeação e retenção de fármacos na pele, é dependente dessas interações. O estrato córneo é uma interface biológica complexa e considerado a principal barreira limitante a absorção percutânea de fármacos, dificultando a terapia localizada. O modo que o sistema de liberação interage com essa barreira culminará na sua eficácia ou não. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de novas estratégias que sejam capazes de modular a interação do sistema de liberação com o estrato córneo visando-se o controle da permeação do fármaco em camadas específicas da pele. O objetivo foi avaliar a viabilidade da modulação da permeação de fármacos e partículas nanoestruturadas através da pele por meio do uso de diferentes géis liquido-cristalinos. Estes materiais são produzidos pela simples manipulação de forças não-covalentes entre fases oleosa e hidrofílica dirigidas pelos princípios da Química Supramolecular e a Nanoarquitetônica. Particularmente, este trabalho contempla o estudo da aplicação de géis líquido- cristalinos liotrópicos para permeação e liberação de fármacos/partículas nanoestruturadas no estrato córneo produzidos a partir de adutos supra-anfifílicos derivados de ácidos graxos análogos de cadeia longa (componente hidrofóbico) e meglumina (componente hidrofílico). Alé... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The interface between nanomaterials and skin comprises a series of dynamic non- covalent interactions between the surfaces of nanostructured and biological system. The modulation of biological responses, such as permeation and retention of drugs in the skin, is dependent on these interactions. The stratum corneum is a complex biological interface and it is considered the main barrier limiting the percutaneous absorption of drugs, being the principal difficult for localized therapy. The way the drug delivery system interacts with this barrier will culminate in its effectiveness or not. Therefore, it is necessary to develop new strategies that are capable of modulating the interaction of the drug delivery system with the stratum corneum aiming at controlling the permeation of the drug in specific layers of the skin. In this project, our objective is to evaluate the feasibility of modulating the permeation of drugs and nanostructured particles through the skin through the use of different liquid-crystalline gels. Liquids-crystal systems are functional supramolecular arrays which exhibit an intermediate ordering state between the order of a crystalline state and the disordered state of the isotropic liquid. These materials are produced by the manipulation of non-covalent forces between oily and hydrophilic phases driven by the principles of Supramolecular Chemistry and Nanoarquitetonics. Particularly, this work contemplates the study of the application of liotropic liquid- crysta... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Valdemiro Pereira de Carvalho Júnior / Banca: Henrique de Santana / Banca: Emerson Marcelo Girotto / Banca: Marystela Ferreira / Resumo: Diferentes técnicas de preparação de filmes finos podem ser aplicadas para a modificação de substratos condutores. Neste projeto de doutorado será explorada a modificação de substratos condutores a partir das técnicas de eletropolimerização e Langmuir-Schaefer (LS) para o complexo metálico N,N'-bis(salicilideno)-1,3-propanodiamina de níquel (Ni-Salpn) e ftalocianina de ferro (FePc), cujas diferentes maneiras de estruturar-se podem levar a distintas respostas eletroquímicas. As técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, espectroscopias de absorção no UV-Vis, infravermelho, espalhamento micro-Raman e difração de raios-X serão aplicadas para a determinação da arquitetura supramolecular dos filmes finos. Diferentes técnicas voltamétricas serão utilizadas para a caracterização eletroquímica e determinação de analitos da classe das catecolaminas, como a L-Dopa e a dopamina. Pretende-se com este projeto contribuir para a área de sensores eletroquímicos a partir de eletrodos modificados com filmes finos que apresentam diferentes arquiteturas supramoleculares. / Abstract: This work reports the modification of conductor substrates in sensorial application from the deposition of thin films of two metallic complexes (Ni-Salpn and FePc) using the LangmuirSchaefer (LS) and electrodeposition techniques, aiming to correlate the structural and electrochemical properties of these films. The Langmuir films of Ni-Salpn exhibited low stability on the interface water/air, which made it impossible the deposition of these films on solid substrates using the LS technique. However, were easy deposited by electrodeposition. In structural terms, the Ni-Salpn electrodeposited film showed a formation of "molecular columns", being the Ni-Salpn molecules preferentially oriented with one of the complex macrocycles perpendicular to the substrate plane. The FePc films were formed by both deposition