Memorial apresentado ao Instituto de Química do campus de Araraquara da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", para a obtenção do título de Livre Docente junto ao Departamento de Bioquímica e Tecnologia Química. / Resumo: Não disponivel. / Abstract: Not available.

Os compostos de paládio vêm apresentado uma vasta linha de aplicação, tanto como catalisadores como precursores em reações de síntese orgânica. Dentre esses compostos, os ciclopaladatos, que são compostos cíclicos com uma ligação Pd-heteroátomo, permite a formação de novas estruturas cíclicas contendo algum heteroátomo, como nitrogênio, oxigênio ou enxofre. Neste trabalho foram sintetizadas aminas propargílicas capazes de se coordenar a sais de paládio, formando novos ciclopaladatos através da reação de cloropaladação. Esses compostos se encontram na forma de dímeros e podem apresentar-se como diferentes isômeros. Estudos espectroscópicos, tais como RMN de 1H, 13C e raios-X de monocristais foram realizados para a elucidação estrutural desses novos compostos. Além dos isômeros geométricos clássicos (cisóide e transóide) foram observados pela primeira vez a formação de atropoisômeros. Esses ciclopaladatos, contendo nitrogênio ligado ao paládio, foram testados frente a alenos diferentemente substituídos, mostrando que ocorre a inserção do aleno na ligação Pd-C e, seguido da depaladação, ocorre a formação de novos compostos heterocíclicos a seis membros. Alguns ciclopaladatos, quando em solução, podem apresentar certa instabilidade, ocorrendo a decomposição do ciclopaladato com a regeneração do alcino precursor do respectivo ciclopaladato. Assim, estudou-se a reação de decomposição de diferentes ciclopaladatos, chamada de retrocloropaladação, utilizando a técnica de RMN de 1H em diferentes intervalos de tempo. / Palladium compounds have application in different fields, such as catalysis or as precursors in organic synthesis reactions. Among these compounds, the palladacycles, which are cyclic compounds with a Pdheteroatom bond, allow the formation of new cyclic structures with at least one heteroatom such as nitrogen, oxygen or sulfur. In this work, propargylic amines were synthesized, which are capable to coordinate with palladium salts, affording new palladacycles by chloropalladation reactions. These compounds are dimers and can be present as different isomers. Spectroscopic analyses, such as 1H, 13C NMR and X-Ray of monocrystals were performed in order to elucidate the structure of these new compounds. Besides the classic geometric isomers (cisoid and transoid) for the first time the formation of atropisomers was observed. This palladacycles, with nitrogen bonded to palladium, were tested with different substituted allenes and showed the insertion of allene into the Pd-C bond. Subsequent depalladation resulted in the formation of new six member heterocycles. Some palladacycles are not stable in solution and undergo decomposition reactions yielding the alkyne precursors of palladacycle. We have studied these decomposition reactions of different palladacycles, called retro-chloropalladation, using 1H NMR analysis at different time intervals.

Neste trabalho foi realizada a síntese da 5-laurilamino-8-hidróxi-1,4- naftoquinona (2) e o estudo da sua complexação com os metais de transição Ni(II), Co(II), Cu(II), Fe(II), Cr(III) e Pd(II). A síntese do composto (2) foi realizada a partir da 5-amino-8-hidróxi- 1,4-naftoquinona (1) com cloreto de laurila à temperatura ambiente usando dioxano como solvente. A síntese dos complexos metálicos derivados de (2) foi realizada pela adição de solução etanólica do sal do metal na solução etanólica do ligante. Em todos os casos foi obtido um precipitado de cor azul escura. A caracterização espectroscópica do composto (2) indica que a cadeia longa está ligada ao átomo de nitrogênio e, que em seus complexos, ele encontra-se coordenado aos metais na proporção de 2L: 1 M para os metais Ni(II), Co(II), Cu(II), Fe(lI) e 3L: 1 M para o Cr(III). Os dados de espectroscopia na região do infravermelho sugerem que o ligante esteja coordenado através dos átomos de oxigênios nos carbonos C1 e Ca. A caracterização do composto (2) e dos complexos foi ainda realizada através das seguintes técnicas: espectroscopia na região do ultra-violeta (UV-Vis), espectrometria de massas, ponto de fusão, ressonância magnética nuclear de 1 H e 13C, análise elementar, análise termogravimétrica (TGA), ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e condutividade elétrica molar. Para confirmar o sítio de coordenação proposto, foi sintetizado e caracterizado o derivado acetilado do composto (2), o 5-laurilamino-8- acetóxi-1 ,4-naftoquinona (3). A presença do acetato deve bloquear o sítio de coordenação citado acima. Observou-se, no entanto, que não houve formação de complexos pela reação entre a 5-laurilamino-8-acetóxi-1,4- naftoquinona (3) e os sais dos metais. Comprovou assim, ser verdadeira a proposta anterior e que o próton ligado ao átomo de nitrogênio não é desprotonado e portanto, este não é um sítio viável para complexação. A atividade biológica foi testada, entretanto os resultados não são conclusivos, devido à baixa solubilidade dos complexos. É difícil também concluir sobre as características de cristal líquido, uma vez que o ponto de fusão dos complexos é muito elevado e as cores são intensas. / In this work was developed the synthesis of 5-laurylamino-8-hydroxy- 1,4-naphthoquinone and the study of its complexation with the transition metais Ni(II), Co(II), Cu(II), Fe(II), Cr(III) and Pd(II). The synthesis of compound (2) was done from the reaction of 5-amino- 8-hydroxy-1,4-naphthoquinone (1) with laurila-chloride using dioxane as solvent at room temperature. The synthesis of the complexes of this ligand with the transition metais was done by addition of an ethanolic solution of the metal salts into an ethanolic solution of the ligand. In ali cases a dark precipitate was obtained. The spectroscopic characterization of the ligand indicates that the long chain is bonded to the nitrogen atom. The ligand is coordenated to the metais in the ratio 2L:1M for the metais: Ni(II), Co(II), Cu(II), Fe(lI) and 3L:1M for Cr(III). The spectroscopic data in the IR region suggest that the ligand is coordinated through the oxigen atoms of the carbon atoms C1 and Ca. The techniques used for the characterization of the compound (2) and its complexes were: UV-visible spectroscopy, mass spectrometry, melting point, 1H and 13C NMR, elemental analysis, thermal analysis (TGA), electron paramagnetic resonance (EPR) and molar electrical conductivity. In order to prove the coordination site, compound (3), 5-laurylamino-8- acetyl-1,4-naphthoquinone was synthesized and characterized. The presence of acetate appears to block the coordination site mensioned above. The abscence of complexation between the reaction of 5-laurylamino-8- acetyl-1,4-naphthoquinone (3) and the metal salts proved that the above hypothesis was correct. Although the biological activity was tested the results were not conclusive due to the low solubility of complexes. Also, it was difficult to draw any conclusion about the liquid crystal behavior of the compund since their melting point were too hight and their colours too intense.

Foram preparados novos derivados diferentemente substituídos da 3,5,8- triidróxi-4-imino-1 (4H)naftalenona. Estes novos derivados foram obtidos através de reações de acilação com cloretos de acila de cadeias lineares longas e de condensação com cetonas. Os novos derivados sintetizados foram testados quanto as suas utilidades potenciais como antibióticos, cristais líquidos e capacidade de complexação com metais de interesse analítico ou biológico. Estudou-se, também, reações de obtenção de novos derivados da 5-amino- 8-hidróxi-1 ,4-naftoquinona. / It has been prepared some new derivatives of 3.5.8-triidroxi-4-imino- 1 (4H)naphthalenone. This new derivatives were obtained through acylation reactions with acyl halides of long linear chains and condensation with ketones. The new sintetized derivatives have been submitted to some tests related with their potential use as antibiotics, liquid crystals and ability to complexate with metais of biological or analitical interest. We had also studied some reactions to obtain new derivatives of 5-amino- 8-hidroxi-1,4-naphthoquinone.

