Esta tese apresenta a síntese e a caracterização de novos complexos de rênio e tecnécio utilizando como agentes complexantes ligantes assimétricos do tipo base de Schiff e ligantes triaminas derivadas da dietilenotriamina. Os ligantes assimétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre 2,2\'-dihidroxibenzofenona e as aminas alifáticas etilenodiamina e dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes 2,2\'-(((2-aminoetill)imino)metileno)difenol(HL1) e 2,2\'-(((2-((2-aminoetil)amino)etil)imino) metileno)difenol (HL2). Os ligantes simétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre benzaldeído, 4-hidroxibenzofenona e 3- e 4-metoxibenzaldeído com a amina alifática dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes simétricos tridentados tricloridrato de N1-benzil-N2-(2-(benzilamino)etil)etano-1,2-diamina (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(etano-2,1-diil))bis- (azanediil))bis(phenilmetileno))difenol (HL4), tricloridrato de N1-(4-metoxibenzil)-N2-(2-((4-metoxibenzil)amino)etil) etano-1,2-diamina (HL5) e tricloridrato de N1-(3-metoxibenzil)-N2-(2-((3-metoxibenzil)amino)etil)etano-1,2-diamina (HL6). Reações de complexação foram conduzidas com os precursores metálicos de ReI eTcI. O complexo [Re(CO)5Br] foi utilizado como precursor de ReI. Foi obtido o complexo neutro do tipo fac-[Re(CO)3(L1)] e complexos catiônicos do tipo fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br. Os ligantes e complexos foram caracterizados por ponto de fusão, análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta visível, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C, espectrometria de massas (MS-ESI) e, no caso dos complexos com os ligantes HL1,2,5,6, difração de raios X pelo método do monocristal. Foi realizada a marcação do ligante HL3 com o complexo fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, formando o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br e outras espécies em solução, que foram separadas por HPLC. Adicionalmente, realizou-se um estudo comparativo entre o método convencional de síntese (aquecimento) com o método de síntese no qual microondas são utilizadas. O complexo de tecnécio foi caracterizado por HPLC e eletroforese em papel. Foram realizados testes de estabilidade em cisteína, histidina e tampão PBS. Os testes de estabilidade mostraram que o complexo apresenta boa estabilidade por período de 3 horas. Foi determinado o coeficiente de partição desse complexo, tendo sido observado o caráter lipofílico do mesmo. Foram também realizados testes biológicos in vitro de captação e extrusão com células B16F10 (melanoma murino), onde as células captaram o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br,em torno de 4,2%, e mantiveram retidas em seu interior cerca de 20% do complexo, após 60 minutos de incubação. O teste de viabilidade celular por azul de Tripan, mostrou estabilidade das células, durante os experimentos de captação e extrusão, frente às espécies radioativas, apresentando uma viabilidade celular superior a 90% em todos os casos. / This thesis presents the synthesis and characterization of novel rhenium and technetium complexes using as complexing agents asymmetric ligands (Schiff\'s bases type ligands) and triamines ligands derived from diethylenetriamine. The asymmetric ligands were synthesized by condensation reactions between 2,2\'-dihydroxybenzophenone and the aliphatic amines ethylenediamine and diethylenetriamine, giving rise, respectively, to the ligands 2,2\'-(((2-aminoetill)imino) methylene)diphenol (HL1) and 2,2\'-(((2-((2-aminoethyl)amino)ethyl)imino) methylene) diphenol (HL2). The symmetrical ligands were synthesized by condensation reactions between benzaldehyde, 4-hydroxybenzophenone and 3- and 4-methoxybenzaldehyde with the aliphatic amine diethylenetriamine, resulting in the formation, respectively, of the symmetrical tridentated ligands trihydrochloride N1-benzyl-N2-(2-(benzylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(ethane-2,1-diyl))bis(azanediil))bis(phenilmetileno))diphenol (HL4), trihydrochloride N1-(4-methoxybenzyl)-N2-(2-((4-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL5) and trihydrochloride N1-(3-methoxybenzyl)-N2-(2-((3-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL6). Complexation reactions were carried out using ReI and TcI as metal precursors. The complex [Re(CO)5Br] was used as ReI precursor. Neutral complexe of the type fac-[Re(CO)3(L1)] and cationic complexes of the type fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br were obtained. The ligands and complexes were characterized by melting point, elemental analysis (CHN), infrared absorption spectroscopy, UV-visible absorption spectroscopy, 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry (MS-ESI) and for the complexes with the ligands HL1,2,5,6, single crystal X ray diffraction method. Labeling studies were carried out for the HL3 ligand with the complex fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, forming the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and other species in solution, which were separated by high performance liquid chromatography (HPLC). Additionally, a comparative study was done between the conventional (heating) and the synthesis method using microwaves. The technetium complex was characterized by HPLC and electrophoresis on paper. Stability tests were conducted on cysteine, histidine and PBS buffer. The stability tests showed that the compound presents good stability over a 3 hour period. The lipophilic character of the complex was confirmed by the determination of the partition coefficient. In addition, In vitro biolgical tests of captation and influx were performed on B16F10 cells (murine melanoma). The cells captured around 4.2% of the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and retained 20% of the amount inside after 60 minutes of incubation. The Trypan blue exclusion test of cell viability showed stability of the cells during the influx and captation experiments, front of the radioactive species, showing cell viability greater than 90% in all cases.

