Orientador: Prof. Dr. Fernando Heering Bartoloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2018. / No presente trabalho estudou-se a aplicabilidade de fluorescencia (FL) e quimiluminescencia (CL) para a determinacao de mecanismos de reacao envolvendo esteres, um deles um ester derivado de lofina. A lofina e seus derivados, em geral, apresentam rendimentos quanticos de fluorescencia (¿³FL) com valores relativamente altos (¿³FL > 0,1), tornando essas moleculas amplamente utilizadas em estudos CL e FL. A decomposicao do ester de lofina (acetato de 4-(4,5-difenil-1H-imidazol-2-il)fenila, 1) foi estudada em meio alcalino alcoolico utilizando como solventes MeOH e iPrOH, e como bases HO., tBuO., DBU e TEA. Duas metodologias de acompanhamento de cinetica por emissao foram comparadas: observando a formacao do produto (¿Éex = 350 nm e ¿Éem = 475 nm) e o consumo do ester 1 (¿Éex = 300 nm e ¿Éem = 400 nm). Ambas apresentaram resultados equivalentes para as constantes de velocidade observadas. Tanto em MeOH quanto em iPrOH, o possivel mecanismo ocorre por uma via classica BAC2, envolvendo a base conjugada do solvente (i.e., MeO. ou iPrO.) como nucleofilo, gerada por CBE quando HO., tBuO. e DBU foram empregados como catalisadores (kbim = 4,5.6,5 L mmol.1 s.1). Para TEA, uma constante kbim tres ordens de grandeza inferior foi obtida, representando uma possivel mudanca no mecanismo de reacao, provavelmente, para catalise nucleofilica. A solvolise neutra do ester se mostrou particularmente significativa quando baixas concentracoes de catalisador foram utilizadas. Na segunda parte deste trabalho, referente a reacao peroxioxalato, a degradacao do oxalato de bis(2,4,6-triclorofenila) (TCPO) foi estudada em MeOH e comparada ao sistema classico (em EtOAc, com catalise por imidazol). Ensaios cineticos de emissao e absorcao permitiram verificar que a metanolise se mostrou proeminente frente a peridrolise. Por ensaios de absorcao, foi possivel determinar que a primeira eliminacao de um residuo fenolico ocorre mais rapidamente que a segunda (kABS1 > kABS2), contrariamente ao observado no sistema classico, tanto para metanolise quanto peridrolise. Observou-se que a adicao de EtOAc ao meio protico polar muda o comportamento cinetico da reacao, aproximando-o ao do sistema classico. Propos-se um modelo cinetico final, indicando quais etapas sao lentas, rapidas e muito rapidas, dentro do processo estudado. / The use of fluorescence (CL) and chemiluminescence (FL) for the determination of reaction mechanisms involving esters was studied in this work, one of them is a lophine derived ester. Lophine and its derivatives generally have quantum fluorescence yields (ÖFL) with relatively high values (ÖFL> 0.1), making these molecules widely used in CL and FL studies. The decomposition of a lophine derived ester (4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)phenyl acetate, 1) was studied in basic alcoholic media using MeOH and iPrOH as solvents, and HO¿, tBuO¿, DBU and TEA as bases. Two methodologies for tracking emission kinetics were compared: observing product formation (ëex = 350 nm and ëem = 475 nm) and ester 1 consumption (ëex = 300 nm and ëem = 400 nm). Both methods showed equivalent results for the obtained observed rate constants. Possibly the reaction mechanism follows a BAC2 pathway, in both MeOH and iPrOH, involving the solvent conjugate base (i.e., MeO¿ or iPrO¿) as nucleophile, generated by SBC when HO¿, tBuO¿ and DBU were used as catalysts (kbim = 4.5¿6.5 L mmol¿1 s¿1). For TEA, the obtained kbim was three orders of magnitude smaller, indicating a possible change in reaction mechanism, probably to nucleophilic catalysis. The ester¿s neutral solvolysis showed to be particularly significant when low concentrations of catalyst were used. At the second section of this work, regarding the peroxyoxalate reaction, the degradation of bis(2,4,6-trichlorophenyl)oxalate (TCPO) was studied in MeOH and compared to the classical system (in EtOAc, with imidazole catalysis). Emission and absorption kinetic assays allowed to conclude that methanolysis overcomes perhydrolysis. Through absorption measurements, it was possible to verify that the elimination of the first phenolic residue occurs faster than the second (kABS1 > kABS2), contrarily to the observation in the classical system, for both methanolysis and perhydrolysis. It was observed that the addition of EtOAc to the protic polar media changes the kinetical behavior of the reaction, approximating it to the classical system. A final kinetic model was proposed, stating which are the slow, fast and very fast steps, within the studied process.

