127f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-04T14:19:14Z No. of bitstreams: 11 SUMÁRIO.pdf: 387928 bytes, checksum: 97572aa6a0c6f9e1603c58e13445c4b0 (MD5) SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS.pdf: 185948 bytes, checksum: a4cf4835add63bfe3410965e6ed99060 (MD5) REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.pdf: 613262 bytes, checksum: 899ef505497cce7f776561ff2903c41b (MD5) RESUMO.pdf: 90910 bytes, checksum: e6ff997e49241b2db759eb772d78d856 (MD5) RESULTADOS E DISCUSSÃO.pdf: 1410244 bytes, checksum: 0fbf4fad7b7711daf673de9304838f4d (MD5) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.pdf: 300838 bytes, checksum: 62907154b73fa8bcd4beeee4fd354b30 (MD5) MATERIAIS E MÉTODOS.pdf: 429719 bytes, checksum: 9268517f88f142b52bb2143340091ae0 (MD5) INTRODUÇÃO.pdf: 119594 bytes, checksum: 2fcf034b8b72f623889327317c5a1acf (MD5) FICHA CATALOGRÁFICA.pdf: 138900 bytes, checksum: 286ccabdd5fdfac3f47751be3a687469 (MD5) CONCLUSÕES.pdf: 116706 bytes, checksum: 36835ca113d33c96d635431e3f74e4b5 (MD5) ANEXO.pdf: 295248 bytes, checksum: 636ae63d87a78c28a1aa23421f0cc552 (MD5) / Rejected by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br), reason: Pedir para o aluno colocar em um só arquivo. on 2013-04-29T15:49:36Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-05-21T16:00:42Z No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-05-21T16:02:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T16:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) Previous issue date: 2011 / Neste trabalho, foi estudado o efeito da adição de ouro em diferentes concentrações (0,01; 0,1 e 0,3%) na atividade, seletividade e estabilidade de catalisadores de platina (0,3 %) e rênio (0,3 %) suportados em alumina clorada, destinados à reforma catalítica de nafta de petróleo. As amostras foram preparadas por co-impregnação dos sais metálicos (ácido hexacloroplatínico, perrenato de amônia e ácido tetracloroaúrico) em alumina comercial e caracterizados por difração de raios X, redução termoprogramada e dessorção à temperatura programada de piridina. Além disso, os catalisadores foram avaliados na desidrogenação de cicloexano e isomerização de n-pentano, reações consideradas modelo das funções metálicas e ácidas, respectivamente. O desempenho catalítico das amostras foi avaliado na reforma de n-heptano. Após a reação de isomerização de n-pentano e reforma de n-heptano, os catalisadores foram analisados por oxidação termoprogramada. Observou-se que a adição de ouro facilita a redução da platina e este efeito aumentou com a diminuição do teor desse metal; um efeito inverso foi observado com os catalisadores de rênio. Nos catalisadores trimetálicos, a presença de 0,3% de ouro causa um aumento da interação dos metais entre si e com o suporte. A adição de ouro no catalisador monometálico de platina promoveu um decréscimo da atividade catalítica dos sítios metálicos, na reação de desidrogenação do cicloexano. Esse efeito aumentou com o teor de ouro e foi atribuído à provável formação de ligas com a platina, inativas da reação ou ao recobrimento de átomos de platina pelo ouro. A natureza e a quantidade dos sítios ácidos também foram alterados pela presença do ouro, mas não se observou uma relação simples essa propriedade e o teor desse metal. A atividade do catalisadores mono e bimetálicos de platina na reação de isomerização de n-pentano foi diminuída devido à adição de ouro. Por outro lado, a seletividade a isopentano dos catalisadores bimetálicos de platina e rênio foi pouco alterada com a adição de ouro. A adição de ouro ao catalisador de platina, associada ou não ao rênio, suportada em alumina conduziu a uma diminuição na conversão do n-heptano. Por outro lado, a adição de ouro influenciou pouco a seletividade a isômeros e a compostos aromáticos. A presença de ouro, de maneira geral, diminuiu a formação de coque, tanto na isomerização do n-pentano como na reação de reforma de n-heptano. Os catalisadores com teores mais elevados de ouro apresentaram menores quantidades de coque. A amostra trimetálica com 0,01% de ouro apresentou atividade similar à amostra bimetálica de platina e rênio na reação de reforma e n-heptano. Entretanto, a presença de 0,3% de ouro no catalisador bimetálico de platina e rênio inibiu a formação de coque durante as reações de isomerização de n-pentano e de reforma de n-heptano tornando-o, dessa forma, um sistema promissor na reação de reforma de nafta para a produção de gasolina com elevado índice de octanas. / Salvador

Orientadora: Prof.ª Dr.ª Karina Passalacqua Morelli Frin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Duas classes de compostos polipiridinicos foram sintetizadas. A primeira com o ligante bidentado 1,10-fenantrolina (phen) com formula geral fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0, em que X = Cl-, piridina (py) ou 2-aminometil-piridina (ampy). Para a segunda classe de compostos sintetizados utilizou-se o ligante 4,7-di(9H-carbazol-9-il) -1,10-fenantrolina (cbz2phen) de formula geral fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 em que X = Cl-, py ou ampy. As caracterizacoes dos compostos foram realizadas por meio de analise elementar, ressonancia magnetica nuclear de protons e espectroscopia na regiao do infravermelho e voltametria ciclica. As propriedades fotofisicas foram avaliadas por meio tecnicas como a espectroscopia na regiao do UV-VIS, espectroscopia de emissao em meio fluido e em uma matriz polimerica de poli(metacrilato) de metila (PMMA), e estudos de emissao resolvida no tempo. Em sincronia com experimentos praticos foram realizados calculos baseados em quimica quantica usando a Teoria do Funcional da Densidade com o objetivo de se determinar a natureza das transicoes eletronicas. Os espectros eletronicos para as duas series de compostos apresentam transicoes com coeficiente de extincao molar na ordem de 104 L.mol-1.cm-1 devidos as transicoes MLCT e IL. Deslocamento hipsocromico e observado para os compostos coordenados com a phen nao substituida em relacao ao ligante axial, fenomeno nao observado para os compostos coordenados com cbz2phen.Calculos teoricos indicam misturas de transicoes MLCT e IL em varias regioes do espectro eletronico. Os compostos exibem bandas de emissao largas e nao estruturadas que podem ser atribuidas ao estado excitado 3MLCTRe¨NN. A mudanca do ligante axial exerce uma maior influencia na emissao destes compostos, mostrando deslocamento hipsocromico conforme o carater aceptor de eletrons aumenta, caracteristica apresentada para ambas as series dos compostos: ¿Émax de emissao para fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0, X = Cl- (600 nm), py (550 nm), ampy (560 nm) e para fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0, X = Cl- (630 nm), py (595 nm), ampy (595 nm). A incorporacao dos compostos em filmes de PMMA resulta em um deslocamento hipsocromico comparado ao mesmo composto em meio fluido. Os valores de rendimento quantico de emissao para os compostos fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0 estao na ordem de 10-2 - 10-1 e para os compostos fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 na ordem de 10-3 - 10-2 . Os tempos de vida de emissao em meio fluido para os compostos fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 apresentam um tempo de vida pra o composto coordenado com cloro e dois tempos de vida para os compostos coordenados com py e ampy, todos nas escada de 10-9s. Enquanto que para os compostos em meio rigido observou dois tempos de vida para os tres compostos e todos na ordem de 10-6s. A voltametria ciclica para os compostos fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 apresentou potencial de oxidacao Re(I)¨Re(II) de acordo com o carater retirador de eletrons do ligante axial. / Two classes of polypyridyl compounds were synthesized. First using the 1,10-phenanthroline (phen) ligand with the general formula fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0, where X = Cl-, pyridine (py) or 2-aminomethylpyridine (ampy). For the second class of synthesized compounds were employed 4,7-di(9H-carbazol-9-il) -1,10-fenantrolina ligand (cbz2phen) with general formula fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0, where X = Cl-, py, ampy.The characterization of the compounds were carried out using elemental analysis, proton magnetic nuclear resonance spectroscopy and infrared spectroscopy. The photophysical properties were carried out using techniques such as UV-VIS spectroscopy, emission in fluid and incorporated in a poly(methacrylate)methyl (PMMA) matrix , and emission lifetimes. In addition to experimental investigations, theoretical calculations were obtained using the density functional theory (DFT) in order to determine the nature of electronic transitions. The experimental electronic spectrum for the two classes of compounds show transitions with molar extinction coefficient on the order of 104 L.mol-1.cm-1 due to MLCT and IL transitions. Hipsochromic shifts were observed in the electronic spectra with the axial ligand replacement in the compounds coordinated with phen ligand, contrary to the observed for the series of coordinated cbz2phen compounds. Theoretical calculations indicate a mixture of MLCT/IL transitions. The complexes exhibited non-structured band ascribed to the 3MLCT excited state. The change of the axial ligand exerts a greater influence on the emission spectra, showing hypsochromic shift according to the acceptor electrons character of axial ligand increases, characteristic observed for both series of compounds: emission ¿Émax for fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0, X = Cl- (600 nm), py (550 nm) ampy (560 nm) and for fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0, X = Cl- (630 nm), py (595 nm) ampy (595 nm). The incorporation of the compounds in PMMA films results in a displacement hypsochromic shift compared to the same compound in a fluid medium.The emission quantum yield for fac-[Re(X)(CO)3(phen)]+/0 were on the order of 10-2 - 10-1 and for fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 in the order of 10-3 - 10-2. The emission lifetimes in fluid medium for fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 compounds features one lifetime for the chlorine compound and two lifetimes for the compounds coordinated with py and ampy ligands, all in the order of 10-9s. While all compounds in rigid medium feature two lifetimes in the order of 10-6s.Cyclic voltammetry for fac-[Re(X)(CO)3(cbz2phen)]+/0 exhibit oxidation potential Re(I)¨Re(II) according to withdrawing electron character of the axial ligand.

