Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os objetivos deste trabalho foram sintetizar, caracterizar e empregar como corantes sensibilizadores os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] e cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, em que H2dcbpy e dcbpy sÃo, respectivamente, o ligante 4,4â-dicarboxi-2,2â-bipiridina e sua forma deprotonada, bpy à 2,2â-bipiridina, bqdi à 1,2-benzoquinonadiimina, bqdi-Cl à 4-cloro-1,2-benzoquinonadiimina e nic à nicotinamida. Os complexos sintetizados foram caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmica. Os espectros UV-vis apresentaram bandas na regiÃo do visÃvel (aproximadamente 520 nm) atribuÃdas a transiÃÃes do tipo MLCT com mÃximos diferentes do complexo de partida devido à modificaÃÃo da esfera de coordenaÃÃo. Os espectros vibracionais na regiÃo do infravermelho mostraram bandas caracterÃsticas do composto de partida e dos ligantes. Os espectros de RMN 1H obtidos para os compostos com bqdi e bqdi-Cl mostraram sinais referentes aos prÃtons destes ligantes coordenados na forma oxidada. A voltametria cÃclica mostrou processos relativos ao par redox RuIII/II positivamente deslocados em relaÃÃo ao composto de partida, apresentando-se irreversÃveis para os complexos contendo os ligantes bqdi e bqdi-Cl e quasi-reversÃvel para o complexo de nicotinamida. Foram montadas DSSCs utilizando os complexos sintetizados como sensibilizadores. Para os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] e [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)], observou-se que nÃo houve conversÃo de luz em corrente elÃtrica. Para o complexo cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, verificou-se um potencial de circuito aberto de 610 mV, uma corrente de curto-circuito de 2,4 mA cm-2 e um fator de preenchimento de 0,73. Estes valores sÃo inferiores aos obtidos para o corante N3 nas mesmas condiÃÃes experimentais, mas sÃo indicativos promissores que demonstram que este complexo deve ser melhor investigado como sensibilizador em CÃlulas Solares Sensibilizadas por Corante. / Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) are devices capable of converting light into electricity. DSSCs are based on the absorption of light by a dye, which injects electrons into the conduction band of a semiconductor. This study aims to synthesize, characterize and employ as sensitizers the complexes [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] and cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, where H2dcbpy and dcbpy are, respectively, 4,4â-dicarboxy-2,2â-bipyridine and its deprotonated form, bpy is 2,2â-bipyridine, bqdi is 1,2-benzoquinonediimine, bqdi-Cl is 4-chloro-1,2-benzoquinonediimine and nic is nicotinamide. The complexes were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques. These complexes showed broad metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorptions bands at about 520 nm. 1H NMR spectra for the compounds with bqdi and bqdi-Cl showed peaks consistent with the respective oxidized form. Cyclic voltammetry showed a significant positive shift in redox potential for the RuIII/II redox couple in comparison to the starting material. The photovoltaic performances of the solar cells based on these complexes are under investigation. The results for the sensitizers [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] and [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] were not promising. On the other hand, the results for cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6 revealed a short-circuit current density of 2.4 mA cm-2, an open-circuit voltage of 610 mV and a fill factor of 0.73 under standard AM 1.5 sunlight. These results were lower than that obtained to N3, but it shows that this complex needs further investigation.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nesse trabalho foram sintetizados e caracterizados os sistemas bicromofÃricos do tipo [Ru(dcbpy2)mbpy-L], onde dcbpy = 4,4â- dicarboxi-2,2â-bipiridina, mbpy-OH = 4â-metil-2,2â-bipiridina-4-Ãcido carboxÃlico e L = 2-aminoantraceno (2-ant) ou 2-aminonaftaleno (2-naf), com a finalidade de avaliar a potencial aplicaÃÃo dos mesmos em dispositivos fotovoltaicos (CÃlulas Solares Sensibilizadas por Corantes, DSCs) e em terapia fotodinÃmica (TFD). Os compostos foram caracterizados por UV-vis, emissÃo, IV, RMN 1H e voltametria cÃclica. Os espectros UV-vis destes complexos apresentaram bandas na regiÃo do visÃvel (aproximadamente 460 nm) atribuÃdas a transiÃÃes de transferÃncia de carga metal ligante (MLCT). Os complexos apresentam bandas intensas de luminescÃncia com tempos de vida do estado excitado de 712 e 787 ns para [Ru(dcbpy2)mbpy-naf]2+ e [Ru(dcbpy2)mbpy-ant]2+, respectivamente. O par redox RuIII/II dos complexos sÃo deslocados positivamente (~1.36 V vs Ag/AgCl) em relaÃÃo ao complexo de partida [Ru(dcbpy2)Cl2] (0,50 V vs Ag/AgCl). A performance fotovoltaica das cÃlulas solares sensibilizadas com estes complexos foram obtidas sob condiÃÃes de 1,5 AM. Os valores de eficiÃncia global de conversÃo de energia () sÃo muito inferiores aos obtidos para o corante Ru(dcbpy)2(NCS)2 (N3) nas mesmas condiÃÃes experimentais. Os compostos foram tambÃm investigados em relaÃÃo a geraÃÃo de oxigÃnio singlete (1O2) com irradiaÃÃo em 460 nm, e sua capacidade de fotoclivagem em DNA. Para o complexo [Ru(dcbpy2)mbpy-naf]2+, o estado excitado de menor energia à 3MLCT com rendimento quÃntico de 0,0654 em metanol. Por outro lado, para o complexo [Ru(dcbpy2)mbpy-ant]2+, o estado excitado de menor energia està localizado