Bases de Schiff biopoliméricas à base de quitosana foram preparadas a partir do salicilaldeído e de seus derivados substituídos na posição 5 do anel aromático do salicilaldeído (5-bromo, 5-cloro, 5-metil, 5-metóxi e 5-nitrosalicilaldeído), utilizando condições de síntese otimizadas para aumentar o grau de substituição (GS). Durante a caracterização das bases foram observados GS (%) = 78,7; 51,3; 43,7; 28,1; 22,1 e 17,5, respectivamente para os derivados 5-metóxi, salicilaldeído, 5-nitro, 5-cloro, 5-metil e 5-bromo, tendo sido as diferenças atribuídas ao caráter indutivo e de ressonância de cada um dos grupos substituintes. A partir desses ligantes foram sintetizados os complexos de cobre (II) e níquel (II) com quitosana e todas as bases de Schiff biopoliméricas. A quitosana, os ligantes e os complexos foram caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e técnicas termoanalíticas (termogravimetria, TG; termogravimetria derivada, DTG e análise térmica diferencial, DTA). A quitosana utilizada apresentou grau de desacetilação, GD = 75,6%, determinado por 1H RMN, e apresentou as bandas características para estes biopolímeros nos espectros FTIR e decomposição térmica em dois eventos exotérmicos, após desidratação. As curvas TG/DTG-DTA das bases revelaram que estas são menos estáveis que a quitosana de partida e a estabilidade mostrou-se mais uma função da natureza do ligante do que do GS. A partir das curvas TG e dos valores de GS foi possível prever a composição das bases em concordância com os dados de análise elementar. Os complexos mostraram coordenação com os átomos de oxigênio do anel aromático dos aldeídos e do nitrogênio imínicos, com base nos espectros FTIR, sendo os complexos de cobre aparentemente mais fortes que os de níquel, se considerados os deslocamentos nas frequências de vibração das ligações C=N e C-Ofen. Os complexos de cobre (II) e níquel (II) também apresentaram decomposição em duas etapas, após desidratação, tendo sido a primeira etapa observada em temperaturas inferiores às das bases. Em alguns casos foi possível observar que os processos de decomposição se dividem, sugerindo decomposição diferenciada para regiões do biopolímero contendo o complexo e aquelas não modificadas, pois tal fenômeno ocorreu principalmente nos complexos derivados das bases com menor GS. Os resíduos de decomposição desses complexos foram CuO e NiO, de acordo com difratogramas de raios X, cujos teores permitiram calcular a quantidade de metal presente em cada complexo, e concluir que praticamente todos os sítios contendo as bases biopoliméricas foram complexadas em ambos os casos. / Biopolymeric Schiff bases were prepared from chitosan and salicylaldehyde and its 5-bromo, 5-chloro, 5-methyl, 5-methoxy and 5-nitro derivatives, under conditions optimized to improve the degree of substitution (DS). From 1H NMR data, DS (%) = 78.7, 51.3, 43.7, 28.1, 22.1 and 17.5, for 5-methoxy, salicylaldehyde, 5-nitro, 5-chloro, 5-methyl, and 5-bromo derivatives, respectively. The differences had been attributed to inductive and resonance effects of each substituent. From these ligands, copper (II) and nickel (II) complexes were synthesized with chitosan and all the biopolymeric Schiff bases. Chitosan, ligands and complexes were characterized by Fourier transform vibrational spectroscopy in the infrared region (FTIR) and thermal analytical techniques (thermogravimetry, TGA; derivative thermogravimetry, DTG and differential thermal analysis, DTA). Chitosan presented a deacetylation degree, DD = 75.6%, determined by 1H NMR, presenting the characteristic bands of this biopolymer in the FTIR spectra as well as decomposition in two exothermic steps after dehydration. TGA/DTG and DTA curves of the bases revealed that they are less stable than chitosan. This stability is closely related to the nature of substituent than the DS. From TGA curves and DS values it was possible to calculate the bases composition which agreed with elemental analysis data. Complexes presented coordination via oxygen atom of aldehydes aromatic rings and the iminic nitrogen, based on the FTIR results, being the copper (II) complexes apparently stronger the those from nickel (II), if one consider the displacements in the vibration frequencies of the C=N and C-Ophen bonds. The copper (II) and nickel (II) complexes also presented decomposition in two steps after dehydration, being the first step observed in lower temperatures when compared to those of the free bases. In some cases it was possible to observe that the decomposition steps in the DTG curves are split suggesting different decomposition for regions of the biopolymer in which the complexes is present and for the unmodified ones, once such phenomena occurred mainly in complexes derived from the bases with lower DS. The residues of decomposition for such complexes were CuO and NiO, according to X-ray diffractograms and their contents permitted to calculate the amount of each metal present in the complex leading to conclude that almost all the sites containing the Schiff bases on the biopolymeric matrix was complexed in both cases.