Neste trabalho, foram estudadas as propriedades fotoquímica e/ou fotofísica de alguns compostos de coordenação de rênio(l) e ferro(I I). A irradiação dos complexos fac-[Re(CO)3(NN)(trans-L)]+, NN= 4,7-difenil-1,10- fenantrolina (ph2phen) ou 5-cloro-1,10-fenantrolina (Clphen) e L = 1,2-bis(4-piridil)etileno (bpe) ou 4-estirilpiridina (stpy), em acetonitrila ou em filme de poli(metacrilato de metila) (PMMA) resulta em variações espectrais condizentes com a fotoisomerização trans-cis do ligante coordenado. A determinação dos rendimentos quânticos para a fotorreação pela variação espectral resultou em valores aparentes, uma vez que o reagente e o fotoproduto absorvem na mesma região. Para a determinação do rendimento quântico real, Φreal, utilizou-se a técnica de 1H RMN, na qual os sinais do fotoproduto e do reagente são observados em regiões distintas com diferentes constantes de acoplamento. Os valores de Φreal obtidos para fac-[Re(CO)3h(NN)(trans-bpe)]+ (ph2phen: Φ313= 0,43 ± 0,03; Φ365= 0,44 ± 0,02; Φ404= 0,43 ± 0,02; Clphen: Φ313= 0,56 ± 0,03; Φ365= 0,55 ± 0,04; Φ404= 0,57 ± 0,06) são independentes do comprimento de onda de irradiação, indicando a existência de um único canal para a população do estado excitado 3ILtrans-bpe. Por outro lado, para fac-[Re(CO)3(NN)(trans-stpy)]+, os valores de Φreal sob irradiação a 404 nm são menores que os determinados para os demais comprimentos de onda de irradiação (ph2phen: Φ313= 0,60 ± 0,05; Φ365= 0,64 ± 0,09; Φ404= 0,42 ± 0,03; Clphen: Φ313= 0,52 ± 0,05; Φ365= 0,58 ± 0,02; Φ404= 0,41 ± 0,06), indicando que, a energias maiores, em que o Iigante absorve significativamente, deve existir a contribuição de outro canal para a população do estado excitado 3ILtrans-stpy. A eficiência do fotoprocesso foi avaliada por meio da substituição dos ligantes NN e/ou L, e a diferença nos valores de Φreal entre os complexos deve estar relacionada principalmente com as distintas eficiências de cruzamento intersistemas. o fotoprocesso altera as propriedades fotofísicas desses complexos. Os isômeros trans apresentam fraca ou nenhuma emissão a 298 K, enquanto os fotoprodutos, fac-[Re(CO)3(NN)(cis-L)]+, apresentam intensa luminescência dominada pelo estado excitado 3MLCTRe→NN, que é sensivel à rigidez do meio. A reatividade fotoquímica dos pentacianoferratos(II) [Fe(CN)5 (NN)]3-, NN= 2aminobenzilamina (aba), 2-aminobenzamida (ab), 2-(dimetilaminometil)-3-hidroxipiridina (dmampy), 2-aminometilpiridina (ampy), 2-aminoetilpiridina (aepy) ou 2-(2metilaminoetil) piridina (maepy), também foi investigada. A irradiação desses complexos resulta na fotossubstituição do CN-, a qual só pode ser detectada quando o ligante possui um segundo grupo coordenante nas proximidades da esfera de coordenação. Os rendimentos quânticos da fotossubstituição são dependentes do comprimento de onda de irradiação (Φ313= 0,13 ± 0,01; Φ334= 0,091 ± 0,001; Φ365= 0,056 ± 0,002; Φ404= 0,022 ± 0,002; Φ436= 0,015 ± 0,001, por exemplo, para NN = aba) e indicam a existência de canais distintos pelos quais a fotorreação ocorre ou as diferentes eficiências de cruzamento intersistema para a população do estado excitado reativo. A eficiência do fotoprocesso também depende do Iigante utilizado (λirr= 365 nm: Φaba= 0,056, Φab= 0,14, Φampy= 0,046, Φaepy= 0,066, Φmaepy= 0,069 e Φdmampy= 0,12). Na série das diaminas, o rendimento quântico é maior para [Fe(CN)5(ab)]3-, que possui dois sítios para ocorrer o fechamento do anel. Na série das aminopiridinas, observa-se a influência do comprimento da cadeia na eficiência do fechamento do anel. A presença de metilas ligadas ao nitrogênio alifático deve ter pouca ou nenhuma influência na eficiência do fotoprocesso. / The photochemical and/or photophysical properties of some coordination compounds of rhenium(l) and iron(II) were investigated. Photolyses of the fac-[Re(CO)3(NN)(trans-L)+ complexes, NN = 4,7-diphenyl-1, 10- phenanthroline (ph2phen) or 5-chloro-1,10-phenanthroline (Clphen), and L = 1,2-bis(4pyridyl) ethylene (bpe) or 4-styrylpyridine (stpy) in acetonitrile or in poly(methylmethacrilate) (PMMA) films led to spectral changes due to the trans-cis photoisomerization process of the coordinated ligand. Determination of quantum yields for the photoreaction from absorption spectral changes resulted in apparent values once the reactant and the photoproduct absorb in the same region. For the true quantum yields determination, Φtrue, the 1H NMR spectroscopy was employed since the signals of the photoproduct and the reactant are observed in distinct regions with different coupling constants. The Φtrue determined for fac-[Re(CO)3(NN)(trans-bpe)+ (ph2phen: Φ313= 0.43 ± 0.03; Φ365= 0.44 ± 0.02; Φ404= 0.43 ± 0.02; Clphen: Φ313= 0.56 ± 0.03; Φ365= 0.55 ± 0.04; &#404= 0.57 ± 0.06) are independent on the irradiation wavelength indicating only one pathway for the 3ILtrans-bpe excited state population. On the other hand, for fac-[Re(CO)3(NN)(trans-stpy)+ the Φtrue under 404 nm irradiation are lower than those determined for the others irradiation wavelengths (ph2phen: Φ313= 0.58 ± 0.04; Φ365= 0.64 ± 0.09; Φ404 =0.42 ± 0.04; Clphen: Φ313= 0.54 ± 0.02; Φ365= 0.58 ± 0.03; Φ404= 0.42 ± 0.06) which indicate that at higher energies, where the ligand absorbs significantly, there is another pathway that contributes to the 3ILtrans-stpy excited state population. The photoprocess efficiency was evaluated by changing the NN and/or L Iigands, and the differences between the Φtrue can be rationalized mainly in terms of distinct intersystem crossing efficiencies.The photoprocess changes the photophysical properties of these complexes. While the trans isomers exhibit week or no emission at 298 K, the photoproducts, fac-[Re(CO)3(NN)(cis-L)]+, exhibit intense emission driven by 3MLCTRe→NN excited state, which is sensitive to the medium rigidity. The photochemical reactivity of pentacyanoferrate(II) complexes [Fe(CN)5(NN)]3-, NN = 2-aminobenzilamine (aba), 2-aminobenzamide (ab), 2-(dimethylaminomethyl)-3hydroxypyridine (dmampy), 2-amonomethylpyridine (ampy), 2-aminoethylpyridine (aepy), or 2-(2-methylaminoethyl)pyridine (maepy), were also investigated. Irradiation of these complexes results in the CN- photosubstitution which is detected only when the ligand has an additional coordinating group available near the coordination sphere. The photosubstitution quantum yields are dependent on the irradiation wavelength (Φ313= 0.13 ± 0.01; Φ334= 0.091 ± 0.001; Φ365= 0.056 ± 0.002; Φ404= 0.022 ± 0.002; Φ436= 0.015 ± 0.001 for NN = aba), indicating the existence of distinct pathways in which the photoreaction takes place or the distinct population of the reactive excited state due to different intersystem crossing efficiencies. The efficiency of the photoprocess is also dependent on the Iigand (λIrr= 365 nm: Φaba= 0.056, Φab= 0.14, Φampy= 0.046, Φaepy= 0.066, Φmaepy= 0.069 e Φdmampy= 0.12). For the diamines complexes, the higher quantum yield is observed for [Fe(CN)5(ab)]3-, which exhibit two sites to occur the ring closure. For the aminopiridines, it is óbserved the importance of the chain length on the closure ring efficiency. And that the presence of methyl groups attached to the nitrogen has week or no influence on the photoprocess efficiency.