no 3 do ligante antraceno, e exibe alto rendimento quÃntico de geraÃÃo de 1O2 (0,81). Estudos preliminares da interaÃÃo destes complexos com DNA plasmÃdico investigada por eletroforese em gel (agarose) mostram indÃcios de clivagem, sugerindo a potencialidade dos mesmos em TFD. / In this study were synthesized ruthenium (II) bichromophoric complexes of the type [Ru (dcbpy2) mbpy-L] where dcbpy = 4,4 '- dicarboxy-2, 2'-bipyridine and mbpy-OH (4'- methyl-2, 2'-bipyridine-4-carboxylic acid) and L dyes 2-aminoanthracene (2-ant) or 2- aminonaphthalene (2-naphthyl) for the purpose of evaluating the potential use in photovoltaic devices (dye sensitizer solar cells DSC) and photodynamic therapy (PDT). Each of the complexes were characterized by UV/vis, visible emission, IV, 1H NMR and cyclic voltammetric studies. The UV-vis spectra shows bands in the visible region (approximately 460 nm) assigned to metal to ligand charge transfer transition (MLCT). Both complexes showed strong luminescent bands in the visible region with an excited-state lifetime of 712 and 787 ns for [Ru(dcbpy2)mbpy-naf]2+ and [Ru(dcbpy2)mbpy-ant]2+, respectively. The Ru(II)/(III) couple in the complexes are shifted (1.36 V vs Ag/AgCl) positively with regard to that of the starting complex (0.50 V vs Ag/AgCl). The photovoltaic performance of the solar cells based on these complexes was obtained under AM 1.5 conditions. The overall efficiency of energy conversion (η) are much lower than those achieved for the dye cis- [Ru(dcbpy)2(NCS)2] (N3) under the same experimental conditions. The compounds were also investigated with respect on their 1O2 generation quantum yields, with irradiation at 350, 419 and 575 nm, and photocleavage capabilities on DNA. For the [Ru(dcbpy2)mbpy-ant]2+ complex, the lowest energy excited state is 3MLCT with better quantum yield of 0,0654. On the other hand, for [Ru(dcbpy2)mbpy-ant]2+ complex the lowest energy excited state is localized on 3ππ of the anthracene ligand, and exhibit high 1O2 generation quantum yields (0,86). Preliminary studies of the interaction of these complexes with plasmid DNA conducted by gel electrophoresis showed signs of cleavage, suggesting their promising applications in PDT

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho foi realizada a sÃntese e a caracterizaÃÃo dos complexos cis-[Ru(bpy)2(TU)(H2O)](PF6)2 e cis-[Ru(bpy)2(TU)(NO)](PF6)3, onde TU=TiourÃia e bpy= 2,2â-bipiridina, bem como os estudos preliminares relacionados a reatividade do nitrosilo-complexo frente a luz branca e na presenÃa do redutor biolÃgico cisteÃna. O aquo-complexo possui o ligante TiourÃia coordenado ao centro metÃlico via Ãtomo de enxofre, tendo em vista os dados obtidos por espectroscopia vibracional na regiÃo do infravermelho bem como aqueles calculados por DFT. O complexo apresentou um potencial de meia-onda (E1/2) referente ao par redox RuIII/II em 415 mV vs Ag|AgCl e um espectro eletrÃnico dependente do pH devido ao equilÃbrio de deprotonaÃÃo do hidrogÃnio do grupo NH2 da TiourÃia que ocorre com pKa = 10,11. O nitrosilo-complexo, que tambÃm possui o ligante TiourÃia coordenado ao centro metÃlico via Ãtomo de enxofre, apresentou um valor correspondente a frequÃncia de estiramento NO em 1932 cm-1, coerente com o valor do potencial de meia-onda (E1/2) referente ao par redox NO+/0 em 37,5 mV, com o valor obtido para a constante de equilÃbrio relacionada a reaÃÃo de inter-conversÃo nitrosil-complexo/nitro-complexo, K = 1,26 x 1015, e com os valores calculados por DFT para a energia do orbital LUMO e da carga parcial sobre o ligante nitrosil. O nitrosilo-complexo apresentou uma boa reatividade em relaÃÃo à liberaÃÃo de NO0 tanto por reduÃÃo eletroquÃmica quanto por reduÃÃo fotoquÃmica, porÃm o mecanismo em que ocorre esta liberaÃÃo no que se refere à fotoquÃmica se dà de uma forma diferenciada em relaÃÃo a sistemas similares da literatura. O mecanismo de liberaÃÃo do NO0 a partir do nitrosilo-complexo apÃs reaÃÃo com o redutor biolÃgico cisteÃna, tambÃm parece ocorrer de forma diferenciada em relaÃÃo a sistemas similares jà estudados. / In this work, it was carried out the synthesis and characterization of the complexes cis-[Ru(bpy) 2 (TU)(H 2 O)](PF 6 ) 2 and cis - [Ru(bpy) 2 (TU)(NO)](PF 6 ) 3 , where TU = thiourea and bpy = 2,2 ' - bipyridine, and preliminary studies of the photoreactivity of the nitrosyl complex and its reaction with cysteine, a biological reductant agent. The aqua - complex contains the thiourea ligand coordinated to the metal center through the sulfur atom, according to the data obtained by infrared vibrational spectroscopy and reinforced by theoretical study using DFT. The complex showed a half -wave potential (E1/2) for the RuIII/II redox couple at 415 mV vs Ag | AgCl and a p H-dependent electronic spectrum, due to acid - base equilibrium of the proton released from the NH 2 group of thiourea that presents a pKa = 10.11. The nitrosyl complex, which also contains the thiourea ligand coordinated to the metal center through the sulf ur atom, showed NO stretching frequency at 1932 cm - 1 , which is also consistent with the half - wave potential (E 1/2 ) for the NO +/0 redox couple at 37.5 mV. Additionally, it was measured the equilibrium constant for the inter - conversion reaction of nitrosyl to nitro complex at K = 1.26 x 10 15 . These data were further supported by empirical calculations carried out by DFT, where the en ergy of the LUMO orbital and the electronic density on the nitrosyl ligand were in agreement with the previous data. The nitrosyl complex has exhibited efficient release of NO in solution whether upon electrochemical or photochemical reduction. Curiously, the mechanism for the photochemical release of NO was different from other similar complexes. The chemical reduction of the nitrosyl complex with cysteine has efficiently released NO but again it followed a different mechanism from that found in other rel ated systems.