Bases de Schiff biopoliméricas à base de quitosana foram preparadas a partir do salicilaldeído e de seus derivados substituídos na posição 5 do anel aromático do salicilaldeído (5-bromo, 5-cloro, 5-metil, 5-metóxi e 5-nitrosalicilaldeído), utilizando condições de síntese otimizadas para aumentar o grau de substituição (GS). Durante a caracterização das bases foram observados GS (%) = 78,7; 51,3; 43,7; 28,1; 22,1 e 17,5, respectivamente para os derivados 5-metóxi, salicilaldeído, 5-nitro, 5-cloro, 5-metil e 5-bromo, tendo sido as diferenças atribuídas ao caráter indutivo e de ressonância de cada um dos grupos substituintes. A partir desses ligantes foram sintetizados os complexos de cobre (II) e níquel (II) com quitosana e todas as bases de Schiff biopoliméricas. A quitosana, os ligantes e os complexos foram caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e técnicas termoanalíticas (termogravimetria, TG; termogravimetria derivada, DTG e análise térmica diferencial, DTA). A quitosana utilizada apresentou grau de desacetilação, GD = 75,6%, determinado por 1H RMN, e apresentou as bandas características para estes biopolímeros nos espectros FTIR e decomposição térmica em dois eventos exotérmicos, após desidratação. As curvas TG/DTG-DTA das bases revelaram que estas são menos estáveis que a quitosana de partida e a estabilidade mostrou-se mais uma função da natureza do ligante do que do GS. A partir das curvas TG e dos valores de GS foi possível prever a composição das bases em concordância com os dados de análise elementar. Os complexos mostraram coordenação com os átomos de oxigênio do anel aromático dos aldeídos e do nitrogênio imínicos, com base nos espectros FTIR, sendo os complexos de cobre aparentemente mais fortes que os de níquel, se considerados os deslocamentos nas frequências de vibração das ligações C=N e C-Ofen. Os complexos de cobre (II) e níquel (II) também apresentaram decomposição em duas etapas, após desidratação, tendo sido a primeira etapa observada em temperaturas inferiores às das bases. Em alguns casos foi possível observar que os processos de decomposição se dividem, sugerindo decomposição diferenciada para regiões do biopolímero contendo o complexo e aquelas não modificadas, pois tal fenômeno ocorreu principalmente nos complexos derivados das bases com menor GS. Os resíduos de decomposição desses complexos foram CuO e NiO, de acordo com difratogramas de raios X, cujos teores permitiram calcular a quantidade de metal presente em cada complexo, e concluir que praticamente todos os sítios contendo as bases biopoliméricas foram complexadas em ambos os casos. / Biopolymeric Schiff bases were prepared from chitosan and salicylaldehyde and its 5-bromo, 5-chloro, 5-methyl, 5-methoxy and 5-nitro derivatives, under conditions optimized to improve the degree of substitution (DS). From 1H NMR data, DS (%) = 78.7, 51.3, 43.7, 28.1, 22.1 and 17.5, for 5-methoxy, salicylaldehyde, 5-nitro, 5-chloro, 5-methyl, and 5-bromo derivatives, respectively. The differences had been attributed to inductive and resonance effects of each substituent. From these ligands, copper (II) and nickel (II) complexes were synthesized with chitosan and all the biopolymeric Schiff bases. Chitosan, ligands and complexes were characterized by Fourier transform vibrational spectroscopy in the infrared region (FTIR) and thermal analytical techniques (thermogravimetry, TGA; derivative thermogravimetry, DTG and differential thermal analysis, DTA). Chitosan presented a deacetylation degree, DD = 75.6%, determined by 1H NMR, presenting the characteristic bands of this biopolymer in the FTIR spectra as well as decomposition in two exothermic steps after dehydration. TGA/DTG and DTA curves of the bases revealed that they are less stable than chitosan. This stability is closely related to the nature of substituent than the DS. From TGA curves and DS values it was possible to calculate the bases composition which agreed with elemental analysis data. Complexes presented coordination via oxygen atom of aldehydes aromatic rings and the iminic nitrogen, based on the FTIR results, being the copper (II) complexes apparently stronger the those from nickel (II), if one consider the displacements in the vibration frequencies of the C=N and C-Ophen bonds. The copper (II) and nickel (II) complexes also presented decomposition in two steps after dehydration, being the first step observed in lower temperatures when compared to those of the free bases. In some cases it was possible to observe that the decomposition steps in the DTG curves are split suggesting different decomposition for regions of the biopolymer in which the complexes is present and for the unmodified ones, once such phenomena occurred mainly in complexes derived from the bases with lower DS. The residues of decomposition for such complexes were CuO and NiO, according to X-ray diffractograms and their contents permitted to calculate the amount of each metal present in the complex leading to conclude that almost all the sites containing the Schiff bases on the biopolymeric matrix was complexed in both cases.