techniques (LS and electrodeposition). In structural terms, the FePc electrodeposited films were more homogeneous (surface morphology), less rough and more compact than the LS films. The FePc molecules are preferentially oriented in a flat-on position in relation to the substrate plane to both FePc films. The largest difference between FePc LS and FePc electrodeposited films is the oxidation state of the metal center, being the FeII to LS films and FeI to electrodeposited films ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Neste trabalho são descritas as propriedades morfológicas, condutoras, fotoeletroquímicas e eletrocatalíticas de filmes de porfirinas supramoleculares, contendo complexos de rutênio polipiridina e clusters trinucleares de rutênio. Foram empregadas técnicas de microscopia de varredura por sonda, voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroeletroquímica UV-vis, voltametria de disco rotatório e experimentos combinados de eletroquímica/fotoeletroquímica. Cálculos semi-empíricos foram utilizados em alguns casos para dar maior suporte às interpretações. O método de preparação dos filmes tem efeito drástico sobre o tipo de empacotamento do material. Conseqüentemente, as propriedades condutoras e fotoeletroquímicas também são afetadas. Por exemplo, o coeficiente de difusão eletrônica (DeCm2) pode variar até 104 vezes dependendo do tipo de empacotamento de uma mesma porfirina utilizada. Os processos de condução desses filmes são controlados por um mecanismo redox envolvendo os sítios de rutênio e são mediados por orbitais &#906;* dos anéis porfirínicos e polipiridínicos. A intensidade de fotocorrente em função do &#955; incidente depende do mecanismo de transporte de elétrons e pode ser modulada pela natureza e grau de acoplamento eletrônico entre os anéis porfirínicos dentro do filme. Esses filmes exibem propriedades eletrocatalíticas na oxidação de substratos de interesse ambiental, da indústria alimentícia e do setor médico, tais como nitrito, sulfito e ácido ascórbico. As eficiências desses materiais são altas, com kf > 104 mol-1dm3s-1. Em catalisadores redox foi verificada uma tendência exponencial entre a constante cinética de transferência eletrônica heterogênea e potencial de E1/2 do centro redox no filme, como previsto pela equação de Marcus. A cobalto porfirina contendo quatro clusters trinucleares de rutênio se comporta como um eficiente catalisador molecular da redução do O2 por 4 elétrons, em pH < 5. O mecanismo de redução não envolve a bis-coordenação do O2 a dois sítios metálicos. Nesse caso, efeitos eletrônicos dos complexos periféricos devem ativar o centro da metaloporfirina, promovendo a transferência multieletrônica e prevenindo a formação de espécies reativas, como OH· e O2-. Uma célula de FIA foi construída visando a análise quantitativa de sulfito, exibindo alta eficiência em termos de limite de detecção, freqüência de análises e reprodutibilidade. O sistema FIA foi adaptado e empregado juntamente com o filme de uma porfirina supramolecular para reproduzir as funções básicas de um portal lógico, exibindo comportamento singular, podendo desempenhar as três funções (AND, OR e NOT) num único sistema químico integrado. / A full characterization of the morphologic, conduction, photoelectrochemical and electrocatalytic properties of supramolecular porphyrin films containing ruthenium polypyridyl or ruthenium clusters, is described. Techniques, such as scanning probe microscopy, cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, UV-vis spectroelectrochemistry, rotating disk electrode voltammetry, and combined electrochemical/photoelectrochemical experiments were employed. Semi-empirical calculations were utilized in order to obtain more information on the interpretations. The preparation method of film deposition has a special effect on the material packing. Consequently, the conduction and photoelectrochemical properties are also affected. For example, the electronic diffusion coefficient (DeCm2) differs by up to 104 times depending on the packing characteristics of the same porphyrin material. The conduction process is limited by a redox mechanism involving the ruthenium centers and is mediated by &#960;* orbitals of the porphyrin or polypyridine species. The photocurrent intensity as a function of the incident &#955; depends on the electron transport mechanism involved and this can be tuned by the nature and the degree of electronic coupling between the porphyrin rings, in the film. This kind of films also exhibits electrocatalytic activities for the oxidation of substrates with interests in the environmental, food and medical areas, such as nitrite, sulfite, and ascorbic acid. The efficiency of these materials are also high, with kf > 104 mol-1dm3s-1. An exponential relationship of the heterogeneous electron transfer kinetic constant with the E1/2 of the redox center was found, as predicted by the Marcus equation. The