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O Ãxido nÃtrico (NO) à uma espÃcie endÃgena responsÃvel pela dilataÃÃo dos vasos sanguÃneos, sendo tambÃm ativo no cÃrebro e em outros processos fisiolÃgicos. Doadores de NO sÃo substÃncias farmacologicamente ativas que liberam espontaneamente ou sÃo metabolizadas. Nitroprussiato de sÃdio, Na2[Fe(CN)5NO].2H2O, faz parte de uma classe de compostos que liberam NO espontaneamente e à o Ãnico complexo metÃlico usado clinicamente. Problemas associados com o uso de nitroprussiato incluem suscetibilidade a fotÃlise e aÃÃo oxidativa do sistema imune, no qual conduz à liberaÃÃo de cianeto. Neste trabalho foi realizado o estudo e acompanhamento cinÃtico da reaÃÃo dos complexos cis-[Ru(bpy)2LNO](PF6)n (L = imidazol e sulfito) com cisteÃna, glutationa, metionina e histidina, para a obtenÃÃo de dados cinÃticos e espectroscÃpicos que possam contribuir para a elucidaÃÃo de seu mecanismo de aÃÃo. Os resultados cinÃticos para a reaÃÃo dos nitrosilo complexos com a cisteÃna e glutationa sugerem que hà formaÃÃo de dois intermediÃrios: o primeiro com banda de absorÃÃo em 450 nm à referente ao ataque do enxofre dos tiÃis e o Ãxido nÃtrico. O segundo intermediÃrio com banda de absorÃÃo caracterÃsticas em 380 nm se deve ao ataque da segunda molÃcula dos redutores ao aduto formado. As constantes de velocidade da reaÃÃo com cisteÃna apresentaram dependÃncia com relaÃÃo ao pH. Isto ocorre, provavelmente, devido à desprotonaÃÃo no enxofre da cisteÃna, facilitando a interaÃÃo deste tiÃl com o Ãxido nÃtrico coordenado ao rutÃnio (II).As reaÃÃes com metionina e histidina mostram que nÃo hà o aparecimento dos intermediÃrios, devido à ausÃncia do grupo SH nos aminoÃcidos. O acompanhamento realizado com HPLC nos mostra a existÃncia do mesmo mecanismo entre os complexos cis-[Ru(bpy)2SO3NO](PF6) e cis- [Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 com cisteÃna e glutationa. No caso da interaÃÃo com metionina e histidina, ocorre à diminuiÃÃo do pico referente aos nitrosilos complexos e o aparecimento do pico atribuÃdo ao aqua complexo. Os resultados obtidos com o eletrodo seletivo de NO, de ressonÃncia paramagnÃtica de elÃtrons e RMN, mostraram que o Ãxido nÃtrico à reduzido e liberado nos complexo sem que haja a formaÃÃo do nitrosotiÃl. Baseado em estudos cinÃticos e no espectro de EPR, a reaÃÃo dos nitrosilo complexos com cisteÃna e glutationa apresenta o seguinte esquema de reduÃÃo e liberaÃÃo do Ãxido nÃtrico: / The oxide nitric (NO) is a responsible endogenous species by dilation of the blood vessels, being also active in the brain and in other physiologic processes. Donors of NO are pathophysiologically active healthy substances that liberate spontaneously or they are metabolized. Sodium nitroprusside, Na2[Fe(CN)5NO].2H2O, is part of a class of compounds that liberate NO spontaneously and it is the only metallic compound used clinically. Associated problems with the use of nitroprusside include susceptibility the photolysis and oxidative action of the immune system, in which it leads to the liberation of cyanide. In this work it was accomplished the study and kinetic monitoring of the reaction of the compounds cis-[Ru(bpy)2LNO](PF6)n (L = imidazole and sulphite) with cysteine, glutathione, methionine and histidine, for the obtaining of kinetic and spectroscopic data that can contribute to the elucidation of your action mechanism. The kinetic results for the reaction of the nitrosyl complex with the cysteine and glutathione suggest that there is two intermediates formation: the first with absorption band in 450 nm is regarding the attack of the sulfur of the thiols and the nitric oxide. The second intermediate with characteristics band of absorption in 380 nm is due to the attack of the second molecule of the reducers to the formed adduct. The rate constants of the reaction with cysteine presented dependence regarding the pH. This occurs, probably, due to the deprotonated in the sulfur of the cisteÃna, facilitating the interaction of this thiol with the coordinated nitric oxide to the ruthenium (II). The reactions with methionine and histidine show that there are not the intermediates, due to the absence of the group SH in the amino acids. The monitoring accomplished with HPLC reveal the existence of the same mechanism among the compounds cis-[Ru(bpy)2SO3NO](PF6) and cis- [Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 with cysteine and glutathione. In the case of the interaction with methionine and histidine, occurs the decrease of the peak regarding the nitrosyl complex and the appearance of the peak attributed to the aqua complex. The obtained results with the NO sensor, of electron paramagnetic resonance and RMN, they showed that the nitric oxide is reduced and release in the complex without there is the formation of the nitrosothiol. Based on kinetic studies and in the spectrum of EPR, the reaction of the nitrosyl complex with cysteine and glutathione presents the following reduction scheme and liberation of the nitric oxide:

