Resumo: Os polímeros condutores a Base de Tiofeno-Schiff despontam como materiais alternativos para obtenção de eletrodos modificados com potencial aplicação em sensores químicos devido as excelentes propriedades condutoras e quelantes conferidas pelo poli-tiofeno e pelas Bases de Schiff, respectivamente. Neste trabalho, o complexo Tiofeno-Salen foi sintetizado e caracterizado por UV8Vis e FTIR, em seguida, monômeros complexos metálicos-tiofeno-Schiff foram sintetizados com a complexação de cátions metálicos de transição como Ni2+, Cu2+, VO2+, Fe3+, Ru3+ e Ce4+ e novamente caracterizados por UV8Vis e FTIR para comprovar a formação dos monômeros complexos metálicos-tiofeno-Schiff. Filmes poliméricos desses complexos metálicos foram obtidos pela técnica de eletropolimerização anódica e foram caracterizados eletroquimicamente por voltametria cíclica em solução aquosa. Verificou-se a influência de diversas variáveis experimentais tais como solvente, eletrólito de suporte, intervalo de varredura de potenciais, velocidade de varredura de potenciais, concentração do monômero e número de ciclos durante a etapa de eletropolimerização. Os substratos condutores utilizados na etapa de eletropolimerização foram o eletrodo de platina e o eletrodo de carbono vítreo, demonstrando a influência do substrato condutor na etapa de eletropolimerização e verificou-se que o eletrodo de platina apresentou maior eficiência de transferência eletrônica quando comparado ao eletrodo de carbono vítreo devido a natureza amorfa do carbono vítreo para esses filmes poliméricos estudados. Os eletrodos de platina modificados com esses filmes poliméricos foram também utilizados no estudo das suas propriedades eletroquímicas para a detecção de analitos de interesse analítico como L-dopa, ditionito, piridoxina, sulfito, nitrito, L-tiroxina e ácido gálico. / Abstract: Conducting polymers of the Thiophene-Schiff Bases emerge as alternative materials to obtain modified electrodes with potential applications in chemical sensors due to the excellent conductive chelating properties conferred by the poly-thiophene and the Schiff Bases, respectively. In this work, the complex Thiophene-Salen was synthesized and characterized by UV-Vis and FTIR, then monomers complex metals8thiophene8Schiff were synthesized with the complexation of cations of transition metals such as Ni2+, Cu2+, VO2+, Fe3+, Ru3+ and Ce4+ and again characterized by UV-Vis and FTIR to confirm the formation of monomer-metal complexes with thiophene-Schiff. Polymer films of these complexes were obtained by anodic electropolymerization technique and were characterized electrochemically by cyclic voltammetry in aqueous solution. There was the influence of different experimental variables such as solvent, supporting electrolyte, potential scan range, potential scan rate, monomer concentration and number of cycles during the electropolymerization. The conductive substrates used in the electropolymerization were platinum electrode and a glassy carbon electrode, demonstrating the influence of the conductive substrate in the electropolymerization and was found that the platinum electrode showed a higher electron transfer efficiency when compared to the carbon electrode vitreous due to amorphous nature of glassy carbon for these polymer films studied. The platinum modified electrodes with these polymer films were also used to study their electrochemical properties for the detection of analytes of analytical interest as L-dopa, dithionite, pyridoxine, sulphite, nitrite, L-thyroxine and gallic acid presented higher apllication as chemical sensors for these analytes. / Orientador: Marcos Fernando de Souza Teixeira / Coorientador: Luiz Humberto Marcolino Junior / Banca: Lúcio Angnes / Banca: Homero Marques Gomes / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:48:16Z : No. of bitstreams: 1 pereira_par_me_sjrp.pdf: 2491155 bytes, checksum: 9deb7dfefe2de27d42938548e5d1567a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os polímeros condutores a Base de Tiofeno-Schiff despontam como materiais alternativos para obtenção de eletrodos modificados com potencial aplicação em sensores químicos devido as excelentes propriedades condutoras e quelantes conferidas pelo poli-tiofeno e pelas Bases de Schiff, respectivamente. Neste trabalho, o complexo Tiofeno-Salen foi sintetizado e caracterizado por UV8Vis e FTIR, em seguida, monômeros complexos metálicos-tiofeno-Schiff foram sintetizados com a complexação de cátions metálicos de transição como Ni2+, Cu2+, VO2+, Fe3+, Ru3+ e Ce4+ e novamente caracterizados por UV8Vis e FTIR para comprovar a formação dos monômeros complexos metálicos-tiofeno-Schiff. Filmes poliméricos desses complexos metálicos foram obtidos pela técnica de eletropolimerização anódica e foram caracterizados eletroquimicamente por voltametria cíclica em solução aquosa. Verificou-se a influência de diversas variáveis experimentais tais como solvente, eletrólito de