Nos últimos anos, têm-se notado o aumento do número de pesquisas relacionadas aos complexos de metais de transição com base de Schiff devido a suas interessantes estruturas e amplas aplicações, isso se deve em parte a formação de complexos estáveis, apresentando um papel importante na química de coordenação. A determinação estrutural dos átomos nas moléculas é necessária para que suas propriedades químicas, físicas e biológicas possam ser compreendidas. Para esta finalidade, existe uma grande variedade de técnicas químicas e físicas, na qual podemos citar a Difração de Raios X. Os avanços computacionais dos últimos anos e sua agregação na ciência, proporcionou um crescimento nas pesquisas que utilizam métodos teóricos, pois possibilitou sua aplicação em diversas áreas que dependiam de tão evolução para continuação de seus estudos. Vale ressaltar, que o uso de cálculo teórico têm apresentado um grande interesse pelos pesquisadores da área da Química, seja para a compreensão das suas estruturas ou para o estudo dos mecanismos de reações. Logo, o objetivo desse trabalho é a investigação estrutural de bases de Schiff, através da determinação das estruturas cristalinas por difração de raios-X. A partir dos dados cristalográficos foram avaliados parâmetros geométricos, interações intermoleculares, onde ambos os dados foram comparados com os da literatura obtendo resultados satisfatórios. A estrutura ASZ, apresentou estrutura semelhante com a esperada, obtendo-se índices de discordância R = 0,0774, wR2 = 0,2302, o que caracteriza um refinamento eficiente. A molécula possui um eixo cristalográfico de ordem 2 e grupo pontual 2/m. O complexo Zn(apy-epy), obteve bons índices de discordância R = 0,0621, wR2 = 0,2172, centrossimétrica, apresentando grupo pontual mmm com eixo de ordem 2. O átomo central de zinco tem geometria bipiramidal ligada a 6 átomos de nitrogênio. O ligante CW2-10A, foi a estrutura que obteve o melhor valor de discordância R = 0,0348, wR2 = 0,0902 e grupo pontual 2/m. A estrutura determinada, estava de acordo com o esperado. A estrutura final do complexo com sigla CuDenim, estava de acordo com o proposto, com um índice de discordância satisfatório R = 0,0746, wR2 = 0,2122, também apresentou uma interação do metal Cu com átomos de oxigênio do íon perclorato. O complexo CW1-53A, possui alguns átomos desordenados e foi preciso que fossem refinados isotropicamente, apresentou índices de discordância dentro do ideal R = 0,0436, wR2 = 0,1227. Os cálculos de frequência vibracional não identificaram frequências imaginárias para nenhuma das estruturas otimizadas. A estabilidade química foi explicada pelo gap HOMO-LUMO, bem como os locais de interações intermoleculares foram explicados através dos mapas de superfície Hirshfeld e pelo mapa de potencial eletrostático. / In recent years, has been an increase in studies related with Schiff-bases transition metal complexes due to their interesting structures and wide applications. One reason for this is the formation of stable complexes, presenting an important role in coordination chemistry. The structural determination of the atoms in the molecules is necessary in understanding in their chemical, physical and biological properties. For this purpose, there is a great variety of chemical and physical techniques, in which we can mention X-ray Diffraction. The computational advances of the last years and their aggregation in science, provided to growth in the researches that use theoretical methods, as it allowed its application in several areas that depended on so to continue their studies. It is worth mentioning that the use of theoretical calculus has shown a great interest by researchers in the field of Chemistry, either to understand their structures or to study the mechanisms of reactions. Therefore, the objective of this work is the structural investigation of Schiff bases, through the determination of the crystalline structures by X-ray diffraction. Where all the structures presented good indexes of disagreement and the obtained structures were within the expected one. From the crystallographic data, geometric parameters, intermolecular interactions were evaluated, and both data were compared with those of the literature, obtaining satisfactory results. The structure ASZ, presented similar to the one expected, with discordance indices R = 0,0774, wR2 = 0.2302, therefore characterizing the refinement. The molecule has a crystallographic axis of order 2 and a point group 2 / m. The complex Zn (apy-epy), obtained good discordance indices R = 0.0621, wR2 = 0.2172, centrossimetric, presenting a point group mmm with axis of order 2. The central zinc atom has bipyramidal geometry attached to 6 nitrogen atoms. The ligand CW2-10A was the structure that obtained the best discordance value R = 0.0348, wR2 = 0.0902 and 2/m point group. The structure determined was as expected. The final structure of the complex with CuDenim acronym, was in agreement with the with satisfactory discordance index R = 0.0746, wR2 = 0.2122, also presented a Cu metal interaction with oxygen atoms of the perchlorate ion. The complex CW1-53A, has some disordered atoms and had to be refined isotropically. It presented disagreement indices within the ideal R = 0.0436, wR2 = 0.1277. The vibrational frequency calculations did not identify imaginary frequencies for any of the optimized structures. The chemical stability was explained by the HOMO-LUMO gap, as well as the sites of intermolecular interactions were explained through the Hirshfeld surface maps and the electrostatic potential map.