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The dependence on the experimental conditions of the production of phosphine ruthenium complexes containing o-phenylene ligands was analyzed in this work. The reaction between mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] and [RuIICl2(dppb)(PPh3)] starting complexes, where dppb = 1,4-bis(diphenylphosphine)butane and PPh3 = triphenilphosphine, and 4-cloro-1,2-phenylenediamine (opda-Clcat), 3,3â,4,4â-tetraaminebiphenyl (tabcat,cat), benzenedithiol (bzditiolcat), and 9,10-phenantrequinone (fenantq) species resulted in the production of trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)], cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)], trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)], cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)], trans-[RuIICl2(dppb)(Bzditiolcat)], and trans-[RuIICl2(dppb)(fenantq)] complexes. These compounds were characterized by means of electrochemical techniques, electronic and vibrational spectroscopies, and 31P{1H} nuclear magnetic resonance. The 31P{1H} NMR technique allowed the determination of the cis and trans isomers based on correlation with previously reported data and with the isolated compounds from the syntheses made from the [RuIICl2(dppb)(PPh3)] reduced starting complex. The mechanistic scheme for the reaction between the mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] complex and the opda-Clcat ligand was proposed based on kinetics experiments acquired by using stopped-flow technique. In accordance with the kinetic results, there is the suggestion of the formation of a binuclear intermediate whose metal centers are reduced through an intra-molecular electron transfer process where the ligand is oxidized. This conclusion reinforces the results reported in the literature for the opda ligand. All the synthesized complexes presented catalytic activity toward the hydrogenation reaction of acetophenone molecule. Among these, based on preliminary results, the cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)], trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)], and cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)] complexes presented a conversion of 100%. Although a more careful study should be done, this result suggests that these compounds are able to act as catalysts in reduction reaction of polar double bonding. / A influÃncia das condiÃÃes reacionais na formaÃÃo de complexos fosfÃnicos de rutÃnio com ligantes o-fenilÃnicos foram estudadas neste trabalho. A reaÃÃo dos complexos mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] e [RuIICl2(dppb)(PPh3)], onde dppb = 1,4-bis(difenilfosfina)butano e PPh3 = trifenilfosfina, e os ligantes o-fenilÃnicos 4-cloro-1,2-fenilenodiamina (opda-Clcat), 3,3â,4,4â-tetraaminobifenil (tabcat,cat), benzenoditiol (bzditiolcat) e 9,10-fenantrequinona (fenantq) resultaram na formaÃÃo dos complexos trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)], cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)], trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)], cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)], trans-[RuIICl2(dppb)(Bzditiolcat)] e trans-[RuIICl2(dppb)(fenantq)]. A caracterizaÃÃo destas espÃcies foi realizada por tÃcnicas eletroquÃmicas, espectroscopias eletrÃnica e vibracional e ressonÃncia magnÃtica nuclear de 31P{1H}. A tÃcnica de RMN 31P{1H} permitiu a identificaÃÃo dos isÃmeros cis e trans dos complexos sintetizados atravÃs de comparaÃÃo com dados da literatura e com espectros obtidos para os produtos isolados a partir do complexo reduzido, [RuIICl2(dppb)(PPh3)]. A proposta mecanÃstica para a reaÃÃo entre o complexo mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] e o ligante opda-Clcat foi baseada em experimentos cinÃticos obtidos atravÃs da tÃcnica de stopped-flow. De acordo com os resultados cinÃticos, hà a sugestÃo de formaÃÃo de um intermediÃrio binuclear cujos centros metÃlicos sÃo reduzidos atravÃs de um processo de transferÃncia de elÃtrons intramolecular onde o ligante sofre oxidaÃÃo. Esta conclusÃo reforÃa os resultados reportados na literatura para o ligante opda. Todos os complexos sintetizados apresentaram atividade catalÃtica em relaÃÃo à reaÃÃo de hidrogenaÃÃo da molÃcula de acetofenona sendo que, de acordo com os ensaios realizados, os complexos cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)], trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)] e cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)] apresentaram uma conversÃo de 100%. Embora seja necessÃrio um estudo mais criterioso, este resultado sugere que estes compostos podem atuar como catalisadores de reaÃÃo de reduÃÃo de duplas ligaÃÃes polares.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Estudos mostraram que os complexos de rutÃnio apresentaram menos toxicidade que os fÃrmacos utilizados atualmente. Com isso esses complexos estÃo sendo utilizados como agentes antitumorais, sendo que alguns podem ser fotoativados, podendo ser utilizados em terapia fotodinÃmica. Baseando-se nesses estudos foram utilizados dois complexos de rutÃnio, cis-[Ru(bpy)2(SO3)(NO)](PF6)](A) e cis-[Ru(bpy)2(SO3)(H2O)](B), onde serà comparada a sua aÃÃo devido a diferenÃa do ligante, sabe-se que complexos nitrosilados de rutÃnio estÃo sendo alvo de estudos, devido a aÃÃo do ligante NO em sistemas biolÃgicos. Os experimentos empregando a tÃcnica de eletroforese mostraram a atividade de interaÃÃo/clivagem do complexo com o DNA, somente quando irradiado e dependente da concentraÃÃo dos complexos. Os testes de reatividade com perÃxido de hidrogÃnio, tambÃm mostraram efeitos de clivagem de DNA, na ausÃncia e presenÃa luz. A utilizaÃÃo de