Orientador: Prof. Dr. Anderson Orzari Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2017. / Neste trabalho apresentamos a sintese e caracterizacao de derivados de xantenos para emprego como fotossensibilizadores em Terapia Fotodinamica. A sintese de 08 diferentes compostos foi realizada utilizando-se o alcool resorcinol e derivados do anidrido ftalico, na presenca de ZnCl2. Foram utilizadas tecnicas como RMN de 1H, FTIR, espectrometria de massas para comprovar as estruturas e a pureza dos compostos sintetizados. Em solucao aquosa, empregando tecnicas para obter os espectros de absorcao, excitacao e emissao na regiao do UV-vis, foi possivel observar que os compostos apresentam altos valores de coeficiente de absortividade molar, baixos valores de rendimento quantico de fluorescencia (¿¶F) e alto valores de oxigenio singlete (¿¶¿'), conjunto de propriedades estas que os tornam interessantes compostos para serem estudados como fotossensibilizadores em TFD. No processo de Inativacao Fotodinamica os compostos apresentaram bons resultados para microorganismos Gram-positivos, apresentando alta taxa de inibicao no crescimento de suas colonias e ate mesmo a morte destes no caso dos derivados halogenados. / In this work we present the synthesis and characterization of xanthenes for application as photosensitizers in Photodynamic Therapy. The 08 compounds studied were synthesized by reaction of phthalic anhydride derivatives with resorcinol and ZnCl2 and were characterized by spectroscopic and spectrometric techniques such as FTIR, 1H NMR and UV-vis. The fluorescence quantum yield (....), and singlet oxygen quantum yield (....) in biological media indicate that these compounds are good candidates for photosensitizers. In the Photodynamic Inactivation, the compounds presented good results for Gram-positive microorganisms, with high inhibition rate in the growth and death, in the case of halogenated derivatives.

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Leila Aparecida Chiavacci Favorin / Banca: Eduardo Ferreira Molina / Resumo: Neste trabalho a metodologia sol-gel foi utilizada para a preparação de materiais híbridos orgânico-inorgânicos (HOI) à base de óxido de poli-etileno (PEO), ligado de forma covalente com o agente acoplador 3(isocianatopropil) - trietoxisilano (IsoTREOS) conjugados com um material zeolítico do tipo MFI, visando aplicações como catalisador para a reação de acetilação do glicerol e assim agregar valor a esse coproduto gerado na produção do biodiesel. O objetivo desta dissertação é demonstrar que o sinergismo entre híbridos do tipo siloxano-poliéter e as zeólitas pode ser explorado na produção de hidrogéis com atividade catalítica. As análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) evidenciaram a homogeneidade na dispersão do material zeolítico na matriz híbrida Os difratogramas de raios-X apresentaram os picos característicos da estrutura cristalina da zeolita ZSM-5 após a conjugação com a matriz U-PEO. Os resultados de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) revelaram que não ocorre uma mudança significativa na temperatura de transição vítrea (Tg), após a conjugação da matriz híbrida com a zeólita e revelaram uma diminuição do pico endotérmico associado à fusão dos domínios cristalinos do PEO1900, indicando uma possível interação matriz-zeólita. As análises por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) confirmaram a interação entre a matriz híbrida e a zeólita pelo deslocamento das bandas associadas ao oxigênio tipo éter não coordenado. Medid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work the sol-gel methodology was used for the preparation of organic-inorganic hybrid (HOI) materials based on polyethylene oxide (PEO) - covalently bonded with the coupling agent 3 (isocyanatopropyl) triethoxysilane (IsoTREOS) conjugate with a zeolitic material of the MFI type, aiming at applications as catalyst for glycerol acetylation reaction and thus add value to this byproduct generated in biodiesel production. The objective of this dissertation is to demonstrate that the synergism between siloxane-polyether hybrids and zeolites can be explored in the production of catalytic activity hydrogels. Scanning Electron Microscopy (SEM) analyzes showed homogeneity in the dispersion of zeolite material in the hybrid matrix. XDR patterns showed the characteristic peaks of the ZSM-5 zeolite crystal structure after conjugation with the U-PEO matrix. Differential Scanning Calorimetry (DSC) results revealed that no significant change in glass transition temperature (Tg) occurs after conjugation of hybrid matrix with zeolite and revealed a decrease in endothermic peak associated with fusion of crystalline domains of PEO1900., indicating a possible matrix-zeolite interaction. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyzes confirmed the interaction between the hybrid matrix and zeolite by shifting the bands associated with uncoordinated ether oxygen. Small-angle X-ray Scattering (SAXS) measurements showed that the starting reagents in the solketal production reaction w... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Prof. Dr. Mauro Coelho dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2009 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de eletrocatalisadores compostos de PtCeO2/C para a oxidação de etanol em células a combustível. Primeiramente, partiu-se para a escolha do método de preparação dos eletrocatalisadores onde foram comparados: o método de redução química (NaBH4)(MRQ), o método sol-gel (MSG) e o método dos precursores poliméricos (MPP) para produzir eletrocatalisadores de Pt/C para a oxidação de metanol, com o destaque do eletrocatalisador MPP. Adotado o MPP para a produção de eletrocatalisadores foi então produzido um eletrocatalisador Pt3Sn1/C para comparar o desempenho com um material semelhante, mas de origem comercial na reação de oxidação de etanol, o MPP favoreceu a produção da liga Pt3Sn reconhecida como o melhor material baseado em platina e estanho para tal finalidade, e mostrando-se superior ao material comercial em testes de uma célula a combustível de etanol direto, confirmando a eficiência do método de preparação. Então foram realizados estudos da eletrocatálise das reações de oxidação de etanol em meio ácido utilizando-se PtCeO2/C (20 % metal em carbono) preparados nas proporções em massa Pt:Ce (3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3) produzidos pelo MPP. A composição dos eletrocatalisadores foi corroborada por medidas com a técnica de análise de energia dispersiva de raiosX (EDX). Com as medidas de difração de raios X (DRX) foram caracterizadas as fases de Pt e CeO2, com tamanhos médios de partícula da ordem de 7 nm para a Pt e 3 nm para o CeO2. Experimentos de voltametria cíclica e cronoamperometria foram realizados para avaliar o desempenho eletrocatalítico dos diferentes materiais. Em todos os casos, exceto Pt-CeO2/C 1:1, os eletrocatalisadores Pt-CeO2/C apresentaram melhor desempenho para a oxidação de etanol quando comparados com Pt/C. O melhor resultado observado foi obtido para o eletrocatalisador de PtCeO2/C 1:3, que inclusive superou o desempenho do eletrocatalisador Pt-Ru/C (ETek) para o mesmo processo. Do ponto de vista econômico e considerando os resultados obtidos, os eletrocatalisadores de PtCeO2/C preparados pelo método dos precursores poliméricos são candidatos promissores para o uso como catalisadores em ânodos de células a combustível de etanol direto. / This work presents the development of PtCeO2/C electrocatalysts for ethanol electrochemical oxidation. Firstly, three preparation methods were compared: polymeric precursor method (PPM), chemical reduction method (NaBH4) (CRM), and sol-gel method (SGM) ir order to produce Pt/C electrocatalysts toward methanol electro-oxidation. The PPM electrocatalyst was the most appropriated. Secondly, adopting the PPM for electrocatalyst production, it was prepared a Pt3Sn/C electrocatalyst and its performance as an anode in a direct ethanol fuel cell (DEFC) was compared with one from a PtSn/C Etek electrocatalyst. The polarization curves for a DEFC using Pt3Sn/C as the anode demonstrated improved performance compared to that of a PtSn/C Etek, showing then the efficiency of the preparation method. Finally, a study of the electrocatalysis of ethanol oxidation reactions in an acidic medium on Pt-CeO2/C (20 wt.