Neste trabalho, foram estudadas as propriedades fotoquímica e/ou fotofísica de alguns compostos de coordenação de rênio(l) e ferro(I I). A irradiação dos complexos fac-[Re(CO)3(NN)(trans-L)]+, NN= 4,7-difenil-1,10- fenantrolina (ph2phen) ou 5-cloro-1,10-fenantrolina (Clphen) e L = 1,2-bis(4-piridil)etileno (bpe) ou 4-estirilpiridina (stpy), em acetonitrila ou em filme de poli(metacrilato de metila) (PMMA) resulta em variações espectrais condizentes com a fotoisomerização trans-cis do ligante coordenado. A determinação dos rendimentos quânticos para a fotorreação pela variação espectral resultou em valores aparentes, uma vez que o reagente e o fotoproduto absorvem na mesma região. Para a determinação do rendimento quântico real, Φreal, utilizou-se a técnica de 1H RMN, na qual os sinais do fotoproduto e do reagente são observados em regiões distintas com diferentes constantes de acoplamento. Os valores de Φreal obtidos para fac-[Re(CO)3h(NN)(trans-bpe)]+ (ph2phen: Φ313= 0,43 ± 0,03; Φ365= 0,44 ± 0,02; Φ404= 0,43 ± 0,02; Clphen: Φ313= 0,56 ± 0,03; Φ365= 0,55 ± 0,04; Φ404= 0,57 ± 0,06) são independentes do comprimento de onda de irradiação, indicando a existência de um único canal para a população do estado excitado 3ILtrans-bpe. Por outro lado, para fac-[Re(CO)3(NN)(trans-stpy)]+, os valores de Φreal sob irradiação a 404 nm são menores que os determinados para os demais comprimentos de onda de irradiação (ph2phen: Φ313= 0,60 ± 0,05; Φ365= 0,64 ± 0,09; Φ404= 0,42 ± 0,03; Clphen: Φ313= 0,52 ± 0,05; Φ365= 0,58 ± 0,02; Φ404= 0,41 ± 0,06), indicando que, a energias maiores, em que o Iigante absorve significativamente, deve existir a contribuição de outro canal para a população do estado excitado 3ILtrans-stpy. A eficiência do fotoprocesso foi avaliada por meio da substituição dos ligantes NN e/ou L, e a diferença nos valores de Φreal entre os complexos deve estar relacionada principalmente com as distintas eficiências de cruzamento intersistemas. o fotoprocesso altera as propriedades fotofísicas desses complexos. Os isômeros trans apresentam fraca ou nenhuma emissão a 298 K, enquanto os fotoprodutos, fac-[Re(CO)3(NN)(cis-L)]+, apresentam intensa luminescência dominada pelo estado excitado 3MLCTRe→NN, que é sensivel à rigidez do meio. A reatividade fotoquímica dos pentacianoferratos(II) [Fe(CN)5 (NN)]3-, NN= 2aminobenzilamina (aba), 2-aminobenzamida (ab), 2-(dimetilaminometil)-3-hidroxipiridina (dmampy), 2-aminometilpiridina (ampy), 2-aminoetilpiridina (aepy) ou 2-(2metilaminoetil) piridina (maepy), também foi investigada. A irradiação desses complexos resulta na fotossubstituição do CN-, a qual só pode ser detectada quando o ligante possui um segundo grupo coordenante nas proximidades da esfera de coordenação. Os rendimentos quânticos da fotossubstituição são dependentes do comprimento de onda de irradiação (Φ313= 0,13 ± 0,01; Φ334= 0,091 ± 0,001; Φ365= 0,056 ± 0,002; Φ404= 0,022 ± 0,002; Φ436= 0,015 ± 0,001, por exemplo, para NN = aba) e indicam a existência de canais distintos pelos quais a fotorreação ocorre ou as diferentes eficiências de cruzamento intersistema para a população do estado excitado reativo. A eficiência do fotoprocesso também depende do Iigante utilizado (λirr= 365 nm: Φaba= 0,056, Φab= 0,14, Φampy= 0,046, Φaepy= 0,066, Φmaepy= 0,069 e Φdmampy= 0,12). Na série das diaminas, o rendimento quântico é maior para [Fe(CN)5(ab)]3-, que possui dois sítios para ocorrer o fechamento do anel. Na série das aminopiridinas, observa-se a influência do comprimento da cadeia na eficiência do fechamento do anel. A presença de metilas ligadas ao nitrogênio alifático deve ter pouca ou nenhuma influência na eficiência do fotoprocesso. / The photochemical and/or photophysical properties of some coordination compounds of rhenium(l) and iron(II) were investigated. Photolyses of the fac-[Re(CO)3(NN)(trans-L)+ complexes, NN = 4,7-diphenyl-1, 10- phenanthroline (ph2phen) or 5-chloro-1,10-phenanthroline (Clphen), and L = 1,2-bis(4pyridyl) ethylene (bpe) or 4-styrylpyridine (stpy) in acetonitrile or in poly(methylmethacrilate) (PMMA) films led to spectral changes due to the trans-cis photoisomerization process of the coordinated ligand. Determination of quantum yields for the photoreaction from absorption spectral changes resulted in apparent values once the reactant and the photoproduct absorb in the same region. For the true quantum yields determination, Φtrue, the 1H NMR spectroscopy was employed since the signals of the photoproduct and the reactant are observed in distinct regions with different coupling constants. The Φtrue determined for fac-[Re(CO)3(NN)(trans-bpe)+ (ph2phen: Φ313= 0.43 ± 0.03; Φ365= 0.44 ± 0.02; Φ404= 0.43 ± 0.02; Clphen: Φ313= 0.56 ± 0.03; Φ365= 0.55 ± 0.04; &#404= 0.57 ± 0.06) are independent on the irradiation wavelength indicating only one pathway for the 3ILtrans-bpe excited state population. On the other hand, for fac-[Re(CO)3(NN)(trans-stpy)+ the Φtrue under 404 nm irradiation are lower than those determined for the others irradiation wavelengths (ph2phen: Φ313= 0.58 ± 0.04; Φ365= 0.64 ± 0.09; Φ404 =0.42 ± 0.04; Clphen: Φ313= 0.54 ± 0.02; Φ365= 0.58 ± 0.03; Φ404= 0.42 ± 0.06) which indicate that at higher energies, where the ligand absorbs significantly, there is another pathway that contributes to the 3ILtrans-stpy excited state population. The photoprocess efficiency was evaluated by changing the NN and/or L Iigands, and the differences between the Φtrue can be rationalized mainly in terms of distinct intersystem crossing efficiencies.The photoprocess changes the photophysical properties of these complexes. While the trans isomers exhibit week or no emission at 298 K, the photoproducts, fac-[Re(CO)3(NN)(cis-L)]+, exhibit intense emission driven by 3MLCTRe→NN excited state, which is sensitive to the medium rigidity. The photochemical reactivity of pentacyanoferrate(II) complexes [Fe(CN)5(NN)]3-, NN = 2-aminobenzilamine (aba), 2-aminobenzamide (ab), 2-(dimethylaminomethyl)-3hydroxypyridine (dmampy), 2-amonomethylpyridine (ampy), 2-aminoethylpyridine (aepy), or 2-(2-methylaminoethyl)pyridine (maepy), were also investigated. Irradiation of these complexes results in the CN- photosubstitution which is detected only when the ligand has an additional coordinating group available near the coordination sphere. The photosubstitution quantum yields are dependent on the irradiation wavelength (Φ313= 0.13 ± 0.01; Φ334= 0.091 ± 0.001; Φ365= 0.056 ± 0.002; Φ404= 0.022 ± 0.002; Φ436= 0.015 ± 0.001 for NN = aba), indicating the existence of distinct pathways in which the photoreaction takes place or the distinct population of the reactive excited state due to different intersystem crossing efficiencies. The efficiency of the photoprocess is also dependent on the Iigand (λIrr= 365 nm: Φaba= 0.056, Φab= 0.14, Φampy= 0.046, Φaepy= 0.066, Φmaepy= 0.069 e Φdmampy= 0.12). For the diamines complexes, the higher quantum yield is observed for [Fe(CN)5(ab)]3-, which exhibit two sites to occur the ring closure. For the aminopiridines, it is óbserved the importance of the chain length on the closure ring efficiency. And that the presence of methyl groups attached to the nitrogen has week or no influence on the photoprocess efficiency.

Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento fotoquímico e fotofísico de complexos mononucleares de rênio do tipo fac-[Re(CO)3(N N)(L)]+(N N = 1,10-fenantrolina, phen, dipirido[3,2-a:2,3-c]fenazina, dppz, L= trans-1,2bis(4-piridil)etileno, trans-bpe, trans-4-estirilpiridina. trans-stpy) e dos complexos binucleares [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN5]2- e [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+. O enfoque principal deste trabalho é a investigação das propriedades fotoquímicas dos complexos fac-[ Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)]+ fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+. Observou-se que os compostos em solução de acetonitrila, sob irradiação a 313, 334 ou 365 nm, apresentam variação espectral com definição de pontos isosbésticos, resultante do processo de fotoisomerização trans&#8594;cis do ligante coordenado trans-piridil etileno. Os rendimentos quânticos, &#934;, da reação de fotoisomerização foram calculados com base no decaimento espectral das bandas de absorção das transições eletrônicas. Os valores médios determinados para a fotoisomeriação dos complexos em solução de CH3CN variam de 0,15 - 0,39 sob excitação a 313 nm e de 0,12 - 0,33 sob excitação a 365 nm. As reações de fotoisomerização foram monitoradas também por medidas de emissão e por RMN de 1H. Observou-se um aumento da intensidade de luminescência com o tempo de irradiação dos complexos, consistente com o estado emissivo 3MLCT d&#960;[(Re)&#8594;&#960;*(&#945;-diimina). Após irradiação, as reações de fotoisomerização dos complexos foram monitoradas por RMN de 1H. Os sinais de prótons do isômero trans tiveram um decréscimo gradual, enquanto que a intensidade dos sinais referentes aos prótons da espécie cis aumentaram. Os rendimentos quânticos para o processo de fotoisomerização dos complexos foram calculados através da integração das áreas dos sinais de prótons. Os valores obtidos foram maiores, pelo menos o dobro, que aqueles valores obtidos via espectroscopia UV-Vis. O comportamento fotoquímico dos complexos incorporados em polimetacrilato de metila, PMMA, foi também investigado. A fotólise cios complexos em filmes de PMMA conduz à variação espectral, de absorção e emissão, similar àquela observada em solução de acetonitrila, atribuícla ao processo de fotoisomerização trans &#8594; cis do ligante coordenado. Este estudo mostra que a fotoisomerização do ligante coordenado trans-piridil etileno pode ser promovida também em meio rígido. Essa característica. típica de um dispositivo molecular, pode ser convenientemente explorada no desenvolvimento de fotossensores. As medidas de TRIR mostram que o estado excitado de menor energia para o fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ é o 3&#960;&#960;*. Para o fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ a ordem dos estados excitados aparecem invertidas com o 3MLCT <3&#960;&#960;*, evidenciado pela emissão do complexo cis à temperatura ambiente. Nas espécies binucleares, [(phen) Re(CO)3(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, a fotoisomerização trans &#8594; cis do ligante coordenado trans-bpe, característica da subunidade fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, é inibida pela competição de transferência de energia intramolecular. Em meio rígido, em PMMA ou em EPA a 77 K, os máximos de emissão dos complexos fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)r e [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ sofrem um deslocamento hipsocrômico com o aumento da rigidez do meio. As mudanças nas propriedades emissivas, em termos de energia e tempo de vida do estado excitado, são discutidas baseadas no efeito rigidocrômico luminescente. O trabalho mostra uma forma interessante de fotos sensibilizar um substrato orgâmco usando o fato de que a coordenação estende a absorção do ligante a uma região de comprimento de onda maior e promove a fotoisomerização assistida por complexos metálicos em energias menores. / In this work the photochemical and photophysical behavior of rhenium complexes fac-[Re(CO3( N N )(L\')]+N N = 1,10 phenanthroline, phen; dipirido[3,2-a:2\',3\'-c]phenazine, dppz; L\'= trans-1,2bis(4-pyridyl)ethylene, trans-bpe; trans-4-styrylpyridine, trans-stpy) and binuclear complexes [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2+ and [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ were investigated. The main focus of the work is the investigation of photochemical behavior of fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)+, fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)]+ and [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ in acetonitrile solution. Photolyses of rhenium completes at 313. 334 or 365 nm led to spectral changes with clear and well defined isosbestic points. These spectral changes are due to the trans &#8594; cis isomerization process of the coordinated pyridyl-ethenyl ligand. Quantum yields, &#934;, for isomerization processes were calculated based on the absorption spectral changes. The average values for the isomerization reactions of the complexes in CH3CN solution are 0.15 - 0.39 at 313 nm excitation and 0.12 - 0.33 at 365 nm excitation. The photoisomerization reactions were also followed by emission and 1H NMR measurements. An increasing luminescence was observed after complexes irradiation which is consistent with an emitting 3MLCT state, d&#960;(Re)&#8594;&#960;*(&#945;.-diimine). Upon irradiation, the photoisomerization reactions for complexes were monitored by 1H NMR spectroscopy. The proton signals of the trans isomer were found to decrease gradually while the cis isomer signals gradually built up in intensity. Quantum yields for the isomerization process were calculated by integratian of the proton signals. The values abtained in this way were higher, twice at least, than those obtained by UV-Vis electronic spectroscopy. The photochemical behavior of the complexes incorporated in poly(methyl methacrilate), PMMA, was also investigated. Photolyses of the complexes in PMMA films lead to UV-Visible and emission changes similar to those observed in solution, due to the trans &#8594; cis isomerization of the coordinated ligand. Therefore the photoisomerization is occurring even in rigid media. This feature, typical for molecular devices, can be conveniently exploited, such as for photosensors. TRIR measurements showed that the lowest lying excited state is a bpe-based 3&#960;&#960;* for the fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+ complex. For fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ the ordering of low-lying states appears to be reversed with 3MLCT < 3&#960;&#960;*, evidenced by emission of the cis complex at room temperature. In the binuclear species. [(phen)Re(CO)3(trans-bpe )Os(terpy)(bpy)]3+ and [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, the trans &#8594; cis photoisomerization of the coordinated trans-bpe ligand. characteristic of the Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ subunit, is inhibited by competitive intramolecular energy transfer. In a rigid medium, such as PMMA or EPA at 77 K, the emission maxima of fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)+ and [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ complexes exhibit hypsochromic shifts as the medium rigidity increases. Changes in emission properties (energy and lifetime of excited states) are discussed based on the luminescent rigidochromic effect. This work presents an interesting approach to photosensitization of an organic substrate by using the red-shifted absorption of the complex to achieve the photoassisted isomerization by irradiation in the low energy region.