inibidores de radicais sugeriu que o mecanismo de interaÃÃo entre os complexos A e B e o DNA à oxidativo, devido a identificaÃÃo de espÃcies oxidativas. A adiÃÃo de NaCl para verificar o mecanismo de interaÃÃo do complexo, permitiu constatar que os dois complexos em estudo fazem interaÃÃes eletrostÃticas com o DNA. Foram utilizados dois ligantes de sulco, que sugeriu a interaÃÃo por sulco maior do complexo A, no entanto nÃo ficou claro se ocorre interaÃÃo tambÃm por sulco menor, e para o complexo B verificou-se que o complexo nÃo apresenta seletividade, podendo se ligar pelos dois sulcos. Os testes de UV mostram mudanÃa nas bandas dos complexos, que pode ser indÃcio de interaÃÃo dos complexos A e B. As anÃlises em coluna de exclusÃo mostram as bandas que indicam interaÃÃo entre os complexos e o DNA. A determinaÃÃo de Kb 1,31 x 105 M-1 (A) e 3,77 x 104 M-1(B) mostraram que os complexos se ligam ao DNA, e estÃo dentro da ordem encontrada para os complexos que apresentam interaÃÃo. O experimento de viscosimetria indicou a ocorrÃncia de interaÃÃo eletrostÃtica entre os complexos. O teste de AFM mostrou que os complexos A e B alteraram a conformaÃÃo do DNA, indicando interaÃÃo. A tÃcnica de EPR mostrou o surgimento de radicais livres, na presenÃa do complexo A e H2O2 mesmo sem irradiaÃÃo. / Studies have shown that the ruthenium complexes have less toxicity than the presently used drugs. Then that complexes are being as antitumor agents, some of which can be photoactivated and can be used in photodynamic therapy. Based on these studies we used two ruthenium complexes, cis- [Ru (bpy)2 (SO3) (NO)] (PF6)] (A) and cis- [Ru (bpy)2 (SO3) (H2O)] (B), where its action will be compared due to the difference in the binder, it is known that ruthenium complex nitrosylated are being studied because of the action of the binder NO in biological systems. The experiments employing electrophoresis showed the activity of interaction / cleavage of the complex with ADN, only when irradiated and dependent on the concentration of the complexes. The reactivity tests with hydrogen peroxide have also shown effects of ADN cleavage in the absence and presence of light. The use of radical inhibitors suggested that the mechanism of interaction between A and B complex and the ADN is oxidative, because oxidative species identification. The addition of NaCl to verify the complex interaction mechanism, allowed to state the two complex under study are electrostatic interactions with the ADN. They used two groove binders, which suggests interaction through the major groove of the complex, however it is unclear whether occurring interaction also a minor groove, and the B complex found that the complex shows no selectivity, may bind by two grooves. UV tests show changes in the bands of the complex, which may indicate complex interaction of A and B. The tests exclusion column show the bands indicating interaction between the complex and ADN. The determination Kb 1.31 x 105 M-1 (A) and 3.77 x 104 M-1 (B) showed that the complexes bind to ADN and are within the range found for the complex to exhibit interaction. The viscosimetry experiment indicated the occurrence of electrostatic interaction between the complexes. The AFM test showed that the complexes A and B changed the conformation of ADN, indicating interaction. The EPR technique showed the appearance of free radicals in the presence of the complex and H2O2 even without irradiation.

FundaÃÃo de Amparo a Pesquisa do Estado de SÃo Paulo / Os complexos mononucleares, formados a partir das reaÃÃes do 1,3-bis(3-piridilmetil)-2-tiourÃia (BPMT) com os Ãons [Ru(NH3)5OH2]2+ e [Fe(CN)5NH3]3-, foram isolados e caracterizados por microanÃlise, espectroscopia eletrÃnica, vibracional na regiÃo do infravermelho, MÃssbauer e por tÃcnicas eletroquÃmicas (Voltametria cÃclica e voltametria de pulso diferencial). Nos complexos de pentaaminas de rutÃnio, foram evidenciadas maiores interaÃÃes de retrodoaÃÃo, dπ(M) → pπ*BPMT, que nos complexos de pentacianoferrato sendo justificada pela aÃÃo π - receptora dos Ãons cianeto e a diferenÃa de tamanho dos orbitais dos metais. Os complexos binucleares simÃtricos [(NH3)5Ru(μâBPMT)Ru(NH3)5](PF6)4, Na6[(CN)5Fe(μ â BPMT)Fe(CN)5].4H2O foram isolados e caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmicas. CÃlculos das constantes de comproporcionamento indicaram que os compostos apresentam um considerÃvel acoplamento entre os centros metÃlicos, seguindo o comportamento dos complexos binucleares de classe II segundo a classificaÃÃo de Robin e Day. O complexo binuclear assimÃtrico Na6[(CN)5Fe(μâBPMT)Ru(NH3)5] foi sintetizado e caracterizado. Os valores dos potenciais de reduÃÃo seqÃencial de um elÃtron, as energias das bandas de transferÃncia de carga metal â ligante e o espectro vibracional na regiÃo do infravermelho indicam a existÃncia de um fraco acoplamento eletrÃnico entre os centros metÃlicos sugerindo que os Ãons cianeto comprometem consideravelmente as densidades eletrÃnicas do metal no fragmento pentacianoferrato. / Reactions of monocoordenative ions, such as [Ru(NH3)5(H2O)]2+ e [Fe(CN)5(NH3)]3-, with 1,3-bis(3-pyridylmethyl)-2-Thiourea (BPMT) lead to the formation of mononuclear complexes. Such complexes have been isolated and characterized by elemental analysis, electronic, vibrational in the infrared region, MÃssbauer spectroscopy and electrochemical techniques (Cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry). Backdonation interactions, dπ(M) → pπ*BPMT, of ruthenium pentaammines complexes are greater than pentacianoiron (II), which shows