suporte, intervalo de varredura de potenciais, velocidade de varredura de potenciais, concentração do monômero e número de ciclos durante a etapa de eletropolimerização. Os substratos condutores utilizados na etapa de eletropolimerização foram o eletrodo de platina e o eletrodo de carbono vítreo, demonstrando a influência do substrato condutor na etapa de eletropolimerização e verificou-se que o eletrodo de platina apresentou maior eficiência de transferência eletrônica quando comparado ao eletrodo de carbono vítreo devido a natureza amorfa do carbono vítreo para esses filmes poliméricos estudados. Os eletrodos de platina modificados com esses filmes poliméricos foram também utilizados no estudo das suas propriedades eletroquímicas para a detecção de analitos de interesse analítico como L-dopa, ditionito, piridoxina, sulfito, nitrito, L-tiroxina e ácido gálico. / Conducting polymers of the Thiophene-Schiff Bases emerge as alternative materials to obtain modified electrodes with potential applications in chemical sensors due to the excellent conductive chelating properties conferred by the poly-thiophene and the Schiff Bases, respectively. In this work, the complex Thiophene-Salen was synthesized and characterized by UV-Vis and FTIR, then monomers complex metals8thiophene8Schiff were synthesized with the complexation of cations of transition metals such as Ni2+, Cu2+, VO2+, Fe3+, Ru3+ and Ce4+ and again characterized by UV-Vis and FTIR to confirm the formation of monomer-metal complexes with thiophene-Schiff. Polymer films of these complexes were obtained by anodic electropolymerization technique and were characterized electrochemically by cyclic voltammetry in aqueous solution. There was the influence of different experimental variables such as solvent, supporting electrolyte, potential scan range, potential scan rate, monomer concentration and number of cycles during the electropolymerization. The conductive substrates used in the electropolymerization were platinum electrode and a glassy carbon electrode, demonstrating the influence of the conductive substrate in the electropolymerization and was found that the platinum electrode showed a higher electron transfer efficiency when compared to the carbon electrode vitreous due to amorphous nature of glassy carbon for these polymer films studied. The platinum modified electrodes with these polymer films were also used to study their electrochemical properties for the detection of analytes of analytical interest as L-dopa, dithionite, pyridoxine, sulphite, nitrite, L-thyroxine and gallic acid presented higher apllication as chemical sensors for these analytes.

M. Tech. (Chemistry, Department of Chemistry), Vaal University of Technology / Infectious diseases, a group of illnesses caused by specific pathogens or its toxins is a leading cause of death globally. Treatment with antibiotics is a key intervention in the control and management of many infectious disease. However, the increasing incidence of antibiotics failure, due to the emergence of drug resistant pathogens, is rendering the use of antibiotics chemotherapy ineffective. A possible solution is to synthesize new compounds with broad spectrum characteristics and superior drug performances as alternative to conventional antibiotics. Schiff Bases are biologically active ligands. They form metal complexes with superior biological activities. This research aims to synthesize some Schiff Base metal complexes and investigate their biological effects on Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis. Metal acetylacetonates of Vanadium, Copper, Cobalt, Zinc, Magnesium, Manganese, Cadmium, Nickel and Iron were synthesized and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy. Four Schiff bases, LI, L2, L3 and L4 were also synthesized by the condensation of 4- (diethylamino)-2-hydroxybenzaldehyde with 4-nitrobenzohydrazide and 4-methoxybenzohydrazide to form L1 and L2. 4-(dimethylamino) benzaldehyde was reacted with 4-nitrobenzohydrazide and 4-methoxybenzohydrazide to form L3 and L4 respectively. The Schiff base ligands were then reacted with synthesized Vanadium, manganese, cobalt and magnesium acetylacetonates to form Schiff base complexes (SBC 1A to 4D). Schiff bases ligands and complexes were characterized by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, TGA and DTA. Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) of the acetylacetonates showed the formation of metal acetylacetonates as characterized by the absence of the carbonyl stretching n(C=O) vibration in metal acetylacetonate spectra as compared to pure acetylacetone. Metal acetylacetonates also showed the presence of metal oxygen vibration frequency, n(M-O-C), in the spectra obtained. Thermogravimetric analysis (TGA) and Derivative or Differential Thermogravimetric analysis (DTA) of the Schiff base ligands showed the presence of a single decomposition product in L1, L2, L3 and L4 indicating the formation of a single reaction product while those of Schiff base complexes showed the formation of several decomposition products. Proton and carbon thirteen Nuclear Magnetic Resonance (1H- and 13C-NMR) spectroscopy of the Schiff base ligands indicated the presence of hydrogen and carbon-13 in different environments. The chemical shifts of the hydrogens and carbon-13 provided evidence that Schiff base ligands were formed. The strongest evidence is the presence of the azomethine hydrogen and carbon in the spectra of the Schiff base ligands. The presence of aromatic hydrogens and carbon at chemical shift environments found in literature also confirmed the formation of Schiff base ligand. The NMR spectra of Schiff base complexes showed the presence of azomethine (HC=N) and aromatic hydrogens at expected chemical shifts. The synthesized Schiff bases and their corresponding metal complexes were screened for their invitro antibacterial activities against two Gram-positive (Staphylococcus aureues and Enterococcus feacalis) bacterial strains by the Agar-well diffusion methods.The ligands and complexes were tested against confirmed S. aureus and E. faecalis strains and only 4 exhibited antimicrobial activities. The ligands and complexes were effective against the S. aureusand E. faecalis isolates. / VUT

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: In this thesis the synthesis of a range of model and siloxane functionalized salicylaldimine ligands and [N-(n-propyl)-(2-pyridyl)] diimine ligands are described. The functionalized ligands were obtained by the reaction of salicylaldehyde and 2-pyridinecarboxaldehyde with 3-aminopropyltriethyoxysilane. All ligands were characterized by FT-IR and 1H NMR spectroscopy. The salicylaldimine ligands were reacted with either Cu(II) or Pd(II) salts to form both the model and functionalized Cu(II) and Pd(II) complexes. The Cu(II) complexes were characterized using FT-IR, EPR and UV-VIS spectroscopy while the Pd(II) complexes were characterized using FT-IR, 1H NMR and 13C{1H} NMR spectroscopy. The diimine ligands were reacted with Cu(II) salts to form functionalized pyridinyl complexes which were characterized used FT-IR spectroscopy. Two mesoporous silica supports, MCM-41 and SBA-15 were synthesized. The siloxane functionalized salicylaldimine Cu(II) and Pd(II) complexes were immobilized onto these supports to produce heterogenized catalysts. These catalysts were characterized using a range of solid-state techniques: BET nitrogen adsorption/desorption, scanning electron microscopy (SEM), thermal gravimetric analysis (TGA), ICP-AES, and powder X-ray diffraction (XRD) analysis. The powder XRD and SEM analysis showed that the structural integrity of the catalyst supports was kept intact during the immobilization process. BET analysis and ICP-AES showed that the complexes had been attached to the silica supports. Both the model complexes and heterogenized catalyst systems were tested in the oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde. The model copper catalyst showed high activity in this reaction with molecular oxygen used as oxidant and the (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl radical as co-oxidant. The immobilized copper complexes showed low activity in the same reaction. This was attributed to steric hindrance around the active site dye to its entrapment with the silica matrix thus hindering the formation of a key intermediate in the oxidation cycle due to steric hindrance. The palladium complexes were not active in the oxidation reaction when molecular oxygen was used as oxidant, but showed slight activity when hydrogen peroxide was used. / AFRIKAANSE OPSOMMING: In hierdie tesis word die sintese van ‘n reeks model sowel as gefunksioneerde salisielaldemien ligande en [N-(n-propiel)-(2-piridiel)] di-imien ligande beskryf. Die gefunksioneerde ligande is verkry deur die reaksie van salisielaldehied en en 2-piridienaldehied met 3-aminopropieltriëtoksiesilaan. Al die ligande is gekarakteriseer deur FT-IR en 1H-KMR spektroskopie. Die salisielaldimien ligande is met óf Cu(II) óf Pd(II) soute reageer om beide die model en gefunksioneerde Cu(II) en Pd(II) komplekse te vorm. Die Cu(II) komplekse is gekarakteriseer deur FT-IR, EPR en UV-Vis spektroskopie terwyl die Pd(II) komplekse deur FT-IR, 1H-KMR en 13C{1H}-KMR spektroskopie gekarakteriseer is. Die di-imien ligande is met Cu(II) soute reageer om gefunksioneerde piridinielkompekse te vorm wat deur FT-IR spektroskopie gekarakteriseer is. Twee mesoporeuse silika draers, MCM-41 en SBA-15 is gesintetiseer. Die siloksaan-gefunksioneerde salisielaldemien Cu(II) en Pd(II) komplekse is op hierdie draers geimobiliseer om geheterogeniseerde katalisatore te vorm. Hierdie katalisatore is gekarakteriseer deur van ‘n wye reeks vaste toestand tegnieke gebruik te maak: BET stikstof adsorpsie/desorpsie, skandeer elektron mikroskopie (SEM), termiese gravimetriese analise (TGA), ICP-AES en poeier-XRD analise. Die