Orientadora: Profª. Drª. Karina Passalacqua Morelli Frin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2014. / Este trabalho trata das propriedades dos compostos polipiridinicos fosforescentes fac-[ReCl(CO)3(NN)], fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, em que NN = 4,7-difenil-1,10-fenantrolina (ph2phen) ou 4,7-dicloro-1,10-fenantrolina (Cl2phen) e py = piridina. Os compostos foram sintetizados, purificados, caracterizados por meio da ressonancia magnetica nuclear de protons, 1H NMR, espectroscopias UV-visivel e na regiao do infravermelho e as propriedades eletroquimicas e fotofisicas foram investigadas. As frequencias de estiramento das carbonilas dos compostos fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (2020, 1912, 1878 cm-1), fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+ (2029, 1905 cm-1), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (2022, 1883 cm-1) e fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (2030, 1913 cm-1) estao em acordo com a geometria facial dos complexos de renio(I) e os deslocamentos nas posicoes dos picos para frequencias mais altas sustentam o maior efeito retirador de eletrons do ligante coordenado Cl2phen quando comparado ao ph2phen. Nos espectros eletronicos na regiao do UV-visivel dos compostos fac-[ReCl(CO)3(NN)] foram observadas duas regioes principais: uma de mais alta energia, atribuida a ILNN, e uma de menor energia, atribuida a MLCTRe¨NN. Para os compostos fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, atribui-se ainda uma regiao ILpy e MLCTRe¨py. Os compostos apresentam emissao em solucao e em meio polimerico, que e atribuida ao estado excitado de transferencia de carga do metal para o ligante polipiridinico (3MLCTRe¨NN), NN = ph2phen ou Cl2phen, de menor energia. A energia do estado excitado de transferencia de carga (MLCT) dos compostos podem ser modificadas em funcao do ligante axial, do substituinte da fenantrolina e do meio. A energia do maximo de emissao e deslocada para a regiao de mais baixa energia com grupos retiradores de eletrons na fenantrolina, fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (¿Émax = 615 nm), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (¿Émax = 640) nm, fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+( ¿Émax = 570 nm), fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (¿Émax = 590 nm) quando comparada a fenantrolina nao substituida, fac-[ReCl(CO)3(phen)] (¿Émax = 600 nm) e fac-[Re(py)(CO)3(phen)]+ (¿Émax = 550 nm) . Nos experimentos de tempos de vida de emissao para os compostos fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] e fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ foram encontrados os valores, 1,46 ¿Ês e 1,43 ¿Ês, que sao consistentes com estados emissores que apresentam carater triplete. Para o fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] foi encontrado um segundo tempo de vida de emissao, 30 ns, que pode ser atribuido a um segundo estado emissor de carater singlete. O composto fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] apresentou processos de oxidacao, Re(I)¨(II), a Epa = +1,77 V (vs NHE), e reducao, (Cl2phen)¨(Cl2phen*-), a Epc = -1,1 V (vs NHE), em CH2Cl2, e os niveis de energia do highest occupied molecular orbital (HOMO) e do lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) calculados iguais a . 6,2 V e - 2,9 V, respectivamente, e comparados aos do PVK.As características eletroquímicas e de emissão, tais como comprimentos de onda, rendimentos quânticos e tempos de vida de emissão do fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], indicam uma potencial aplicação em dispositivos OLEDs. / This work deals with fundamental properties of the phosphorescent polypyridyl complexes fac-[ReCl(CO)3(NN)], fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, NN = 4,7-diphenil-1,10-phenanthroline (ph2phen) or Cl2phen = 4,7-dichloro-1,10-phenanthroline (Cl2phen) and py = pyridine. The compounds were synthesized, purified and characterized by 1H NMR, UV-vis and IR spectroscopies and both photophysical and electrochemical behaviors have been investigated. The CO stretching frequencies of fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (2020, 1912, 1878 cm-1), fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+ (2029, 1905 cm-1), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (2022, 1883 cm-1) and fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (2030, 1913 cm-1) compounds were in accordance with facial geometry of the rhenium complexes and the shifts in peak position to higher frequencies support a better electron-withdrawing character of the coordinated Cl2phen ligand when compared to the ph2phen analog compound. The electronic absorption spectra of the compounds fac-[ReCl(CO)3(NN)] exhibit two main absorption bands: the higher energy band, which was assigned to ILNN, and the lower energy band, assigned to MLCTRe¨NN. The fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+ complexes exhibited also a region assigned to an ILpy and MLCTRe¨py transitions. Complexes showed emission in both solution and rigid media, arising from the lowest lying metal to ligand charge transfer (3MLCT) excited state. The energy of the metal to ligand charge transfer (MLCT) excited state of the complexes changed as NN and axial ligand and medium is varied. The energy of the emission maximum was red shift when electron withdrawing substituents were attached at phenanthroline, fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (¿Émax = 615 nm), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (¿Émax = 640) nm, fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+( ¿Émax = 570 nm), fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (¿Émax = 590 nm) compared to that phenantroline not replaced, fac-[ReCl(CO)3(phen)] (¿Émax = 600 nm) and fac-[Re(py)(CO)3(phen)]+ (¿Émax = 550 nm). The emission lifetimes measurements of fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] and fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ were obtained, 1,46 ¿Ês and 1,43 ¿Ês, and were consistent with a triplet character emitting state. For the fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], was found a second lifetime, 30 ns, that suggest a second emitting excited state which has singlet character. The compound fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] showed oxidation, Re(I)¨(II), Epa = +1,78 V (vs NHE), and reduction, (Cl2phen) ¨ (Cl2phen*-), Epc = - 1,1 V (vs NHE), processes, in CH2Cl2, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels of the compound were calculated . 6.2 V and . 2.9 V, respectively, and compared to PVK. The electrochemical and emission characteristics such as wavelength, quantum yields and lifetimes fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], indicate a potential application in OLEDs devices.