the π â acceptor action of cyanide ligands and the small energy of 3d orbital compared with 4d. Symmetric binuclear complexes, [(NH3)5Ru(μâBPMT)Ru(NH3)5](PF6)4, Na6[(CN)5Fe(μâBPMT)Fe(CN)5].4H2O, have been also isolated and characterized by electrochemical and spectroscopic techniques. Evaluation of the comproportionation constants indicated that such complexes present a considerable coupling between the metallic centers, following the behavior of binuclear complexes of class II. Unsymmetrical binuclear complex Na[(CN)5Fe(μâBPMT)Ru(NH3)5] have been also synthesized and characterized. The values of the one â electron reduction potentials, the energies of the bands for metal â ligand charge transfer and the vibrational spectrum in the infrared region indicated a weak coupling between the metallic centers, which suggest that the cyanide ligands have a strong influence on the electronic density of the pentacyanoferrate complexes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / No presente trabalho, os complexos cis-[Ru(dcbpy)(bpy)(TCNQ)Cl] e cis-[Ru(dcbpy)(bpy)(TCNE)Cl], denominados de Ru-TCNQ e Ru-TCNE, respectivamente, (dcbpy = 4,4â-dicarboxi-2,2â-bipiridina e bpy = 2,2â-bipirina) foram sintetizados e caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmicas. Os espectros de UV-VisÃvel apresentaram para os complexos Ru-TCNQ e Ru-TCNE bandas de absorÃÃo na regiÃo do visÃvel, sendo atribuÃdas Ãs bandas de transferÃncia de carga do tipo MLCT. Os espectros de luminescÃncia apresentaram emissÃo, quando excitados na regiÃo da MLCT (500nm), evidenciando a modificaÃÃo estrutural com a coordenaÃÃo dos ligantes polinitrilados ao RuII. Os decaimentos dos compostos forma biexponenciais, com o complexo Ru-TCNQ apresentou tempos de vida muito mais curtos que o Ru-TCNE. No infravermelho, foi observado que os compostos TCNX encontram-se ligados covalentemente ao Ãtomo de rutÃnio. Essa coordenaÃÃo se dà atravÃs de ligaÃÃo σ entre o Ãtomo de nitrogÃnio de uma das nitrilas, evidenciada pelo surgimento de um maior nÃmero de bandas referentes ao estiramento C≡N, comparativamente aos ligantes livres de coordenaÃÃo. A observaÃÃo do deslocamento dessas bandas para regiÃes de menor energia, quando comparadas aos ligantes livres, permitiram identificar que os ligantes TCNQ e TCNE encontram-se coordenados em sua forma radicalar (TCNX.â). O grau de transferÃncia de carga (Z) baseado nos espectros de infravermelho para os compostos Ru-TCNQ e Ru-TCNE foi de 0,66 e 0,78, respectivamente. Os espectros de RPE confirmaram a coordenaÃÃo dos ligantes ao centro metÃlico na forma reduzida (Ru-TCNQ: g = 2,007 e para Ru-TCNE: g = 2,010). Os potencias redox nos complexos Ru-TCNQ (Ered = 0,70V vs ENH) e Ru-TCNE (Ered = 1,30V vs ENH) foram deslocados para potenciais mais positivos, quando comparados ao precursor cis-[Ru(dcbpy)(bpy)Cl2] (Ered = 0,67V vs ENH), evidenciando o forte carÃter π receptor de elÃtrons dos ligantes TCNX, estabilizando o centro metÃlico na forma reduzida. Esses resultados evidenciam um carÃter retirador de elÃtrons mais pronunciado para o ligante TCNE em relaÃÃo ao TCNQ. / In this work, the [Ru(bpy)(dcbpy)(TCNQ)Cl] and [Ru(bpy)(dcbpy)(TCNE)Cl] complexes, called Ru-TCNQ and Ru-TCNE, respectively, where bpy = 2,2â- bipyridine and dcbpy = 4,4â-dicarboxy-2,2â-bipyridine, were synthesized and characterized by spectroscopy and electrochemical techniques. The absorption spectra of the Ru-TCNQ and Ru-TCNE complexes showed bands assigned to metalto-ligand charge transfer transitions (MLCT). The luminescence spectra, with excitation at the MLCT, exhibited emission with maximum of intensity at 570 and 605 nm for the Ru-TCNQ and Ru-TCNE complexes, respectively. The luminescence decay of the complexes follows a biexponential law, with the Ru-TCNQ complex showing shorter lifetime than the Ru-TCNE complex. The infrared vibrational spectra of the complexes show a larger number of nitrile stretching bands, comparatively to the free ligands of coordination. These suggesting that the TCNX compounds are coordinated to the ruthenium atom. Upon coordenation, the shifts of these bands for lower energy values are indicative of the TCNX reduced form (TCNX⋅â). These results are confirmed by EPR spectra with g = 2.007 and 2.010 for Ru-TCNQ and Ru-TCNE complexes, respectively. The degree of charge transfer (Z) for the Ru-TCNQ and Ru-TCNE compounds was evaluated as 0.66 and 0.78, respectively. The RuIII/II redox potentials of the Ru-TCNQ (0.70V) and Ru-TCNE (1.30V) compounds, shifted for more positive potentials, when compared to the starting complex, cis- [Ru(dcbpy)(bpy)Cl2] (0,67V). These results inducate that the ligands acts as π-acceptor allowing a π-back-bonding interaction which imply in a thermodynamic stability of the metal in the reduced state (RuII). The data, all together, suggest that the TCNE compound presents a higher πback-bonding interaction capability than TCNQ compound.