poeier-XRD en SEM analisies het aangetoon dat die strukturele integriteit van die katalisator draers behoue gebly het tydens die immobiliseringsproses. BET analise en ICP-AES het aangetoon dat die komplekse aan die silika draers geheg is. Beide die model komplekse en geimobiliseerde katalisators is getoets in die oksidasie van bensielalkohol na bensaldehied. Die model Cu(II) katalisator het hoë aktiwiteit in hierdie reaksie getoon met molekulêre suurstof as oksideermiddel en die (2,2,6,6-tetrametielpipiridien-1-iel)oksiel radikaal as ko-oksideermiddel. Die geimobiliseerde Cu(II) komplekse het lae aktiwiteit in dieselfde reaksie getoon. Dit is toegeskryf aan steriese hindernis rondom die aktiewe sentrum as gevolg van die verstrikking binne die silika matrys, wat die vorming van ‘n belangrike tussentoestand in die oksidasie-siklus verhinder. Die Pd(II) komplekse was nie aktief in die oksidasie-reaksie in die geval waar molekulêre suurstof as oksideermiddel gebruik is nie, maar het effense aktiwiteit getoon waneer waterstofperoksied gebruik is. / Sasol

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.

Orientador: Marcos Fernando de Souza Teixeira / Banca: Luiz Henrique Dall'Antonia / Banca: Maria Valnice Zanoni / Resumo: A presente dissertação de mestrado apresenta o estudo da eletropolimerização de monômeros à base de Schiff na ausência de cátions metálicos (N,N'-bis(5-aminosalicilidenoimina) - NH2 -salen) e do monômero a base de Schiff contendo níquel como cátion metálico no centro ligante tetradentado (N,N',N'',N'''-tetrabis(salicilideno)3,3',4,4'-bifenileno tetramino de níquel (II)) - Ni2 (Bisalphen). A obtenção do monômero NH 2 -salen foi realizada pela redução metálica em meio ácido do monômero NO 2 -salen (N,N'-bis(5-nitrosalicilidenoimina)), sendo confirmada pela técnica de espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectrofotometria na região de UV-vís e por espectroscopia de massa (MS-EI). As análises dos voltamogramas de eletropolimerização, e dos perfis voltamétricos em solução aquosa, demonstram um mecanismo de por acoplamento C-N. O mecanismo foi confirmado pelo estudo de velocidade de varredura e número de ciclos de potenciais, como também pela caracterização por espectroscopia Raman. Em solução aquosa o filme de poli(NH-salen) apresentou um único par redox na ausência de oxigênio molecular, atribuído ao par redox R 1 -NH-C-R 2 /R 1 -N=C-R 2 , onde um aumento da concentração de espécie eletroativa foi obtida em função do aumento da razão [carga do íon]/[raio iônico] dos ânions presentes em solução, que pode ser atribuído a necessidade da difusão dos ânions no processo de transferência eletrônica. Para comparação dos mecanismos de formação, a obtenção do filme polimérico do complexo metálico Ni 2 (Bisalphen) foi realizada de modo semelhante, modificando apenas o solvente e eletrólito suporte utilizado. Na etapa de eletropolimerização, os resultados foram satisfatórios somente em solvente THF contendo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation presents the study of electropolymerization of monomers to the Schiff base in the absence of metal cations (N, N'-bis (5-amine-salicylideneimine) - NH2 -salen) and the Schiff base monomer containing nickel as metallic cation in the tetradentate center (N,N',N'',N'''-tetrabis(salicylidene) 3,3',4,4'-biphenylene-tetramine of nickel (II) - Ni2 (Bisalphen)). The NH 2 -salen monomer synthesis was realized by metallic reduction in acid medium from NO2 -salen (N,N'-bis(5-nitro-salicylideneimine)), being confirmed by the infrared spectroscopy (FTIR), UV-Vis spectrophotometry, and mass spectroscopy of electronic impact (MS-EI). The voltammetric profiles obtained on electropolymerization stage and in aqueous solution show the mechanism formation based on C-N coupling. This mechanism was confirmed by scan rate, potential cycle number study, and by the Raman characterization. In aqueous solution the poli(NH-salen) film showed one redox couple in absence of molecular oxygen, which was ascribed to R 1 -NH-C-R 2 /R 1 -N=C-R 2 redox couple. The increase of surface coverage was obtained in function of [ion charge]/[ionic radius] ratio of the anions present in aqueous solution, which can be ascribed to necessity of anion diffusion on electronic transfer. In order to compare the electropolymerization mechanism, the polymeric film of Ni2 (Bisalphen) was also obtained by electropolymerization technique. However, the solvent and supporting electrolyte were different. In the electropolymerization stage, the results were satisfactory only in THF solvent using the TBAP as supporting electrolyte, which can be ascribed to low solubility of complex in other solvents, as well as the low dipole value, necessary to propagation of the reaction. Due to presence of the metallic cation on monomer structure, the electropolymerizatiom... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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.