cobalt porphyrin containing four ruthenium clusters behaves as an efficient catalyst for the 4-electron reduction of O2, at pH <5. The mechanism does not involve the bis-coordination of O2 to two metallic centers, but electronic effects from the ruthenium clusters should be activating the metalloporphyrin center, promoting the multi-electronic transfer and preventing the formation of reactive species, such as OH· e O2-. A FIA cell was built in order to provide a quantitative analysis of sulfite, and it exhibited high sampling frequency, reproducibility, as confirmed by the low detection limit (0.1 &#181;mol.dm-3). The FIA system was adapted and employed with a supramolecular porphyrin film as logic gates and they exhibited a unique behavior, operating the three basic functions (AND, OR and NOT) in a single integrated chemical system.

Uma série de compostos de transferência de carga baseado em derivados de anilina (grupo doador) e N-alquilpiridínio (grupo receptor) foi preparada e ligada à periferia do anel porfirínico, gerando uma nova série de porfirinas supermoleculares, que foram caracterizadas por espectroscopia eletrônica, voltametria cíclica, espectroeletroquímica, fluorescência e fotólise relâmpago. Os compostos foram preparados no laboratório do Prof. Silviu Balaban, no Instituto de Nanotecnologia do Forschungszentrum Karlsruhe, visando o estudo da interação entre a porfirina e aqueles compostos de transferência de carga, particularmente o efeito da estrutura molecular sobre as as propriedades fotoquímicas. As porfirinas foram projetadas tendo como modelo o sistema antena de algumas bactérias verdes fotossintéticas, visando obter fotossensibilizadores mais eficientes acoplando processos de transferência de energia (efeito antena) para o sítio porfirínico ativo, aumentando a eficiência de absorção/conversão na região do visível, melhorando assim o aproveitamento da energia solar. De fato, os sensibilizadores porfirínicos supermoleculares que foram objeto de estudo desta tese, apresentaram apenas um eficiente mecanismo de transferência de energia intramolecular para o grupo porfirínico; e as ligações amida ou éster utilizadas para ligar os grupos parecem não influenciar significativamente a eficiência do efeito antena. Os estudos de fluorescência e de fotólise relâmpago indicaram que os estados excitados singlete e triplete de menor energia estão localizados na porfirina, e que não há competição significativa de processos paralelos de supressão do estado excitado, por exemplo pelo mecanismo redox, apesar dos potenciais serem termodinamicamente favoráveis. Porém, pode haver transferência de carga do grupo derivado de anilina para a porfirina oxidada após a injeção de elétrons fotoinduzida para o filme de TiO2 nanocristalino, melhorando o processo de separação de cargas. Em suma, os materiais porfirínicos apresentam características adequadas e potencialidade para uso como fotossensibilizadores em dispositivos fotoeletroquímicos e fotovoltáicos. / A series of charge-transfer compounds constituted by anilline and Nalkylpyridynium derivatives as donor and acceptor groups was prepared and bond to the meso-position of a porphyrin to get a new series of supermolecular porphyrins, that were characterized by UV-Vis and fluorescence spectroscopy, cyclic voltammetry, spectroelectrochemistry and flash-photolysis. The series of compounds were synthesized in the Prof. Silviu Balaban Lab, at the Forschungszentrum Karlsruhe Institute of Nanotechnology aiming the study of the properties coming out of the interaction of porphyrins and donor-acceptor charge-transfer complexes, particularly the influence of the molecular structure on the photophysical properties. The supermolecular porphyrins were designed using the antenna system of photosynthetic green bacteria as model, in order to obtain more efficient photosensitizers by enhancing the light harvesting efficiency of porphyrins incorporating the energy-transfer effect. In fact, the charge-transfer complexes bound to the porphyrin ring were shown to interact exclusively through energy-transfer, and the amide or esther used to bridge those components didnt influence significantly the efficiency of that process. The lowest excited state was found to be localized on the porphyrin ring in the singlet and triplet excited state, by fluorescence and flashphotolysis studies. More interestingly, the results indicated that there is no competition of parallel deactivation mechanisms, such as redox mechanism, even though the potentials are thermodynamically favorable. However, charge-transfer from the donor anilline derivatives to the oxidized porphyrin site can take place immediately after photoinduced injection of an electron to nanocrystalline TiO2, improving the charge-separation process. In conclusion, the supermolecular porphyrins exhibited suitable properties as photosensitizers in photoelectrochemical and photovoltaic devices.