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os resultados apresentados neste trabalho envolvem a sÃntese de compostos de coordenaÃÃo contendo fosfinas e ligantes redox ativos (ligantes nÃo-inocentes) na esfera de coordenaÃÃo do rutÃnio. Este trabalho està inserido em uma linha de pesquisa do Grupo de BioinorgÃnica que visa, como objetivo final, a aplicaÃÃo dos compostos isolados na catÃlise de reaÃÃes de hidrogenaÃÃo. Durante o desenvolvimento das atividades de doutorado, perÃodo de marÃo de 2010 a janeiro de 2015, foram sintetizados seis (06) compostos inÃditos na literatura, um dos quais sendo classificado como complexo precursor, [RuIICl2(binap)(PPh3)], onde binap = 2,2′-bis(difenilfosfina)-1,1′-dinaftaleno. Todos estes compostos foram caracterizados por ressonÃncia magnÃtica nuclear de fÃsforo (RMN 31P{1H}), anÃlise elementar e espectroscopias vibracional na regiÃo do infravermelho e eletrÃnica nas regiÃes do ultravioleta e visÃvel. A despeito das diversas tentativas de formaÃÃo de cristais dos complexos isolados, apenas o composto trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)], onde dppb = 1,4-bis(difenilfosfina)butano e opda-Clcat = 4-cloro-1,2-fenilenodiamina, forneceu cristais passÃveis de anÃlise por difraÃÃo de raios X. A partir dos resultados obtidos durante o perÃodo citado, dois trabalhos foram publicados em periÃdicos indexados (Polyhedron 2010, 29, 3349â3354 e Polyhedron 2012, 31, 104â109) e cinco trabalhos foram apresentados em congressos nacionais e internacionais. Os espectros de RMN 31P{1H} dos compostos sintetizados apresentaram um Ãnico sinal indicando que os Ãtomos de fÃsforo ocupam posiÃÃes equivalentes e trans aos Ãtomos doadores dos ligantes nÃo-inocentes. Apenas o composto trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)] apresentou um dubleto de dubleto que foi atribuÃdo à assimetria do ligante opda-Cl, sendo confirmado pelos dados de difraÃÃo de raios X. Os dados de espectroscopia eletrÃnica indicaram o estado oxidado dos ligantes o-fenilÃnicos apÃs coordenaÃÃo ao centro metÃlico sendo possÃvel, portanto, a observaÃÃo de interaÃÃes de retrodoaÃÃo. Os ensaios de atividade catalÃtica foram monitorados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa utilizando a reaÃÃo padrÃo de hidrogenaÃÃo da molÃcula de acetofenona ao Ãlcool 1-feniletanol. AlÃm dos complexos originalmente apresentados nesta tese, [RuIICl2(binap)(PPh3)](1), trans-[RuIICl2(binap)(opda-Clcat)](2), trans-[RuIICl2(binap)(fenantq)](3), trans-[RuIICl2(PPh3)2(opdaq)](5) e trans-[RuIICl2(PPh3)2(fenantq)](6), onde fenantq e opdaq sÃo, respectivamente, 9,10-fenantrequinona e 1,2-fenilenodiamina, tais ensaios foram, tambÃm, realizados com compostos previamente sintetizados durante a dissertaÃÃo de mestrado e por outros membros do Grupo de BioinorgÃnica, resultando em um total de vinte (20) catalisadores estudados. Destes complexos, dois foram estudados em condiÃÃes heterogÃneas apÃs imobilizaÃÃo sobre esferas hÃbridas de sÃlica/quitosana. Dentre os sistemas estudados, os complexos trans-[RuIICl2(dppb)(Quinone)](10), cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)](13), trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)](15) e cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)](16), onde tabq,cat = 3,3â,4,4â-tetraaminobifenil, apresentaram os mais altos valores de conversÃo (> 90%) em todas as condiÃÃes analisadas. Os valores de conversÃo observados para os sistemas heterogÃneos, ~ 60%, embora menores que aqueles calculados para os sistemas homogÃneos em condiÃÃes similares, nÃo representam desvantagem, uma vez que implicam na reduÃÃo da etapa de separaÃÃo. Os compostos que apresentaram maiores valores de conversÃo em meio homogÃneo apresentam, em comum, a presenÃa de ligantes nÃo-inocentes no estado oxidado. Essa observaÃÃo indica a presenÃa de efeitos sinÃrgicos que influenciam na afinidade do substrato, a citar: (i) aumento da acidez de Lewis do metal pela oxidaÃÃo do ligante e (ii) funÃÃo de reservatÃrio de densidade eletrÃnica do ligante redox ativo que permitir o metal estocar (doar) densidade eletrÃnica no (para o) ligante durante as etapas elementares do ciclo catalÃtico, evitando a localizaÃÃo excessiva de carga sobre o metal. / The results presented in this thesis involve the synthesis of coordination compounds containing phosphine ligands and redox active (non-innocent ligands) in the ruthenium coordination sphere. This work is part of a research line of Bioinorganic Group research aimed, as the ultimate goal, the application of the isolated compounds in catalysis of hydrogenation reactions. During the development of PhD activities, from March 2010 to January 2015, six compounds (06) unpublished in the literature were synthesized; one of which being classified as a precursor complex, [RuIICl2(binap)(PPh3)], where binap = 2,2′-bis(diphenylphosphine)-1,1′-dinaphthalene. All of these complexes were characterized by means of phosphorous nuclear resonance magnetic (RMN 31P{1H}), elemental analysis, infrared spectroscopy and electronic spectroscopy in the ultraviolet and visible regions. Despite several attempts to produce crystals of the synthesized compounds, only the trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)] complex, where dppb = 1,4-bis(diphenylphosphine)butane and opda-Clcat = 4-cloro-1,2-phenylenediamine, yielded suitable crystals for determination of X-ray structure. From the results obtained during the cited time, two papers were published in indexed journals ((Polyhedron 2010, 29, 3349â3354 and Polyhedron 2012, 31, 104â109) and five works were shown in national and international meetings. The RMN 31P{1H} spectra of the isolated compounds presented only one signal indicating that the phosphorous atoms lie in equivalent positions and trans in relation to the donor atoms of the non-innocent ligands. For the trans-[RuIICl2(dppb)(opda-Clcat)] complex, however, a dublet of dublet was observed and was assigned to the assimetry of the opda-Cl moiety, which was confirmed by X ray diffraction. The electronic spectroscopic data indicated the oxidized state of the o-phenylene ligands upon coordination to the metal atom thus making possible the back-bonding interaction. The