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.

Orientador: Beatriz Eleutério Goi / Coorientador: Valdemiro Pereira de Carvalho Júnior / Banca: Ana Maria Pires / Banca: Patrícia Alexandra Antunes / Resumo: Nas últimas décadas, a polimerização radicalar controlada (CRP) tem se tornado muito importante, pois permite a síntese de macromoléculas de arquiteturas específicas com um controle sobre as propriedades químicas e físicas. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo a síntese de novos complexos de Co(II) coordenado a ligantes tipo Salen não simétricos. O precursor, os ligantes e os complexos foram caracterizados pelas seguintes técnicas: espectroscopia de absorção na região do UV-Vis, espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), voltametria cíclica e Ressonância Magnética Nuclear (RMN 1H e 13C). Os complexos não simétricos contendo em sua composição aminas saturadas [CoII(CAYA 02)], [CoII(CAYA 03)] e o complexo contendo amina aromática [CoII(CAYA 04)] foram utilizados como mediadores na reação de polimerização radicalar controlada por organometálicos do acetato de vinila. Foram feitos estudos do efeito da temperatura na reação de OMRP (Polimerização Radicalar Mediada por Complexos Organometálicos) utilizando-se o complexo [CoII(CAYA 03)] sintetizado na razão molar de 1/3,25/542 (Co/AIBN/VAc). Após este estudo foram realizadas as cinéticas de polimerização para todos os complexos, pôde-se observar que cada complexo apresentou um perfil cinético de pseudo-primeira ordem com um aumento de Mn em determinados intervalos de tempo de acordo com a sua reatividade. Os complexos [CoII(CAYA 03)] e [CoII(CAYA 04)] apresentaram um aumento dos valores de Mn juntamente... / Abstract: In the last decades, controlled radical polymerization (CRP) has become very important because it allows the synthesis of macromolecules of specific architectures with a control over the chemical and physical properties. Thus, this work aims to synthesize new Co (II) complexes bound to non-symmetric Salen type ligands. The precursor, ligands and complexes were characterized by the following techniques: absorption spectroscopy in the UV-Vis region, infrared vibration spectroscopy (FTIR), cyclic voltammetry and Nuclear Magnetic Resonance (1H and 13C NMR). The non-symmetric complexes containing saturated amines [CoII (CAYA 02)], [CoII (CAYA 03)] and the aromatic amine-containing complex [CoII (CAYA 04)] were used as mediators in the radical polymerization reaction controlled by organometallic of vinyl acetate. It was studied the effect of temperature on the OMRP (Polymerization Radicalar Mediated by Organometallic Complexes) using the complex [CoII (CAYA 03)] synthesized in the molar ratio of 1 / 3.25 / 542 (Co / AIBN / VAc). After this study the polymerization kinetics were performed for all the complexes, it was observed that each complex presented a kinetic profile of pseudo-first order with an increase of Mn at certain time intervals according to their reactivity. The complexes [CoII (CAYA 03)] and [CoII (CAYA 04)] showed an increase of the Mn values together with the conversion maintaining the values of polydispersity (Ð) between 1 and 1,5 that characterizes the control of ... / Mestre