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Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8221472 bytes, checksum: cac315a193674c3a77482441306e409a (MD5) Previous issue date: 2013-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / An alternative route for the synthesis of the three isomers of Mn(III) N-metylpyridylporphyrins, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) was developed by the direct methylation of MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) with methyl tosylate; this methodology may be adapted for preparing the longer-alkyl-chain analogues. The investigation of the thermal stability of the potent redox modulator Mn(III) meso-tetrakis(N-ethylpyridinium-2- yl)porphyrin chloride (MnTE-2-PyPCl5) showed that the thermal decomposition of MnTE-2-PyPCl5∙11H2O under air occurs in three successive steps: dehydration, dealkylation (ethyl chloride loss) and combustion, to yield Mn oxide as final residue. Heating MnTE-2-PyPCl5∙11H2O up to ~100 ºC leads to dehydration, but with no effect onto the catalytic SOD activity after rehydration/dissolution. Heating the sample at temperatures above 100 ºC leads to dealkylation, which affects catalytic and biological properties. The immobilization of the neutral Mn porphyrins (MnPs) MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) covalently onto chloropropyl silica-gel (Sil-Cl) or the cationic MnPs MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) electrostatically into sodium vermiculite (verm) yielded stable biomimetic models of cytochromes P450. The resulting materials, Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), were used as oxidation catalyst for hydroxylation of cyclohexane and adamantane by iodosylbenzene. The heterogeneous systems were more efficient, selective, and oxidatively stable than the homogeneous counterparts, and could be reused three times with no significant loss in efficiency. The use of more drastic conditions (i.e., large excess of PhIO), led to considerable decrease in efficiency, which was partial recovered upon catalyst reuse uner milder conditions, indicating that the support protects the supported MnP against oxidative degradation. The materials efficiently catalyzed the oxidation of cyclohexanol to cyclohexanone, suggesting that the ketone observed during cyclohexane hydroxylation may result, at least partially, from cyclohexanol oxidation. The covalent bond between Sil-Cl and MnPs via N-pyridyl moiety allowed the preparation of efficient and stable catalysts, even with first generation, simple MnPs, such as MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4). Vermiculite was revealed as a simple and effective support for rapid and qualitative immobilization of cationic MnPs, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). Grinding of the vermiculite-based materials decreased the crystallinity of the systems, which was followed by an increase in the catalytic efficiency of the meta and para isomers verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 3 and 4), but did not affect of the high efficiency of the immobilized ortho isomer (verm/MnTM-2-PyPCl5), whose resistance to oxidative destruction and/or leaching was, additionally, higher than that of the other isomers. / Neste trabalho foi desenvolvida uma rota alternativa para obtenção dos três isômeros das N-metilpiridinioporfirinas de Mn(III), MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), a partir da metilação direta dos complexos MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) com tosilato de metila; esta metodologia pode ser adaptada para obtenção de derivados alquilas de cadeias maiores. A investigação da estabilidade térmica do modulador redox potente cloreto de meso-tetraquis(N-etilpiridinio-2-il)porfirinatomanganês(III) (MnTE-2-PyPCl5) revelou que a decomposição térmica da MnTE-2-PyPCl5∙11H2O em ar ocorre em três etapas sucessivas, associadas à desidratação, desalquilação (perda dos grupos EtCl) e combustão, levando a óxidos de Mn como resíduo final. O aquecimento da MnTE-2- PyPCl5∙11H2O até ~100 °C leva à desidratação, mas não afeta a atividade catalítica SOD após a re-hidratação/dissolução. O aquecimento da amostra à temperatura elevada (>100 oC) leva à desalquilação e compromete as propriedades catalíticas e biológicas da amostra. O desenvolvimento de modelos biomiméticos dos citocromos P450 pela heterogeneização covalente das Mn-porfirinas (MnPs) neutras MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4) na sílica cloropropil (Sil-Cl) e pela heterogeneização eletrostática das MnPs catiônicas MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4) na vermiculita