% of Pt-CeO2 on carbon XC-72R), prepared in different mass ratios by the polymeric precursor method was performed. The mass ratios between Pt and CeO2 (3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3) were confirmed by Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX). X-ray diffraction (XRD) structural characterization data shows that the Pt-CeO2/C catalysts are composed of nanosized polycrystalline non-alloyed deposits, from which reflections corresponding to the fcc (Pt) and fluorite (CeO2) structures were clearly observed. The mean crystallite sizes calculated from XRD data revealed that, independent of the mass ratio, a value close to 3 nm was obtained for the CeO2 particles. For Pt, the mean crystallite sizes were dependent on the ratio of this metal in the catalysts. Low platinum ratios resulted in small crystallites, and high Pt proportions resulted in larger crystallites. The size distributions of the catalysts particles, determined by XRD, were confirmed by Transmission Electron Microscope (TEM) imaging. Cyclic voltammetry and chronoamperometic experiments were used to evaluate the electrocatalytic performance of the different materials. In all cases, except Pt-CeO2/C 1:1, the PtCeO2/C catalysts exhibited improved performance when compared with Pt/C. The best result was obtained for the Pt-CeO2/C 1:3 catalyst, which gave better results than the Pt-Ru/C (Etek) catalyst. From an economical perspective, and considering the results obtained, Pt-CeO2/C electrocatalysts prepared by the PPM method are promising candidates for use as catalysts in anodes of direct ethanol fuel cells.

Orientador: Pablo A. Fiorito / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia/Química.

Orientadora: Paula Homem de Melo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2011.

Orientador: André Sarto Polo. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós graduação em Ciência e Tecnologia - Química, 2011.

Orientador: Vani Xavier de Oliveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2012

Orientadora: Cassiana Seimi Nomura / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2012

Orientadora: Profª. Drª. Karina Passalacqua Morelli Frin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2014. / Este trabalho trata das propriedades dos compostos polipiridinicos fosforescentes fac-[ReCl(CO)3(NN)], fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, em que NN = 4,7-difenil-1,10-fenantrolina (ph2phen) ou 4,7-dicloro-1,10-fenantrolina (Cl2phen) e py = piridina. Os compostos foram sintetizados, purificados, caracterizados por meio da ressonancia magnetica nuclear de protons, 1H NMR, espectroscopias UV-visivel e na regiao do infravermelho e as propriedades eletroquimicas e fotofisicas foram investigadas. As frequencias de estiramento das carbonilas dos compostos fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (2020, 1912, 1878 cm-1), fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+ (2029, 1905 cm-1), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (2022, 1883 cm-1) e fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (2030, 1913 cm-1) estao em acordo com a geometria facial dos complexos de renio(I) e os deslocamentos nas posicoes dos picos para frequencias mais altas sustentam o maior efeito retirador de eletrons do ligante coordenado Cl2phen quando comparado ao ph2phen. Nos espectros eletronicos na regiao do UV-visivel dos compostos fac-[ReCl(CO)3(NN)] foram observadas duas regioes principais: uma de mais alta energia, atribuida a ILNN, e uma de menor energia, atribuida a MLCTRe¨NN. Para os compostos fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, atribui-se ainda uma regiao ILpy e MLCTRe¨py. Os compostos apresentam emissao em solucao e em meio polimerico, que e atribuida ao estado excitado de transferencia de carga do metal para o ligante polipiridinico (3MLCTRe¨NN), NN = ph2phen ou Cl2phen, de menor energia. A energia do estado excitado de transferencia de carga (MLCT) dos compostos podem ser modificadas em funcao do ligante axial, do substituinte da fenantrolina e do meio. A energia do maximo de emissao e deslocada para a regiao de mais baixa energia com grupos retiradores de eletrons na fenantrolina, fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (¿Émax = 615 nm), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (¿Émax = 640) nm, fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+( ¿Émax = 570 nm), fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (¿Émax = 590 nm) quando comparada a fenantrolina nao