Neste trabalho estudamos propriedades estruturais, magnéticas e eletrônicas de complexos de cobre em duas classes de ligantes semelhantes com potenciais aplicações nas áreas de nanotecnologia e farmacologia. A primeira classe de ligantes é do tipo bases de Schiff, conhecidas por sua vasta gama de aplicações em química e biologia, aqui estudadas como miméticos de sítios de proteínas e também como potenciais metalo-fármacos. Procuramos investigar as características estruturais e eletrônicas buscando correlacionar as informações obtidas experimentalmente com as obtidas através de cálculos de estrutura eletrônica. Em especial, no estudo da competição pelo íon Cu entre as bases de Schiff e a proteína albumina, mostramos a influência de diversos fatores como, por exemplo, a geometria dos ligantes e a sua estrutura eletrônica. A segunda classe estudada é constituída de bases modificadas de DNA com a habilidade de complexar metais (espécie [M-DNA]) e formar estruturas com acoplamento ferromagnético. Observamos para as espécies [M-DNA] que o acoplamento ferromagnético é estabilizado através de dois efeitos: a) diferentes estados de carga que podem gerar distorções na coordenação quadrado planar; b) a adição do backbone do DNA. Utilizamos neste estudo o método Projector Augmented Wave (PAW) e também bases locais dentro da Teoria do Funcional da Densidade, atrav´es dos c´odigos computacionais CP-PAW e Gaussian03. / We studied structural, electronic and magnetic properties of copper complexes with two similar classes of ligands with potential applications in nanotechnology or pharmacology. The first class of compounds consists of Schiff bases and corresponding copper complexes. We investigated structural and electronic properties of these complexes searching for correlations among the information obtained experimentally and by electronic structure calculations. In special, in the study of the competition for the Cu ion between Schiff bases and the albumin protein, we show the influence of different factors such as the geometry of the ligands and their electronic structure. The second class of ligands focused in our studies are modified DNA bases coordinated to copper, where EPR studies have shown ferromagnetic interactions among the metal centers. We studied in this case the influence of the charge state and of the backbone in the magnetization of the Cu chain. In all cases presented here, we used ab-initio electronic structure calculations in the framework of the Density Functional Theory (DFT). This has been done using the CP-PAW code and the Gaussian03 code.

Neste trabalho inicialmente foi feita uma breve apresentação sobre a utilização de compostos de bases de Schiff e Cobre(II) como catalisadores na reação de oxidação de sulfetos. Foi feita a determinação das estruturas cristalinas dos compostos: N,N\'-bis(3-etoxisalicilideno)-(1,2etileno- diamina) Cu(II), sistema cristalino ortorrômbico grupo espacial Pbcn a = 7.639(5); b= 12.760(5); c= 19.733(5)Å; V = 1923.4(15) (3)Å3; Dcalc = 1.505 Mg/m3; MM = 435.96; e m = 1.170 mm-1, N,N\'-bis (4-dietilaminasalicilideno) - (1,2etilenodiamina) Cu(II), sistema monoclínico, C2/c, a = 19.571(2); b=9.8514(2)=; c=12.4552(4) Å; Beta = 93.705(9)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1, N,N\'-bis(3-metoxisalicilideno)-(1,2etilenodiamina)Cu(II), sistema ortorrômbico, Pna21, a = 7.5140(6); b= 9.2629(9); c= 24.721(3)Å; V =1720.6(3) Å3; Dcalc = 1.575 Mg,m-1; MM = 407.91; e m = 1.302 mm1 e (SALAHE)Cu(II), monoclínico, P21/C, a = 18.3216(2) Å; b=4.804(3) Å; c=19.801(2)Å; Beta = 98.908(6)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1. Os cálculos teóricos para as quatro moléculas foram efetuados partindo-se das coordenadas atômicas cristalográficas. Foram modeladas, para posterior estudo teórico, as moléculas de vinte e seis compostos de bases de Schiff e Cobre(II) análogos. Foram calculadas 104 variáveis para cada composto, e realizado o estudo de correlação estrutura-atividade catalítica através de métodos de Quimiometria. Foi obtido um modelo de correlação utilizando a classe de compostos de atividade catalítica pré-definida. Finalmente foi realizada a tentativa de previsão de atividade dos vinte e quatro compostos com atividade não conhecida, obtendo-se como resultado a probabilidade de vinte deles serem ativos como catalisadores da conversão sulfeto-sulfóxido . / Initially, in this work, a brief presentation about Schiff bases and their applications as catalysist. The crystalline structure determination was made for the compounds: N,N\'-bis(3-etoxysalicylidene)- (1,2ethylenediamine) Cu(II), crystal system orthorhombic spatial group Pbcn a = 7.639(5); b= 12.760(5); c= 19.733(5)Å; V = 1923.4(15) (3)Å3; Dcalc = 1.505 Mg/m3; MM = 435.96; e m = 1.170 mm-1, N,N\'-bis (4- diethylaminesalicilidene) - (1,2ethylenediamine) Cu(II), monoclinic, C2/c, a = 19.571(2); b=9.8514(2)=; c=12.4552(4) Å; B= 93.705(9)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1, N,N\'-bis(3-metoxysalicilidene)- (1,2ethylenediamine) Cu(II), orthorhombic, Pna21, a = 7.5140(6); b= 9.2629(9); c= 24.721(3)Å; V =1720.6(3) Å3; Dcalc = 1.575 Mg,m-1; MM = 407.91; e m = 1.302 mm1 e (SALAHE)Cu(II), monoclinic, P21/C, a = 18.3216(2) Å; b=4.804(3) Å; c=19.801(2)Å; B= 98.908(6)o; V =2396.4(5) Å3; Dcalc=1.358 Mg.m-3; MM= 490.10; e m = 0.944 mm-1. The theoretical calculations for the four molecules had been effected starting of the crystallographic atomic coordinates. Twenty-six molecules without determined crystallographic structure had been shaped for theoretical study. 104 variables for each compound had been calculated, and carried through the correlation study structure-catalyst activity through chemometric methods. A separation model was gotten in one single class. Finally the attempt of forecast of activity of twenty four compounds with activity unknown was carried through, getting itself as resulted the probability of twenty in all to be able to become active.