de sódio (verm) foi estudado. Os materiais resultantes, Sil-Cl/MnT-X-PyPCl e verm/MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4), foram empregados como catalisadores em reações de hidroxilação de cicloexano e adamantano por iodosilbenzeno (PhIO). Os catalisadores heterogeneizados foram mais eficientes, seletivos e resistentes à destruição oxidativa do que os catalisadores em meio homogêneo, e foram reutilizados por três vezes sem perda significativa na eficiência catalítica. Sob condições mais drásticas, com o uso de grande excesso de PhIO, há diminuição considerável da eficiência, mas os catalisadores imobilizados puderam ser reutilizados com recuperação parcial da eficiência, o que indica que o suporte exerce proteção das MnPs contra degradação oxidativa. Os catalisadores heterogeneizados foram eficientes ao catalisar a oxidação do cicloexanol à cicloexanona, sugerindo que a cetona observada nas hidroxilações pode advir da oxidação seqüencial, cicloexano-cicloexanol-cicloexanona. A ligação covalente entre a Sil-Cl e as MnPs via grupo N-piridil possibilitou a obtenção de catalisadores eficientes e estáveis, mesmo utilizando MnPs simples de primeira geração, MnT-X-PyPCl (X = 2, 3, 4). Já a vermiculita mostrou-se um suporte simples e efetivo para imobilização rápida e quantitativa de MnPs catiônicas, MnTM-X-PyPCl5 (X = 2, 3, 4). A pulverização dos materiais à base de vermiculita diminuiu a cristalinidade dos sistemas, promoveu um aumento na eficiência dos isômeros meta e para (verm/MnTM-X-PyPCl5, X = 3 e 4), mas não modificou a alta eficiência do isômero orto imobilizado (verm/MnTM-2-PyPCl5), cuja resistência à destruição oxidativa e/ou lixiviação foi superior à dos outros isômeros.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-23T12:13:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli José Miranda Ribeiro Júnior - 2015.pdf: 709119 bytes, checksum: baa5cef4451e6bd53886e3cc249f19df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-23T12:15:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli José Miranda Ribeiro Júnior - 2015.pdf: 709119 bytes, checksum: baa5cef4451e6bd53886e3cc249f19df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T12:15:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Eli José Miranda Ribeiro Júnior - 2015.pdf: 709119 bytes, checksum: baa5cef4451e6bd53886e3cc249f19df (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Laccase is a poliphenoloxidase enzyme that catalyzes the oxidation of phenolic compounds in the corresponding quinones. The current obtained in this redox process can be used for quantitative analysis. In this work, a carbon paste biosensor modified gluteraldehyde functionalized silica and an enzymatic extract of the “Pycnoporus sanguineus” fungi as a lacase source is proposed for phenol determination. The effect of carbon paste and electrolyte composition, pH from 3,0 to 8,0, start potential from 0,55 to 0,25mV, scan rate from 5 to 25 mV s-1 and potential pulse amplitude from 10 to 60mV on the differential pulse voltammetric response was investigated. A linear correlation of R² = 0,9946 was obtained for the phenol content (catechol) in the concentration range from 50 to 500nMol L-1, with a detection limit of 30nMol L-1. This biosensor was used for the determination of different kinds of phenolic compounds, presenting a better response for catechol. / A lacase é uma enzima poliphenoloxidase que catalisa a oxidação de compostos fenólicos nas correspondentes quinonas. A corrente obtida neste processo redox pode ser usada para a análise quantitativa da concentração dos fenóis na água. Neste trabalho, é proposto o uso de um biossensor modificado para a determinação de fenol. O biossensor de pasta de carbono com sílica funcionalizada foi modificado com glutaraldeído e um extrato enzimático de fungos “Pycnoporus sanguineus” como uma fonte de lacase. O efeito da pasta de carbono e da composição de electrólito, permite trabalhar com pH compreendido entre 3,0 - 8,0, e um potencial inicial entre 0,55 - 0,25mV. A velocidade de varrimento foi de 5 a 25mV s-1 e amplitude de pulso de 10 a 60mV, estudando-se na resposta voltamétrica de pulso diferencial .Uma correlação linear de R2 = 0,9946 foi obtida para o teor de fenol (catecol) na gama de concentrações de 50 a 500nMol L-1, com um limite de detecção de 30nMol L-1. Este biossensor foi utilizado para a determinação de diferentes tipos de compostos fenólicos, apresentando uma melhor resposta para o catecol.