Monômeros bifuncionais contendo heterociclos como substituintes: metacrilato de 2,3–epitiopropila (ETMA), metacrilato de solketila (SMA), metacrilato de 2-aziridinil-1-etila (AZMA), metacrilato de-1- fenil-2-aziridil-2-metila (FAZMA), foram sintetizados e polimerizados através de técnicas de polimerização radicalar controlada. O ETMA foi sintetizado a partir do GMA com tiocianato de amônio. O SMA e o AZMA foram obtidos a partir de reações de condensação com os álcoois solketal e aziridina etanol, respectivamente, na presença do ácido metacrílico. Para o FAZMA foi desenvolvida a síntese a partir do GMA e anilina para a obtenção do amino álcool correspondente com posterior aziridinação. Inicialmente, foi investigada a polimerização radicalar convencional para todos os monômeros (AIBN como iniciador a 60 °C), dos quais foram obtidos polímeros com características de acordo com o mecanismo da polimerização radicalar convencional, apresentando massas molares de acordo com a quantidade de iniciador e distribuições entre 1,5 e 3,0. Quando submetidos a temperaturas superiores a 70 °C ou na presença de agentes oxidantes o ETMA e o AZMA sofreram reações de abertura de anel, enquanto o SMA e o FAZMA apresentaram maior estabilidade.As técnicas de polimerização radicalar controlada RAFT e ATRP foram investigadas para todos os monômeros bifuncionais citados, com o objetivo de obter materiais poliméricos com massas molares definidas. Para o monômero ETMA através da técnica RAFT foi possível obter polímeros com controle de massa molar e estreita polidispersão utilizandoCPDB como agente de transferência de cadeia. Mesmo comportamento foi obtido para os monômeros aziridínicos AZMA e FAZMA. A polimerização ATRP do ETMA levou à reticulação do material, indicando que a presença do sistema catalítico CuBr/PMDETA promove reações de abertura do anel. Um estudo do mecanismo da reação evidenciou que ocorre a polimerização aniônica por abertura do anel do ETMA na presença de iniciadores nucleofílicos obtendo-se polímeros com heteroátomo na cadeia polimérica e o grupo metacrilato como substituinte. Em relação aos monômeros aziridínicos, ocorreu também formação de polímeros reticulados para o AZMA, enquanto para o FAZMA não se obteve controle na polimerização ATRP. Copolímeros em blocos baseados em PETMA foram sintetizados via RAFT com o objetivo de obter materiais com propriedades diferenciadas. O PETMA foi utilizado como MAT (macro agente de transferência) ou adicionado como segundo bloco nas polimerizações.Comonômeros apolares (estireno), polares, (metacrilato de metila, n-butila e t-butila), assim como hidrofílicos (ácido acrílico, e metacrilato de 2-hidróxietila) foram empregados. A formação de copolímeros em bloco ocorreu com todos os comonômeros entretanto, somente com MMA, nBMA e t-BMA foi possível obter copolímeros com bom controle da massa molar e estreita polidispersão. Em relação a polimerização radicalar controlada do monômero SMA, em nenhuma das condições investigadas obtiveram-se polímeros com massa molar definida e polidispersão estreita. / Bifunctional monomers having heterocycles as substitutes: 2,3- epithiopropyl methacrylate (ETMA), 2-(1-aziridinyl)ethyl methacrylate (AZMA), (1-phenylaziridin-2-yl) methyl methacrylate (FAZMA) and (2,2- dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl methacrylate (SMA) were synthesized and polymerized by controlled radical polymerization. ETMA was synthesized from GMA and ammonium tiocyanate. SMA and AZMA were obtained through esterification reactions between methacrylic acid and solketal and 1-aziridinethanol, respectively. The synthesis of FAZMA was carried out in two steps: GMA and aniline were reacted to the corresponding amino alcohol with subsequent aziridination. Firstly the conventional radical polymerization for all monomers (at 60 °C and using AIBN as initiator) was investigated. Polymers with characteristics according to the radical mechanism and broad molecular weight distributions (between 1.5 and 3.0) were obtained. Polymerizations at temperatures higher than 70 °C or in the presence of oxidant agents lead to ring opening reactions for the monomers ETMA and AZMA, while SMA and FAZMA showed better stability.Radical controlled polymerization RAFT (Reversible Addition Fragmentation Transfer Chain Polymerization) and ATRP (Atomic Transfer Radical Polymerization) had been investigated for all cited bifunctional monomers to obtain polymeric materials with well-defined structures and molecular weights. RAFT polymerization of ETMA led to polymers with welldefined molecular weight and low polydispersity using CPDB as chain transfer agent. Similar behavior was also obtained for AZMA and FAZMA. ATRP polymerization of ETMA and AZMA occurred with croslinking of the polymeric material during the reaction, indicating that the presence of the catalytic system (CuBr/PMDETA) promoted ring opening reactions. A study of the mechanism reaction showed that an anionic ring opening polymerization of ETMA was promoted in the presence of different nucleophiles and heterochain polymers bearing methacrylate groups as substitutes were obtained. FAZMA could be polymerized by ATRP, however without molecular weight control. Copolymers based in PETMA were synthesized by RAFT to improve the properties of the resultant materials. PETMA was used as macro transfer chain agent or added as second block in the polymerizations. Comonomers with diferent polarities, styrene, methacrylates (n-butyl-, methyl-, t-butyl , 2-hydroxyethyl) and acrylic acid were used to obtain block copolymers. However, only with the monomers MMA, nBMA and tBMA copolymers with good control of the molecular weight and narrow polydispersity were synthesized. Under the investigated conditions no controlled radical polymerization of SMA was achieved.