Nos últimos anos, têm-se notado o aumento do número de pesquisas relacionadas aos complexos de metais de transição com base de Schiff devido a suas interessantes estruturas e amplas aplicações, isso se deve em parte a formação de complexos estáveis, apresentando um papel importante na química de coordenação. A determinação estrutural dos átomos nas moléculas é necessária para que suas propriedades químicas, físicas e biológicas possam ser compreendidas. Para esta finalidade, existe uma grande variedade de técnicas químicas e físicas, na qual podemos citar a Difração de Raios X. Os avanços computacionais dos últimos anos e sua agregação na ciência, proporcionou um crescimento nas pesquisas que utilizam métodos teóricos, pois possibilitou sua aplicação em diversas áreas que dependiam de tão evolução para continuação de seus estudos. Vale ressaltar, que o uso de cálculo teórico têm apresentado um grande interesse pelos pesquisadores da área da Química, seja para a compreensão das suas estruturas ou para o estudo dos mecanismos de reações. Logo, o objetivo desse trabalho é a investigação estrutural de bases de Schiff, através da determinação das estruturas cristalinas por difração de raios-X. A partir dos dados cristalográficos foram avaliados parâmetros geométricos, interações intermoleculares, onde ambos os dados foram comparados com os da literatura obtendo resultados satisfatórios. A estrutura ASZ, apresentou estrutura semelhante com a esperada, obtendo-se índices de discordância R = 0,0774, wR2 = 0,2302, o que caracteriza um refinamento eficiente. A molécula possui um eixo cristalográfico de ordem 2 e grupo pontual 2/m. O complexo Zn(apy-epy), obteve bons índices de discordância R = 0,0621, wR2 = 0,2172, centrossimétrica, apresentando grupo pontual mmm com eixo de ordem 2. O átomo central de zinco tem geometria bipiramidal ligada a 6 átomos de nitrogênio. O ligante CW2-10A, foi a estrutura que obteve o melhor valor de discordância R = 0,0348, wR2 = 0,0902 e grupo pontual 2/m. A estrutura determinada, estava de acordo com o esperado. A estrutura final do complexo com sigla CuDenim, estava de acordo com o proposto, com um índice de discordância satisfatório R = 0,0746, wR2 = 0,2122, também apresentou uma interação do metal Cu com átomos de oxigênio do íon perclorato. O complexo CW1-53A, possui alguns átomos desordenados e foi preciso que fossem refinados isotropicamente, apresentou índices de discordância dentro do ideal R = 0,0436, wR2 = 0,1227. Os cálculos de frequência vibracional não identificaram frequências imaginárias para nenhuma das estruturas otimizadas. A estabilidade química foi explicada pelo gap HOMO-LUMO, bem como os locais de interações intermoleculares foram explicados através dos mapas de superfície Hirshfeld e pelo mapa de potencial eletrostático. / In recent years, has been an increase in studies related with Schiff-bases transition metal complexes due to their interesting structures and wide applications. One reason for this is the formation of stable complexes, presenting an important role in coordination chemistry. The structural determination of the atoms in the molecules is necessary in understanding in their chemical, physical and biological properties. For this purpose, there is a great variety of chemical and physical techniques, in which we can mention X-ray Diffraction. The computational advances of the last years and their aggregation in science, provided to growth in the researches that use theoretical methods, as it allowed its application in several areas that depended on so to continue their studies. It is worth mentioning that the use of theoretical calculus has shown a great interest by researchers in the field of Chemistry, either to understand their structures or to study the mechanisms of reactions. Therefore, the objective of this work is the structural investigation of Schiff bases, through the determination of the crystalline structures by X-ray diffraction. Where all the structures presented good indexes of disagreement and the obtained structures were within the expected one. From the crystallographic data, geometric parameters, intermolecular interactions were evaluated, and both data were compared with those of the literature, obtaining satisfactory results. The structure ASZ, presented similar to the one expected, with discordance indices R = 0,0774, wR2 = 0.2302, therefore characterizing the refinement. The molecule has a crystallographic axis of order 2 and a point group 2 / m. The complex Zn (apy-epy), obtained good discordance indices R = 0.0621, wR2 = 0.2172, centrossimetric, presenting a point group mmm with axis of order 2. The central zinc atom has bipyramidal geometry attached to 6 nitrogen atoms. The ligand CW2-10A was the structure that obtained the best discordance value R = 0.0348, wR2 = 0.0902 and 2/m point group. The structure determined was as expected. The final structure of the complex with CuDenim acronym, was in agreement with the with satisfactory discordance index R = 0.0746, wR2 = 0.2122, also presented a Cu metal interaction with oxygen atoms of the perchlorate ion. The complex CW1-53A, has some disordered atoms and had to be refined isotropically. It presented disagreement indices within the ideal R = 0.0436, wR2 = 0.1277. The vibrational frequency calculations did not identify imaginary frequencies for any of the optimized structures. The chemical stability was explained by the HOMO-LUMO gap, as well as the sites of intermolecular interactions were explained through the Hirshfeld surface maps and the electrostatic potential map.