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-17T17:51:04Z No. of bitstreams: 1 (Dissertação_mestrado__(03.11_)).pdf: 1756144 bytes, checksum: 6a5c8a2f486f154eba91b5aa9780dde0 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-19T12:24:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 (Dissertação_mestrado__(03.11_)).pdf: 1756144 bytes, checksum: 6a5c8a2f486f154eba91b5aa9780dde0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-19T12:24:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 (Dissertação_mestrado__(03.11_)).pdf: 1756144 bytes, checksum: 6a5c8a2f486f154eba91b5aa9780dde0 (MD5) / CNPQ / A determinação de metais em águas naturais por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES), em geral, deve envolver etapas de pré- concentração, devido os níveis de concentração dos metais em água serem muitas vezes abaixo dos limites de detecção da técnica. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um método de pré-concentração em fase sólida sensível e simples para a determinação de cobre, ferro, níquel, manganês, chumbo e zinco em amostras de água por ICP OES. As condições experimentais para pré-concentração foram otimizadas considerando os fatores: concentração do eluente, volume de eluente, volume da amostra, vazão e pH. As condições otimizadas corresponderam ao uso de 5 mL de solução de HCl 0,8 mol L-1 como eluente, volume da amostra de 50 mL, vazão de 1,9 mL min-1 e pH 9,0. Para a determinação dos metais, as amostras, após ajuste do pH, foram percoladas com o auxílio de uma bomba peristáltica em cartucho Sep-pak C18 com 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN) imobilizado na sílica funcionalizada C18. A eluição dos analitos foi realizada com a passagem da solução de HCl pelo cartucho para posterior determinação por ICP OES. Nestas condições, os limites de detecção para Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn obtidos variaram entre 0,11 e 21 µg L-1 e os limites de quantificação entre 0,36-69 µg L-1, respectivamente. Os desvios padrão relativos (R.S.D.) para a determinação dos analitos não ultrapassaram 9 %. O efeito de possíveis espécies interferentes sobre a recuperação dos analitos também foram investigados. A exatidão do método foi avaliada mediante análise de material de referência certificado (SLEW-3 Estuariene Water Reference Material for Trace Metals) e o método proposto foi aplicado para análise de amostras de água subterrânea, água potável e água de rio coletadas nos municípios de Cachoeira e São Félix, Bahia, Brasil. As amostras foram analisadas por Espectrometria de Massas com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS) como método comparativo, não sendo observadas diferenças significativas entre estes resultados e os resultados obtidos pelo método proposto. / The determination of metals in natural waters by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES), in general, involves pre-concentration steps, due the concentration levels of metals in water are often below the limits of detection of this technique. In this way, the objective of this work was to develop a pre-concentration solid phase method for sensitive and simple determination of copper, iron, nickel, manganese, lead and zinc in water samples by ICP OES. The experimental conditions for pre- concentration were optimized considering the following factors: the concentration of the eluent, eluent volume, sample volume, flow-rate and pH. The optimized conditions corresponded to the use of 5 mL of HCl solution 0.8 mol L-1 as an eluent sample volume 50 ml, flow-rate 1.9 mL min-1 and pH 9.0. For the determination of metals by the procedure, the samples after pH adjustment were percolated with the aid of a peristaltic pump on Sep-Pak C18 cartridge with 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN). The analyte elution was carried out with the passage of the HCl solution in the cartridge for subsequent determination by ICP OES. In these conditions, the detection limit for Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn varied between 0.11 to 21 μg L-1 and the limits of quantification from 0.36 to 69 μg L-1, respectively. The relative standard deviation (RSD) for the analytes of this study did not exceed 9%. The effect of possible interfering species on the recovery of the analytes was also investigated. The accuracy of the method was evaluated by analysis of certified reference material (SLEW-3 Estuariene Water Reference Material for Trace Metals) and the proposed method was applied to samples of ground water, drinking water and river water collected in Cachoeira and São Félix cities, Bahia, Brazil. The samples were analyzed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) as a comparative method do not being found significant differences among these results and the results obtained by the proposed method.