Orientadora: Profa. Dra. Karina Passalacqua Morelli Frin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência & Tecnologia - Química, 2014. / Neste trabalho, foram estudadas as propriedades fotofisicas de alguns compostos de coordenacao de renio(I), fac-[Re(CO)3(NN)L]0/+1 (NN = 2,2f-bipiridina ou 2,2f-bipirimidina; L = Cloreto (Cl-), piridina (py), 2-aminometilpiridina (ampy) ou 2-fenilpiridina (phpy), e [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl]. Os compostos sintetizados foram caracterizados quanto as suas propriedades na espectroscopia de ressonancia magnetica nuclear de 1H (1H RMN), absorcao e emissao na regiao do Ultravioleta- Visivel (UV-Vis) e espectroscopia na regiao do Infravermelho (IV). Os espectros eletronicos de absorcao na regiao de UV-Vis evidenciaram que os compostos sintetizados apresentaram altos valores na absortividade molar (na ordem de 104 L.mol-1.cm-1) e exibiram na regiao analisada transicoes intraligante (1IL¿Î¨¿Î*) do ligante polipiridinico e do ligante piridinico e transicoes de transferencia de carga metal-ligante (1MLCTRe¨NN). Para o composto binuclear de renio(I), [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl], observou-se uma prolongamento da banda de absorcao, isto e, o composto absorve radiacao visivel ate aproximadamente 600 nm.. Os espectros de emissao dos compostos fac-[Re(CO)3(bpy)L]0/+1 (L = Cl, py, ampy ou phpy) apresentaram uma banda larga e nao estruturada, sendo que o estado excitado 3MLCTRe¨bpy e o responsavel pela emissao. O composto fac-[Re(CO)3(bpy)Cl] apresentou em diclorometano (CH2Cl2) uma emissao maxima em 612 nm e 0,005 de rendimento quantico, enquanto que os compostos fac-[Re(CO)3(bpy)L]+1 (py, ampy ou phpy) apresentaram a emissao em 548, 558, 526 nm e rendimento quantico de 0,216, 0,078, 0,254, respectivamente. Portanto, a substituicao do ligante cloro pelo ligante piridinico provoca um deslocamento hipsocromico da emissao e tambem a um aumento. no rendimento quantico, tendo em vista que o ligante cloro reduz a eficiencia do cruzamento intersistema. Os compostos fac-[Re(CO)3(bpm)Cl] e [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl] apresentaram uma emissao relativamente baixa em diferentes solventes, na ordem de 10-4. Enquanto que o estado responsavel pela emissao do composto mononuclear e 3MLCTRe¨bpm, por outro lado quando ocorre a coordenacao com outro atomo de renio, [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl], existe a desestabilizacao deste estado, tendo assim, o estado excitado 3ILbpm responsavel pela emissao. O estado excitado de mais baixa energia 3MLCT para os compostos fac-[Re(CO)3(bpm)Cl] e fac-[Re(CO)3(bpy)L]+, (L= py, ampy ou phpy) e os diferentes valores observados em meios rigidos confirmaram a sensibilidade do estado excitado a rigidez do meio, observou-se o efeito rigidocromico. Consequentemente, estes compostos podem ser utilizados no desenvolvimento de dispositivos moleculares. / In this work, it were studied the photophysical properties of some coordination compounds of rhenium(I), fac-[Re(CO)3(NN)L]0/+1 (NN = 2,2'- bipyridine, bpy, or 2,2'-bipyrimidine, bpm; L = chloride (Cl), pyridine (py), 2-aminomethylpyridine (ampy) or 2 -phenylpyridine (phpy), and [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl]]. The synthesized compounds were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy of 1H (1H NMR), absorption and emission in the Ultraviolet- Visible region (UV - VIS) and spectroscopy in infrared region (IR). The electronic absorption spectra in the UV-Vis region showed that the synthesized compounds presented high molar absorptivity (in the order of 104 L.mol-1.cm-1) and exhibited in the analyzed region intraligand transitions (1IL¿Î¨¿Î*) of the polypyridyl ligant and pyridine, as well as metal to ligand charge transfer transitions (1MLCTRe ¨ NN). For binuclear compound of rhenium(I), [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl], there was a prolongation of the absorption band, i.e., the compound absorbs visible radiation up to approximately 600 nm.The emissions spectra of the compounds fac-[Re(CO)3(bpy)L]0/+1(L = Cl-, py, ampy or phpy) exhibited a broad and unstructured band assigned to the lowest lying excited state, 3MLCTRe ¨ bpy. The compound fac-[Re(CO)3(bpy)Cl] presented in dichloromethane (CH2Cl2) a maximum emission at 612 nm and quantum yield of 0.005, while the compounds fac-[Re(CO)3(bpy)L]+1 (py, ampy or phpy) presented the emission in 548, 558, 526 nm and quantum yield of 0.216, 0.078, 0.254, respectively. Therefore, the substitution of the chloride ligant by pyridine causes a hypsochromic shift in the emission, as well as an increase in the quantum yield, since the chloride ligant reduces the efficiency of intersystem crossing. The fac-[Re(CO)3(bpm)Cl] and [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl] compounds presented a relatively low emission in CH3CN, in the order of 10-4. While the 3MLCTRe ¨ bpm was the responsible for the mononuclear emission, when the coordination to an another atom of rhenium occurred [Cl(CO)3Re(bpm)Re(CO)3Cl], this state was destabilized, and thus, the 3ILbpm excited state became the responsible to emission. The state excited of lower energy 3MLCT for compounds fac-[Re(CO)3(bpm)Cl], fac-[Re(CO)3(bpy)L]+ (L = py, ampy or phpy) and the different values observed in rigid media have confirmed the sensitivity of the excited state to the medium rigidity, due to the rigidochromic effect. Consequently, these compounds can be used in the development of molecular devices.

Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento fotoquímico e fotofísico de complexos mononucleares de rênio do tipo fac-[Re(CO)3(N N)(L)]+(N N = 1,10-fenantrolina, phen, dipirido[3,2-a:2,3-c]fenazina, dppz, L= trans-1,2bis(4-piridil)etileno, trans-bpe, trans-4-estirilpiridina. trans-stpy) e dos complexos binucleares [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN5]2- e [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+. O enfoque principal deste trabalho é a investigação das propriedades fotoquímicas dos complexos fac-[ Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)]+ fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+. Observou-se que os compostos em solução de acetonitrila, sob irradiação a 313, 334 ou 365 nm, apresentam variação espectral com definição de pontos isosbésticos, resultante do processo de fotoisomerização trans&#8594;cis do ligante coordenado trans-piridil etileno. Os rendimentos quânticos, &#934;, da reação de fotoisomerização foram calculados com base no decaimento espectral das bandas de absorção das transições eletrônicas. Os valores médios determinados para a fotoisomeriação dos complexos em solução de CH3CN variam de 0,15 - 0,39 sob excitação a 313 nm e de 0,12 - 0,33 sob excitação a 365 nm. As reações de fotoisomerização foram monitoradas também por medidas de emissão e por RMN de 1H. Observou-se um aumento da intensidade de luminescência com o tempo de irradiação dos complexos, consistente com o estado emissivo 3MLCT d&#960;[(Re)&#8594;&#960;*(&#945;-diimina). Após irradiação, as reações de fotoisomerização dos complexos foram monitoradas por RMN de 1H. Os sinais de prótons do isômero trans tiveram um decréscimo gradual, enquanto que a intensidade dos sinais referentes aos prótons da espécie cis aumentaram. Os rendimentos quânticos para o processo de fotoisomerização dos complexos foram calculados através da integração das áreas dos sinais de prótons. Os valores obtidos foram maiores, pelo menos o dobro, que aqueles valores obtidos via espectroscopia UV-Vis. O comportamento fotoquímico dos complexos incorporados em polimetacrilato de metila, PMMA, foi também investigado. A fotólise cios complexos em filmes de PMMA conduz à variação espectral, de absorção e emissão, similar àquela observada em solução de acetonitrila, atribuícla ao processo de fotoisomerização trans &#8594; cis do ligante coordenado. Este estudo mostra que a fotoisomerização do ligante coordenado trans-piridil etileno pode ser promovida também em meio rígido. Essa característica. típica de um dispositivo molecular, pode ser convenientemente explorada no desenvolvimento de fotossensores. As medidas de TRIR mostram que o estado excitado de menor energia para o fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ é o 3&#960;&#960;*. Para o fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ a ordem dos estados excitados aparecem invertidas com o 3MLCT <3&#960;&#960;*, evidenciado pela emissão do complexo cis à temperatura ambiente. Nas espécies binucleares, [(phen) Re(CO)3(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, a fotoisomerização trans &#8594; cis do ligante coordenado trans-bpe, característica da subunidade fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, é inibida pela competição de transferência de energia intramolecular. Em meio rígido, em PMMA ou em EPA a 77 K, os máximos de emissão dos complexos fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)r e [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ sofrem um deslocamento hipsocrômico com o aumento da rigidez do meio. As mudanças nas propriedades emissivas, em termos de energia e tempo de vida do estado excitado, são discutidas baseadas no efeito rigidocrômico luminescente. O trabalho mostra uma forma interessante de fotos sensibilizar um substrato orgâmco usando o fato de que a coordenação estende a absorção do ligante a uma região de comprimento de onda maior e promove a fotoisomerização assistida por complexos metálicos em energias menores. / In this work the photochemical and photophysical behavior of rhenium complexes fac-[Re(CO3( N N )(L\')]+N N = 1,10 phenanthroline, phen; dipirido[3,2-a:2\',3\'-c]phenazine, dppz; L\'= trans-1,2bis(4-pyridyl)ethylene, trans-bpe; trans-4-styrylpyridine, trans-stpy) and binuclear complexes [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2+ and [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ were investigated. The main focus of the work is the investigation of photochemical behavior of fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)+, fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)]+ and [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ in acetonitrile solution. Photolyses of rhenium completes at 313. 334 or 365 nm led to spectral changes with clear and well defined isosbestic points. These spectral changes are due to the trans &#8594; cis isomerization process of the coordinated pyridyl-ethenyl ligand. Quantum yields, &#934;, for isomerization processes were calculated based on the absorption spectral changes. The average values for the isomerization reactions of the complexes in CH3CN solution are 0.15 - 0.39 at 313 nm excitation and 0.12 - 0.33 at 365 nm excitation. The photoisomerization reactions were also followed by emission and 1H NMR measurements. An increasing luminescence was observed after complexes irradiation which is consistent with an emitting 3MLCT state, d&#960;(Re)&#8594;&#960;*(&#945;.-diimine). Upon irradiation, the photoisomerization reactions for complexes were monitored by 1H NMR spectroscopy. The proton signals of the trans isomer were found to decrease gradually while the cis isomer signals gradually built up in intensity. Quantum yields for the isomerization process were calculated by integratian of the proton signals. The values abtained in this way were higher, twice at least, than those obtained by UV-Vis electronic spectroscopy. The photochemical behavior of the complexes incorporated in poly(methyl methacrilate), PMMA, was also investigated. Photolyses of the complexes in PMMA films lead to UV-Visible and emission changes similar to those observed in solution, due to the trans &#8594; cis isomerization of the coordinated ligand. Therefore the photoisomerization is occurring even in rigid media. This feature, typical for molecular devices, can be conveniently exploited, such as for photosensors. TRIR measurements showed that the lowest lying excited state is a bpe-based 3&#960;&#960;* for the fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+ complex. For fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ the ordering of low-lying states appears to be reversed with 3MLCT < 3&#960;&#960;*, evidenced by emission of the cis complex at room temperature. In the binuclear species. [(phen)Re(CO)3(trans-bpe )Os(terpy)(bpy)]3+ and [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, the trans &#8594; cis photoisomerization of the coordinated trans-bpe ligand. characteristic of the Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ subunit, is inhibited by competitive intramolecular energy transfer. In a rigid medium, such as PMMA or EPA at 77 K, the emission maxima of fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)+ and [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ complexes exhibit hypsochromic shifts as the medium rigidity increases. Changes in emission properties (energy and lifetime of excited states) are discussed based on the luminescent rigidochromic effect. This work presents an interesting approach to photosensitization of an organic substrate by using the red-shifted absorption of the complex to achieve the photoassisted isomerization by irradiation in the low energy region.