catalytic activity assays were monitored by gas chromatography coupled to mass spectrometry using the standard hydrogenation reaction of the alcohol molecule acetophenone to 1-phenyl ethanol. In addition to the complex originally presented in this thesis, [RuIICl2(binap)(PPh3)](1), trans-[RuIICl2(binap)(opda-Clcat)](2), trans-[RuIICl2(binap)(fenantq)](3), trans-[RuIICl2(PPh3)2(opdaq)](5) and trans-[RuIICl2(PPh3)2(fenantq)](6), where fenantq and opdaq are, respectively, 9,10-phenanthraquinone and 1,2-phenylenediamine, such assays were also carried out for compounds which were previously synthesized during the master course and by other researchers of the Bioinorganic Group resulting resulting in a total of twenty (20) studied catalysts. Among these complexes, two were studied in heterogeneous condition upon immobilization on hybrid spheres of silica chitosan. By accounting for all the studied conditions, the highest values of conversion (> 90%) were observed for trans-[RuIICl2(dppb)(Quinone)](10), cis-[RuIICl2(dppb)(opda-Clq)](13), trans-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)](15) and cis-[RuIICl2(dppb)(tabq,cat)](16), where tabq,cat = 3,3â,4,4â-tetraaminobiphenyls. The values of conversion observed for the heterogeneous systems, c.a. 60%, although lower than those calculated for the homogeneous systems under similar conditions, do not constitute a disadvantage, since separation step is no longer needed. The compounds that showed the higher conversion values in homogeneous medium feature in common the presence of non-innocent ligands in the oxidized state. This observation indicates, very probably, two synergistic effects which influence the affinity of the substrate: (i) the increase of the Lewis acidity of the metal by the oxidation of the ligand and (ii) the function of electron density reservoir of the redox active ligand that allows the metal to store (donate) electron density from (to) the ligand during the elementary steps of the catalytic cycle by preventing excessive charge density on the metal.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / IntroduÃÃo e objetivo: Doadores de NO podem diminuir a lesÃo neuronal durante a isquemia e reperfusÃo cerebral (I/R) por aumento do fluxo sanguÃneo cerebral. O objetivo deste estudo à avaliar se um novo complexo de nitrosilo complexo de rutÃnio (Rut-bpy) capaz liberar NO direto na musculatura lisa vascular apresenta algum efeito durante I/R. MÃtodo: Foram utilizados 96 ratos machos, da linhagem Wistar, com peso mÃdio de 290.27 g, distribuÃdos em 2 fases com 8 grupos cada: Fase de isquemia 4 grupos sham (SF, Rut-bpy,L-NAME e L-NAME+Rut-bpy) e 4 grupos isquemia (SF, Rut-bpy,L-NAME e L-NAME+Rut-bpy); da mesma forma foi dividido a fase de reperfusÃo ( 4 grupos sham e 4 grupos isquemia/reperfusÃo) com as mesmas drogas teste da fase de isquemia. Foi utilizado um modelo de isquemia cerebral global incompleta, com oclusÃo da artÃria carÃtida comum bilateral e administraÃÃo do SF, Rut-bpy e L-NAME via intraperitoneal. No final do experimento os animais foram decapitados e o cÃrebro fatiado para ser avaliado à Ãrea de lesÃo por histoquÃmica. Durante todo o experimento a PAM dos animais foi monitorizada. Resultados: DiminuiÃÃo da relaÃÃo Ãrea de lesÃo/Ãrea de tecido cerebral tanto na fase de isquemia (0.526 + 0.012 com SF vs 0.216 + 0.07 com Rut-bpy,; p<0.05) como na fase de reperfusÃo (0.4201 + 0.04 com SF vs 0.114 + 0.03 com Rut-bpy; p<0.05). A variaÃÃo da PAM foi menor nos animais tratados com Rut-bpy (20.89 + 11.77 com SF vs 6.49 + 4.65 com Rut-bpy) ao final da isquemia e inicio da reperfusÃo. ConclusÃo: O Rut-bpy tem efeito protetor neuronal durante evento de I/R e que o mesmo consegue manter a PAM mais estÃvel durante o inicio da reperfusÃo. / Background and purpose - Nitric oxide (NO) donors are known to reduce neuronal damage during brain ischemia and reperfusion by increasing the blood flow. Rut-bpy is a novel nitrosyl-ruthenium complex releasing NO directly into the vascular smooth musculature. The objective of the study was to evaluate the effect of Rut-bpy on a rat model of brain ischemia and reperfusion. Methods - Ninety-six male Wistar rats weighing approximately 290g were randomly assigned to 16 groups. Four groups and their respective sham groups were submitted to ischemia (Stage 1), while four groups and their respective sham groups were submitted to ischemia + reperfusion (Stage 2). At each stage of the experiment the groups were treated pairwise with saline solution (SS), Rut-bpy, L-NAME and L-NAME+Rut-bpy, respectively. The study was based on an incomplete global brain ischemia model with occlusion of the common bilateral carotid arteries and intraperitoneal administration of the study drugs. Following the experiment the animals were decapitated and the brain was sectioned for histochemical evaluation of the area of damage. The mean arterial blood pressure (MABP) was monitored throughout the experiment. Results - In the groups receiving Rut-bpy the damaged area/total area ratio decreased significantly during both ischemia (SS: 0.526  0.012 vs. Rut-bpy: 0.216  0.07; p<0.05) and reperfusion (SS: 0.4201  0.04 vs. Rut-bpy: 0.114  0.03; p<0.05). MABP oscillated significantly less during the transition from ischemia to reperfusion in the groups treated with Rut-bpy (SS: 20.89 mmHg  11.77 vs. Rut-bpy: 6.49 mmHg  4.65; p<0.05). Conclusion - Rut-bpy was shown to protect rat brain cells during ischemia and reperfusion and helped maintain the blood pressure relatively stable during the transition from ischemia to reperfusion.