Esta tese apresenta a síntese e a caracterização de novos complexos de rênio e tecnécio utilizando como agentes complexantes ligantes assimétricos do tipo base de Schiff e ligantes triaminas derivadas da dietilenotriamina. Os ligantes assimétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre 2,2\'-dihidroxibenzofenona e as aminas alifáticas etilenodiamina e dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes 2,2\'-(((2-aminoetill)imino)metileno)difenol(HL1) e 2,2\'-(((2-((2-aminoetil)amino)etil)imino) metileno)difenol (HL2). Os ligantes simétricos foram sintetizados através de reações de condensação entre benzaldeído, 4-hidroxibenzofenona e 3- e 4-metoxibenzaldeído com a amina alifática dietilenotriamina, formando, respectivamente, os ligantes simétricos tridentados tricloridrato de N1-benzil-N2-(2-(benzilamino)etil)etano-1,2-diamina (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(etano-2,1-diil))bis- (azanediil))bis(phenilmetileno))difenol (HL4), tricloridrato de N1-(4-metoxibenzil)-N2-(2-((4-metoxibenzil)amino)etil) etano-1,2-diamina (HL5) e tricloridrato de N1-(3-metoxibenzil)-N2-(2-((3-metoxibenzil)amino)etil)etano-1,2-diamina (HL6). Reações de complexação foram conduzidas com os precursores metálicos de ReI eTcI. O complexo [Re(CO)5Br] foi utilizado como precursor de ReI. Foi obtido o complexo neutro do tipo fac-[Re(CO)3(L1)] e complexos catiônicos do tipo fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br. Os ligantes e complexos foram caracterizados por ponto de fusão, análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta visível, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C, espectrometria de massas (MS-ESI) e, no caso dos complexos com os ligantes HL1,2,5,6, difração de raios X pelo método do monocristal. Foi realizada a marcação do ligante HL3 com o complexo fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, formando o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br e outras espécies em solução, que foram separadas por HPLC. Adicionalmente, realizou-se um estudo comparativo entre o método convencional de síntese (aquecimento) com o método de síntese no qual microondas são utilizadas. O complexo de tecnécio foi caracterizado por HPLC e eletroforese em papel. Foram realizados testes de estabilidade em cisteína, histidina e tampão PBS. Os testes de estabilidade mostraram que o complexo apresenta boa estabilidade por período de 3 horas. Foi determinado o coeficiente de partição desse complexo, tendo sido observado o caráter lipofílico do mesmo. Foram também realizados testes biológicos in vitro de captação e extrusão com células B16F10 (melanoma murino), onde as células captaram o complexo fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br,em torno de 4,2%, e mantiveram retidas em seu interior cerca de 20% do complexo, após 60 minutos de incubação. O teste de viabilidade celular por azul de Tripan, mostrou estabilidade das células, durante os experimentos de captação e extrusão, frente às espécies radioativas, apresentando uma viabilidade celular superior a 90% em todos os casos. / This thesis presents the synthesis and characterization of novel rhenium and technetium complexes using as complexing agents asymmetric ligands (Schiff\'s bases type ligands) and triamines ligands derived from diethylenetriamine. The asymmetric ligands were synthesized by condensation reactions between 2,2\'-dihydroxybenzophenone and the aliphatic amines ethylenediamine and diethylenetriamine, giving rise, respectively, to the ligands 2,2\'-(((2-aminoetill)imino) methylene)diphenol (HL1) and 2,2\'-(((2-((2-aminoethyl)amino)ethyl)imino) methylene) diphenol (HL2). The symmetrical ligands were synthesized by condensation reactions between benzaldehyde, 4-hydroxybenzophenone and 3- and 4-methoxybenzaldehyde with the aliphatic amine diethylenetriamine, resulting in the formation, respectively, of the symmetrical tridentated ligands trihydrochloride N1-benzyl-N2-(2-(benzylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL3), 4,4\'-(((azanodiilbis(ethane-2,1-diyl))bis(azanediil))bis(phenilmetileno))diphenol (HL4), trihydrochloride N1-(4-methoxybenzyl)-N2-(2-((4-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL5) and trihydrochloride N1-(3-methoxybenzyl)-N2-(2-((3-methoxybenzyl)amino)ethyl)ethane-1,2-diamine (HL6). Complexation reactions were carried out using ReI and TcI as metal precursors. The complex [Re(CO)5Br] was used as ReI precursor. Neutral complexe of the type fac-[Re(CO)3(L1)] and cationic complexes of the type fac-[Re(CO)3(HL2,3,4,5,6)]Br were obtained. The ligands and complexes were characterized by melting point, elemental analysis (CHN), infrared absorption spectroscopy, UV-visible absorption spectroscopy, 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry (MS-ESI) and for the complexes with the ligands HL1,2,5,6, single crystal X ray diffraction method. Labeling studies were carried out for the HL3 ligand with the complex fac-[[99mTc](H2O)(CO)3]+, forming the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and other species in solution, which were separated by high performance liquid chromatography (HPLC). Additionally, a comparative study was done between the conventional (heating) and the synthesis method using microwaves. The technetium complex was characterized by HPLC and electrophoresis on paper. Stability tests were conducted on cysteine, histidine and PBS buffer. The stability tests showed that the compound presents good stability over a 3 hour period. The lipophilic character of the complex was confirmed by the determination of the partition coefficient. In addition, In vitro biolgical tests of captation and influx were performed on B16F10 cells (murine melanoma). The cells captured around 4.2% of the complex fac-[[99mTc](CO)3(HL3)]Br and retained 20% of the amount inside after 60 minutes of incubation. The Trypan blue exclusion test of cell viability showed stability of the cells during the influx and captation experiments, front of the radioactive species, showing cell viability greater than 90% in all cases.