Orientadora: Prof.ª Dr.ª Karina Passalacqua Morelli Frin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Quatro compostos polipiridinicos de Re(I), fac-[Re(CO)3(ph2phen)(L)]+ (L = bpa, 4,4¡¦-bpy e, apy) e fac-[{(Ph2phen)(CO)3Re}2(bpa)]+2, foram sintetizados e purificados. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia de 1H RMN, IR/ATR e UV-vis em MeCN a 298 K. Foi verificado intensa absortividade (4.104 Lmol-1cm-1) na regiao UVB (£fmax =292 nm) do espectro atribuida a transicao intraligante 1ILPh2phen, e a transicao de transferencia de carga do metal para o ligante 1MLCTRe ¿_ Ph2phen (1.104 Lmol-1cm-1) em aproximadamente £f ~350 nm. As propriedades fotofisicas produzem 3MLCT Re ¿_ Ph2phen que apresentam intensa luminescencia em £fem = 562 nm usando-se excitacao em comprimento de onda monocromatico de 375 nm possuindo rendimento quantico de emissao (¿Öem) da ordem de 0,036-0,360 e tempo de vida de emissao (£n) de £gs, sendo que a luminescencia observada varia em funcao do carater doador e aceptor de densidade eletronica do ligante (L) definindo a basicidade e acidez dos complexos em solucao. As propriedades fotofisicas em pol (metacrilato de metila) PMMA exibiram o efeito rigidocromico observado por meio do deslocamento hipsocromico da emissao sem alteracao na estrutura da banda 3MLCT Re Ph2phen. O estudo de supressao com hidroquinona (H2Q) em solucao desaerada de MeCN a 298 K demonstrou excelente correlacao entre intensidade de emissao (I) e tempo de vida de emissao (£n) dos complexos na metodologia de Stern-Volmer. Para os complexos fac-[R (CO)3(Ph2phen)(bpa)]+, fac-[Re(CO)3(Ph2phen)(4,4¡¦-bpy)]+ e fac-[{(Ph2phen)(CO)3Re}2(bpa)]2+ foram determinadas as constantes Ksv da ordem de 104 Lmol-1 com correspondentes constantes cineticas de supressao bimolecular kq 109 Lmol-1s-1 revelando forte supressao do estado excitado associado ao mecanismo dinamico de transferencia de eletron (ET) por meio de interacoes/empilhamento £k-£k* como sugestao de rota mais eficiente. Enquanto, para o complexo fac-[Re(CO)3(Ph2phen)(apy)]+ a constante Ksv obtida foi de 102 Lmol-1 e, kq 109 Lmol-1s-1, demostrando evidencias de um caminho alternativo para supressao desse composto com H2Q envolvendo um possivel mecanismo dinamico de supressao via transferencia protonica acoplada a transferencia de eletron (EPT) que e menos eficiente, assumindo-se a existencia de intrinseco pre-equilibrio acido-base desse complexo em solucao. / Four polypyridyl Re(I) compounds, fac-[Re(CO)3(ph2phen)(L)]+ (L = bpa, 4,4¡¦-bpy e, apy) and fac-[{(Ph2phen)(CO)3Re}2(bpa)]+2, were synthesized and purified. The complexes have been characterized by 1H NMR, IR/ATR and UV-vis spectroscopies in MeCN at 298 K. Verified intensity absorption (4.104 Lmol-1cm-1) in UVB spectral region (£fmax = 292 nm) assigned to the intraligand 1ILPh2phen transition, and the metal-to-ligand charge transfer 1MLCTRe ¿_ Ph2phen transitions (1.104 Lmol-1cm-1) in about £f ~350 nm. The photophysical properties produces 3MLCT Re ¿_ Ph2phen which account for stronger luminescence in £fem = 562 nm using monochromatic excitation 375 nm resulting in emission quantum yields (¿Öem) in the range of 0,036-0,360 and lifetimes (£n) of the order of £gs, wherein the luminescence observed as a function of the donor or acceptor of electron density of the ligand (L) defining the basicity and acidity of the complexes in solution. The photophysical properties in poly(methyl methacrylate) PMMA exhibited the rigidochromic effect observed by hypsochomic shifts in spectra with no change in the emission band structure 3MLCT Re ¿_ Ph2phen. The quencher studies by hydroquinone (H2Q) in degassed MeCN solution at 298 K demonstrated excellent correlation between emission intensity (I) and lifetime (£n) for the complexes using Stern-Volmer methodology. For fac-[Re(CO)3(Ph2phen)(bpa)]+, fac-[Re(CO)3(Ph2phen)(4,4¡¦-bpy)]+ and fac-[{(Ph2phen)(CO)3Re}2(bpa)]2+ complexes were determined Ksv constant in 104 Lmol-1 order, and the corresponding rate constant for the bimolecular excited state quenching kq 109 Lmol-1s-1 revealed stronger excited-state quenching associated with the dynamic mechanism of the electron transfer (ET) by £k-£k* stacked suggesting a more efficient pathway. While for the fac-[Re(CO)3(Ph2phen)(apy)]+ complex the Ksv obtained constant was 102 Lmol-1 and respective kq = 109 Lmol-1s-1 demonstrated the evidence of an alternate path for quenching that compound by H2Q involving a possible less efficient dynamic mechanism the electron-proton-transfer (EPT) assumed the intrinsic preequilibria acid-base that complexes in solution.

Nas últimas décadas a medicina nuclear tornou-se uma grande aliada no auxílio ao diagnóstico de doenças e também para o tratamento do câncer. Parte deste sucesso está relacionada à constante pesquisa e desenvolvimento de novos radiofármacos. Uma classe de molécula que vem se mostrando promissora para o tratamento de tumores, tanto na sua forma orgânica quanto na forma de complexos organo-metálicos, é a tiossemicarbazona e seus derivados, os quais também podem formar complexos com radioisótopos metálicos dando origem a radiofármacos para diagnóstico e terapia. Neste trabalho foram preparados complexos com o ligante benzil-5-hidroxi-3-metil-5-fenil-4,5-diidro-1H-pirazol-1-carboditionato (H2bdtc) com os radioisótopos [99mTc]tecnécio, (67/68Ga)gálio e (111In)índio, e foram avaliados a pureza radioquímica, Log P e a estabilidade na presença de L-cisteína, L-histidina, soro albumina humana (SAH) e plasma de sangue humano; também foram avaliadas a taxa de captação dos radiofármacos in vitro em células de melanoma murino B16F10 e TM1M, além da avaliação da captação ex vivo e in vivo utilizando camundongos C57B/6 inoculados com as duas linhagens tumorais. Com o [99mT]tecnécio foram obtidos dois complexos diferentes, dependendo da concentração do PBS na solução, sendo que em um deles foi possível confirmar sua estrutura como [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] a partir do complexo de rênio [ReO(bdtc)(Hbdtc)], o outro complexo de [99mTc]tecnécio, bem como de (67/68Ga)gálio e (111In)índio não tiveram a estrutura caracterizada. A eficiência de marcação dos complexos foi superior a 90 %, com Log P maior que 1 para os complexos [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] e [67/68Ga-bdtc] e 0,9 para [111In-bdtc]. Todos os complexos se mostraram com boa estabilidade na presença de L-cisteína e L-histidina, principalmente na primeira hora de incubação, mas não o foram na presença de SAH e plasma. A captação in vitro dos complexos em células B16F10 e TM1M variou entre 0,6 % e 1,8 %, e nos estudos de biodistribuição ex vivo foi obesrvada intensa e persistente captação hepática e no baço, superando 90 %, e captação no tumor variando de 0,2 % a 3 %, enquanto que nas imagens in vivo não foi possível observar de forma uma adequada captação nos tumores a ponto de permitir o uso como agente de diagnóstico. Os resultados permitem concluir que os complexos de derivados tiossemicarbazonas podem formar complexos com diferentes metais, mas novos derivados devem ser preparados para tentar melhorar o desempenho nos sistemas biológicos. Os experimentos com animais foram aprovados pela Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, processo 372/12 / In recent decades, nuclear medicine has been used as diagnostic agent for disease and for the treatment of cancer. Part of this success is related to the constant research and development of new radiopharmaceuticals. Thiosemicarbazone and their derivatives have proven to be promising agent for the treatment of tumors, both in its organic form or as organo-metallic complexes. Also, they can to form complexes with metal radioisotopes giving radiopharmaceuticals for diagnosis and therapy. In this work we prepared complex of benzyl-5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-carboditionato (H2bdtc) with radioisotopes [99mTc]technetium (67/68Ga)gallium and (111In)indium and the radiochemical purity, Log P and stability in the presence of L-cysteine, L-histidine, human serum albumin (HSA) and human blood plasma were assessed; also were assessed the in vitro uptake rate of radiopharmaceuticals in murine melanoma cells B16F10 and TM1M, besides the evaluation of ex vivo uptake and in vivo using C57Bl/6 mice inoculated with both tumor lines. With [99mT] technetium two different complexes were obtained, depending on the concentration of the PBS in the solution, and one of them was had its structure to confirm as [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] from the standard rhenium complex [ReO(bdtc)(Hbdtc)], the other [99mTc] echnetium complex as well as (67/68Ga)gallium and (111In)indium not have characterized the structure. The labeling efficiency of compleos was higher than 90%, with log P higher than 1 for the complexes [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] and [(67/68Ga)-bdtc] and 0.9 to [111In-bdtc]. All the complexes showed good stability in the presence of L-cysteine and L-histidine, especially in the first hour of incubation, but not in the presence of HSA and plasma. The uptake in vitro complexes in B16F10 and TM1M cells varied between 0.6% and 1.8%, and in ex vivo biodistribution studies was obesrvada intense and persistent liver uptake and spleen, exceeding 90%, and tumor uptake in changing from 0.2% to 3%, while in vivo imaging was not possible to observe a properly uptake in tumors, not allowing to use these molecules as a diagnostic agent. The results indicate that the thiosemicarbazone derivative complex can give complexes with different metals, but new derivatives should be prepared to try to improve performance in biological systems. The animal experimentation was approved by Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, proccess 372/12