Orientadora: Iêda Maria Begnini. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: Ieda Maria Begnini. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: Ricardo Andrade Rebelo. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Este trabalho apresenta uma proposta de síntese de fotocatalisadores à base de titânia para fotodegradação dos antibióticos sulfametoxazol (SMX), ciprofloxacino (CIP) e norfloxacino (NOR). As sínteses foram realizadas utilizando suportes comerciais (sílica, alumina, óxido de magnésio e zeólita NaY), suportes modificados à base de sílica modificada com Al, Mo, W e Cr, e suportes modificados com Sn, a fim de de aumentar o espectro de absorção da radiação solar e promover uma maior interação entre catalisador e analito. Os sólidos foram caracterizados por diversas técnicas de caracterização elementar, estrutural, textural e morfológica: microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), difratometria de raios X (XRD), espectroscopia de refletância difusa no ultraviota-visível (DRS), potencial zeta, adsorção de nitrogênio, espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Em testes iniciais de degradação, os melhores resultados apresentados foram dos sólidos TiAl2O3 e SnTi-TiMoSiO2, atingindo respectivamente 84 e 71 % de degradação de SMX em água durante 60 minutos. Nos experimentos subsequentes, o sólido TiAl2O3 apresentou degradação de 100 % em água nos tempos de 20 minutos para os antibióticos CIP e NOR e 30 minutos para o SMX, e em efluente esses tempos foram para 60 e 90 minutos, respectivamente. O sólido SnTi-TiMoSiO2 apresentou 100 % de degradação em água para os antibióticos CIP e NOR em 120 minutos e em 60 minutos para o SMX, e a total degradação em efluente se deu em 60 minutos para CIP e NOR e em 90 minutos para o SMX. Em experimento utilizando a radiação solar como fonte luminosa, o sólido TiAl2O3 promoveu degradação total dos três antibióticos em apenas 15 minutos. O sólido SnTi-TiMoSiO2 possibilitou degradação de 100 % dos antibióticos CIP e NOR em 120 minutos e 70 % do SMX em 240 minutos. Avaliando a reutilização dos sólidos, TiAl2O3 apresentou degradação de 100% nos 5 ciclos de reutilização e o sólido SnTi-TiMoSiO2 apresentou degradação muito próxima de 100 %. / This study proposes a synthesis of photocatalysts based on titanium dioxide to photodegrade the antibiotics sulfamethoxazole (SMX), ciprofloxacin (CIP) and norfloxacin (NOR). The synthesis were performed using commercial supports as silica, alumina, magnesium oxide and NaY zeolite, modified supports with aluminum, molybdenum, tungsten and chromium, and modified surfaces with tin, in order to red shift the solar absorption spectrum and promote a major interaction between catalyst and analyte. The solids were characterized by many techniques of elemental, structural, textural and morphological characterization such as scanning electron microscopy/energy dispersive X ray spectroscopy (SEM-EDX), X ray diffraction (XRD), diffuse reflectance spectroscopy in ultraviolet-visible (DRS), zeta potential, nitrogen adsorption, small angle X ray scattering (SAXS), infrared spectroscopy (FT-IR) and X ray photoelectron spectroscopy (XPS). In the screening experiments the best results were found for TiAl2O3 and SnTi-TiMoSiO2 solids, reaching 84 % and 71 % of degradation of SMX, respectively, in pure water during 60 minutes. In subsequent experiments, TiAl2O3 alowed degradation of 100 % in pure water after 20 minutes of the antibiotics CIP e NOR and after 30 minutes of SMX, and in wastewater these degradation times shifted to 60 and 90 minutes, respectively. The solid SnTi-TiMoSiO2 showed 100 % degradation in pure water to antibiotics CIP and NOR in 120 minutes and 60 minutes for SMX, and total degradation in wastewater after 60 minutes for CIP and NOR and 90 minutes for SMX. The experiments using solar radiation as light source, TiAl2O3 presented total degradation of the three antibiotics in only 15 minutes, though the solid SnTi-TiMoSiO2 presented degradation of 100 % of CIP and NOR in 120 minutes and 70 % of SMX in 240 minutes. Evaluating the reuse of the photocatalysts, TiAl2O3 presented total degradation in all of 5 cycles of reusing and SnTi-TiMoSiO2 presented degradation very close to 100 %.

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