La conception et la synthèse de nanomatériaux à base d'éléments de transition tardifs est d’un intérêt considérable pour des applications potentielles respectueuses de l’environnement en nanomédecine, pour la reconnaissance moléculaire, dans le domaine des capteurs, et en catalyse. Onze différents types de nanoparticules de métaux de transition (TMNPs) stabilisées par des dendrimères ont été synthétisées et caractérisées. Ces nanomatériaux ont été employés en tant que catalyseurs dans des réactions ''click'' et de réduction du nitrophénol en aminophénol dans le but d’établir une relation entre leurs activités catalytiques et la localisation de la nanoparticule qui peut être totalement ou partiellement encapsulée par le dendrimère. Par ailleurs, un complexe moléculaire base de Schiff organométallique de Cu(II) et le métallopolymère correspondant résultant de son greffage sur une matrice PMMA ont été préparés et utilisés comme précatalyseurs efficaces de réactions de cycloaddition [3+2] d’azotures organiques avec des alcynes terminaux. De plus, le dérivé supporté a été recyclé au moins trois fois sans perte d’activité ni de cuivre. Une réaction sélective de N-alkylation d’amines par des alcools en utilisant Pd/C comme catalyseur recyclable a également été développée. / The design and synthesis of late transition-metal nanomaterials is of considerable interest towards applications in nanomedicine, molecular recognition, sensing and catalysis under environmentally friendly conditions. Eleven different kinds of dendrimer-stabilized TMNPs have been synthesized and characterized. They were employed as catalysts for “click” and 4-nitrophenol reduction reactions, to study the relationship between their catalytic activities and their ''inside vs. partly outside'' dendrimer localization. On the other hand, a new ferrocenyl-containing unsymmetrical CuII-Schiff-base complex, and its covalently poly(methyl) (methacrylate) (PMMA)-grafted counterpart were synthesized and employed as efficient precatalyst in the CuAAC “click reaction. The PMMA-supported catalyst has been reused at least three times without any lost of activity or copper leaching. A selective NAlkylation reaction of amines with alcohols using Pd/C as an efficient and reusable catalyst has also been developed.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2091.pdf: 15515843 bytes, checksum: c1cd051b1487df8663ede9ea383cbe1a (MD5) Previous issue date: 2007-09-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / Salen complexes are an important class of coordination compounds, which have been used to catalyze a wide variety of reactions. The salen complexes have emerged as efficient and practical catalysts for the asymmetric oxidation of various organic substrates. In this thesis, copper(II) and oxovanadium(IV) complexes of the salcn type ligand [salcn= N, N -bis- (salicylidene)-1,2-cyclohexanediamine] have been investigated as catalysts for oxidation of organic sulfide. The first part of this work describes the synthesis and characterization of the free ligands and copper(II) and oxovanadium(IV) complexes. The combination of four complementary techniques (IR, UV-vis, 1HNMR-13CNMR and X-ray) made possible the characterization of the free ligands and complexes. Six unpublished crystallographic structures were determined: four ligands and two oxovanadium(IV) complexes . In the second part of this research were studied catalytic properties of some complexes in oxidation of phenyl methyl sulfide using acetonitrile as the solvent and hydrogen peroxide and t-butylperoxide as the oxidant. The [Cu(salcn)] and [VO(salcn)] with electrons donors and electrons withdrawing substituents were tested for catalytic oxidation. The effect of reaction conditions on activity with various oxidants gave distinctly different yields. The complex trans-(±)-[Cu(5- Clsalcn) showed the best result, with 73% of the sulfide conversion. This is result was showed with hydrogen peroxide as the oxidant. The yields obtained for the other compounds vary of 11-32%. / Os complexos de salen são uma classe importante dos compostos de coordenação e são utilizados como catalisadores em uma grande quantidade de reações. Os complexos salen tem mostrado ser catalisadores eficientes e práticos para oxidações assimétricas de vários substratos. Nesta tese, complexos do tipo salcn [salcn = N, N -bis- (salicilideno)-1,2-ciclohexanodiamina) foram investigados como catalisadores em oxidação de sulfetos orgânicos. A primeira parte deste trabalho, descreve a síntese e caracterização dos ligantes e complexos de cobre(II) e oxovanádio(IV). A combinação das quatro técnicas complementares (IV, UVvis, RMN e raios-X) possibilitou a caracterização dos ligantes e complexos quirais. Seis estruturas cristalográficas inéditas foram determinadas: quatro ligantes e dois complexos de oxovanádio(IV). A segunda parte desta pesquisa foi o estudo das propriedades catalíticas dos complexos na oxidação do metilfenilsulfeto utilizando acetonitrila como solvente e peróxido de hidrogênio e terc-butil peróxido como agente oxidante. [Cu(salcn)] e [VO(salcn)] com substituintes doadores de elétrons e retiradores de elétrons foram testados e os efeitos das condições de reações na atividade catalítica com a variação dos agentes oxidantes mostraram rendimentos bem distintos. O complexo trans-(±)-[Cu(5-Clsalcn) apresentou o melhor resultado, com 73,5% de conversão do sulfeto a sulfóxido e/ou sulfona. Este resultado foi alcançado quando utilizado como doador de oxigênio o peróxido de hidrogênio. Os rendimentos obtidos para os outros complexos variam de 11-32%.