Nesta tese foram perseguidos novos avanços no campo das tetrapiridilporfirazinas supramoleculares polimetaladas, visando explorar a maior capacidade de conjugação eletrônica esperada para essa classe de compostos, e seus reflexos nas propriedades eletrônicas e eletroquímicas. Foram apresentadas novas rotas sintéticas para obtenção de tetra(3,4-piridil)porfirazinas centrometaladas coordenadas a complexos polipiridínicos de rutênio, MTRPyPz (M = Cu, Co). As propriedades espectroscópicas e eletroquímicas foram investigadas com o auxílio de técnicas de espectroscopia UV-Vis, Raman ressonante, voltametria cíclica, espectroeletroquímica e espectrometria de massas. Foram desenvolvidas aplicações em dispositivos amperométricos para determinação eletrocatalítica de substratos importantes nas indústrias, como nitrito, sulfito e ácido ascórbico. Os estudos também abrangeram a formação de compósitos das porfirazinas tetrarrutenadas com fullereno. Os nanomateriais híbridos apresentaram uma alta eficiência nos processos eletrocatalíticos com menor sobrepotencial no eletrodo, abrindo perspectivas interessantes de utilização em dispositivos moleculares / Research in supramolecular polymetallic tetrapyridylporphyrazines has been pursued in this Thesis, aiming the exploitation of the favorable electronic delocalization associated with conjugated aromatic rings, and its influence on the electronic and electrochemical properties. New synthetic routes have been developed for the preparation of tetra(3,4-pyridyl)porphyrazines containing Cu(II) and Co(II) ions in the center, and four chlorobis(2,2´bipyridine)ruthenium(II) complexes attached to the peripheral pyridyl groups. Their spectroscopic and electrochemical behaviors were investigated by means of UV-Vis and resonance Raman spectroscopy, cyclic voltammetry, spectroelectrochemistry and mass spectrometry. Applications in amperometric devices for determination of nitrite, sulfite and ascorbic acid were successfully developed. The thesis also focused on nanocomposites generated from the polymetallic porphyrazines and fullerene (C60). Such hybrid nanomaterials exhibited enhanced electrocatalytic activity associates with a significant decrease of overpotential, opening exciting perspectives of use in molecular devices

Sistemas supermoleculares constituídos por compostos porfirínicos apresentam propriedades e aplicações interessantes na área de catálise, sensores molecular, fotoeletroquímica, dentre diversas outras aplicações. Catalisadores mais eficientes e seletivos para a oxidação de substratos orgânicos são de grande interesse tecnológico. Sistemas supramoleculares contendo metaloporfirinas podem ser ainda utilizados como materiais ativos de sensores para diversas substâncias químicas de grande interesse comercial e ambiental. Nanopartículas de ouro podem ser versáteis \"blocos de construção\" para obtenção de nanomateriais híbridos devido à possibilidade da funcionalização de sua superfície com diversos ligantes com propriedades específicas. Neste trabalho, uma nova série de porfirinas obtidas por montagem coordenativa de quatro complexos dinucleares de carboxilato de ródio (3TPyP-Rh) foi preparada e caracterizada por espectroscopia UV-vis, ressonância magnética nuclear, termogravimetria e voltametria cíclica. Filmes supramoleculares híbridos obtidos a partir de nanopartículas de ouro reativas e porfirinas (metaloporfirinas e a supermolécula, 3TPyP-Rh) foram preparadas sobre eletrodos de FTO. Esses eletrodos modificados tiveram suas propriedades eletrocatalíticas estudadas, tendo-se em vista a obtenção de novos sensores amperométricos e comprovar a possibilidade de se modificar as