substituida, fac-[ReCl(CO)3(phen)] (¿Émax = 600 nm) e fac-[Re(py)(CO)3(phen)]+ (¿Émax = 550 nm) . Nos experimentos de tempos de vida de emissao para os compostos fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] e fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ foram encontrados os valores, 1,46 ¿Ês e 1,43 ¿Ês, que sao consistentes com estados emissores que apresentam carater triplete. Para o fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] foi encontrado um segundo tempo de vida de emissao, 30 ns, que pode ser atribuido a um segundo estado emissor de carater singlete. O composto fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] apresentou processos de oxidacao, Re(I)¨(II), a Epa = +1,77 V (vs NHE), e reducao, (Cl2phen)¨(Cl2phen*-), a Epc = -1,1 V (vs NHE), em CH2Cl2, e os niveis de energia do highest occupied molecular orbital (HOMO) e do lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) calculados iguais a . 6,2 V e - 2,9 V, respectivamente, e comparados aos do PVK.As características eletroquímicas e de emissão, tais como comprimentos de onda, rendimentos quânticos e tempos de vida de emissão do fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], indicam uma potencial aplicação em dispositivos OLEDs. / This work deals with fundamental properties of the phosphorescent polypyridyl complexes fac-[ReCl(CO)3(NN)], fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+, NN = 4,7-diphenil-1,10-phenanthroline (ph2phen) or Cl2phen = 4,7-dichloro-1,10-phenanthroline (Cl2phen) and py = pyridine. The compounds were synthesized, purified and characterized by 1H NMR, UV-vis and IR spectroscopies and both photophysical and electrochemical behaviors have been investigated. The CO stretching frequencies of fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (2020, 1912, 1878 cm-1), fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+ (2029, 1905 cm-1), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (2022, 1883 cm-1) and fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (2030, 1913 cm-1) compounds were in accordance with facial geometry of the rhenium complexes and the shifts in peak position to higher frequencies support a better electron-withdrawing character of the coordinated Cl2phen ligand when compared to the ph2phen analog compound. The electronic absorption spectra of the compounds fac-[ReCl(CO)3(NN)] exhibit two main absorption bands: the higher energy band, which was assigned to ILNN, and the lower energy band, assigned to MLCTRe¨NN. The fac-[Re(py)(CO)3(NN)]+ complexes exhibited also a region assigned to an ILpy and MLCTRe¨py transitions. Complexes showed emission in both solution and rigid media, arising from the lowest lying metal to ligand charge transfer (3MLCT) excited state. The energy of the metal to ligand charge transfer (MLCT) excited state of the complexes changed as NN and axial ligand and medium is varied. The energy of the emission maximum was red shift when electron withdrawing substituents were attached at phenanthroline, fac-[ReCl(CO)3(ph2phen)] (¿Émax = 615 nm), fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] (¿Émax = 640) nm, fac-[Re(py)(CO)3(ph2phen)]+( ¿Émax = 570 nm), fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ (¿Émax = 590 nm) compared to that phenantroline not replaced, fac-[ReCl(CO)3(phen)] (¿Émax = 600 nm) and fac-[Re(py)(CO)3(phen)]+ (¿Émax = 550 nm). The emission lifetimes measurements of fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] and fac-[Re(py)(CO)3(Cl2phen)]+ were obtained, 1,46 ¿Ês and 1,43 ¿Ês, and were consistent with a triplet character emitting state. For the fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], was found a second lifetime, 30 ns, that suggest a second emitting excited state which has singlet character. The compound fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)] showed oxidation, Re(I)¨(II), Epa = +1,78 V (vs NHE), and reduction, (Cl2phen) ¨ (Cl2phen*-), Epc = - 1,1 V (vs NHE), processes, in CH2Cl2, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels of the compound were calculated . 6.2 V and . 2.9 V, respectively, and compared to PVK. The electrochemical and emission characteristics such as wavelength, quantum yields and lifetimes fac-[ReCl(CO)3(Cl2phen)], indicate a potential application in OLEDs devices.