propriedades desse tipo de nanomateriais variando-se os ligantes pontes moleculares. / Supramolecular systems consisting by porphyrin derivatives present interesting properties and applications in catalysis, molecular sensors, photoelectrochemistry, among many other applications. Supramolecular systems constituted by metalloporphyrins can be explored as active materials of sensors for several chemical substances of commercial and environmental interest. Gold nanoparticles can be versatile \"building blocks\" for the preparation of hybrid nanomateriais due to possibility of functionalization with diverse ligands with specific properties. In this work, a new series of porphyrins was obtained by coordenative assembly of four acetate complexes of dirhodium (3TPyP-Rh) and characterized by eletronic spectroscopy, nuclear magnetic resonance, termogravimetric analysis and cyclic voltammetry. FTO electrodes were modified with films of hybrid supramolecular nanomaterials build-up from reactive gold nanoparticles and meso-tetrayridylporphyrin derivatives (metaloporphyrins and the supermolecule, 3TPyP-RH). The eletrocatalytic properties were studied aiming the preparation of new amperometrics sensor and to demonstrate the possibility of controlling the properties of this type of nanomaterials by varying the molecular multi-bridge ligands. We found out that the AuNP/metalloporphyrin nanomaterials films are electrochemically and electrocatalytic active for the oxidation of substrates of great commercial interest, as ascorbic acid, sulfite and peroxide of hydrogen.

A síntese e a caracterização de uma série de porfirinas polinucleares, por meio de análise elementar, espectroscopia eletrônica e Raman ressonante, voltametria cíclica e espectroeletroquímica, são apresentadas nesta tese. Estas supermoléculas foram obtidas pela coordenação de quatro grupos Ru(edta)- ou Ru(bipY)2Cl+ aos resíduos piridínicos das meso-tetra(piridil)porfirinas base-livre e metaladas. As propriedades eletrocatalíticas, fotoquímicas e fotofísicas foram estudadas, dando especial atenção às propriedades supramoleculares resultantes da interação entre as porfirinas e os complexos de rutênio periféricos. Também, foi explorada a capacidade singular desses complexos de formar filmes. Estes materiais são excelentes condutores iônicos e eletrônicos, e se comportam como fotocondutores moleculares, possibilitando a conversão de energia luminosa em elétrica. A possibilidade de utilizar estes filmes na confecção de dispositivos, tais como retificadores, amplificadores e transístores, assim como, células fotoelétricas e fotoeletroquímicas, abre novas perspectivas na área da fotoeletrônica molecular. / The synthesis and characterization of a series of polynuclear porphyrins by elementary analysis, electronic and resonance Raman spectroscopy, cyclic voltanunetry and spectroelectrochemistry, are presented. Those supermolecules were obtained by attaching Ru( edta)- or Ru(bipY)2Cl+ groups to the four pyridine residues of the free-base or the metallated meso-tetra(pyridil)porphyrins. Their electrocatalytical, photochemical and photophysical properties were studied. Special attention were paid to the supramolecular properties resulting from the interaction of the porphyrin and the peripheral ruthenium complexes. The unusual ability of these complexes to form stable films was also explored. These materials are excellent ionic and electronic conductors and act as molecular photoconductors, converting light into electricity. The films can be used for the design of electronic devices such as rectifiers, amplifiers and transistors, as well as, of photoelectric and photoelectrochemical cells.