An investigation of luminescent sensing has been presented. Neutral Red, a common pH luminescent sensor, was shown to be an effective carbon dioxide sensor for the first time. Sensing experiments were performed both through fluorometric and fluorescent microscopy studies, giving rise to the possibility of carbon dioxide sensing for biological applications. Neutral Red was benchmarked against the well-established carbon dioxide sensor Pyranine (8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt), HPTS. Neutral Red was shown to have improved response times and higher consistency within the sensing drift compared to HPTS. Trinuclear Au(I) complexes have previously shown to sense metal ions through changes in their luminescent properties. A computational study on d10-d10 interactions, which exist in complexes where Cu+, Ag+, and Au+ are intercalated with [Au(μ-C2,N3-ethylImidazolate)]3 in the form of both half and full sandwich adducts. Binding energies, total density plots, and Morse and Dunham analyses of potential energy surfaces are employed to better understand the metal-metal interactions and the effects of electron correlation, basis set superposition error, and dispersion of metallophilic interactions of the adduct complexes. As metal-metal interactions within these types of complexes become better understood, the tuning of trinuclear Au(I) complexes for luminescent sensing of metals becomes increasingly possible.

Cyano-bridged mixed valence compounds have been known since 1704, but a lot of interest in the bi- and tri-nuclear species has emerged only more recently. The growing interest in these complexes reflects their promise as useful applications in electrochromism, molecular magnetism, and molecular electronics. These properties are activated by the excitation of their metal-to-metal charge transfer (MMCT) transition. We have studied aqueous solutions of the FeHEDTA/Fe(CN)64- system that form intensely colored solutions that absorb strongly in the Vis/NIR region. Typically 1:1 dimeric and 2:1 trimeric complexes are formed. We have used optical spectroscopy and electrochemistry to provide information on reorganizational parameters, electronic coupling between metal centers, molar absorptivities, equilibrium constants, and delocalization factors and have compared results obtained for the binuclear and trinuclear species to results of similar systems either previously studied in our lab or found in the literature.

This dissertation covers the studies of two major topics: the photochemistry of mononuclear and multinuclear gold(I) complexes and synthetic approaches to tailor photophysical properties of cyclic trinuclear d10 complexes. First a detailed photochemical examination into the photoreactivity of neutral mononuclear and multinuclear gold(I) complexes is discussed, with the aim of gold nanoparticle size and shape control for biomedical and catalysis applications. Next is a comprehensive systematic synthetic approach to tailor the photophysical properties of cyclic trinuclear d10 complexes. This synthetic approach includes an investigation of structure-luminescence relationships between cyclic trinuclear complexes, an examination into their π-acid/π-base reactivity with heavy metal cations and an exploration into the photophysical properties of new heterobimetallic cyclic trinuclear complexes. These photophysical properties inspections are used to screen materials for their employment in molecular electronic devices such as organic light-emitting diodes (OLEDs) and thin film transistors (OTFTs).

A química supramolecular de porfirinas e clusters trinucleares de rutênio foi investigada sob o ponto de vista teórico-experimental. Através do desenvolvimento de uma nova metodologia baseada em ferramentas teóricas, as propriedades desses sistemas puderam ser explicadas à luz da mecânica quântica, revelando os mecanismos eletrônicos envolvidos na modificação das propriedades dos anéis porfirínicos pelos compostos de coordenação. As geometrias, a dinâmica e as estruturas eletrônicas desses sistemas foram obtidas através do desenvolvimento de novos parâmetros para campos de força empíricos, e da utilização de métodos semi-empíricos e ab initio. Essas foram utilizadas para interpretar as propriedades físico-químicas dos mesmos, como por exemplo a associação intermolecular em solução e na forma de filmes finos obtidos sobre superfícies não rugosas. O estudo teórico detalhado das estruturas eletrônicas dessas espécies comprovou que a influência supramolecular dos compostos de coordenação se dá através de orbitais de simetria π, representando o principal mecanismo de ativação de anéis porfirínicos por compostos de coordenação. Essa ativação diferenciada pôde ser evidenciada experimentalmente pela aplicação dessas espécies em células fotoeletroquímicas e em sistemas de catálise com atividade citocromo P-450. / The supramolecular chemistry of porphyrins and trinuclear ruthenium clusters has been investigated by a theoretical-experimental approach. Through the development of a new methodology based on theoretical tools, their relevant properties were explained using quantum mechanics, disclosing the electronic mechanisms by which coordination compounds modify the properties of porphyrin rings. Geometries, dynamics and electronic structures of these systems have been obtained by the development of new parameters for empirical force fields, and through semiempirical and ab initio methods. They have been used to explain the physical-chemical properties as, for example, the intermolecular association in solution, and thin film formation over flat surfaces. According to the detailed theoretical study coordination compounds increase the catalytic activity of porphyrin rings via π-orbital coupling, and this is the main mechanism of porphyrin activation. Such enhanced activity has been experimentally observed in photoelectrochemical devices and in the oxidation catalysis of organic substrates, providing synthetic models of cytochrome P-450 systems.

Este trabalho investigou a influência de diferentes solventes na liberação fotoinduzida do monóxido de carbono a partir do complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] (dmpz = 2,6-dimetilpirazina),e o comportamento solvatocrômico deste mesmo complexo e dos análogos [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] (ampy = 4-aminopiridina) e [Ru3O(CH3COO)6(py)2(CO)] (py = piridina). O complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] foi irradiado com laser em 377 nm em soluções de hexano, diclorometano, acetonitrila, metanol, etanol, 1-butanol, acetona, dimetilsulfóxido, água e tampão tris (pH=7,4).Estas irradiações foram acompanhadas por espectroscopia na região do UV-visível e o rendimento quântico da liberação fotoinduzida de monóxido de carbono foi calculado por meio de actinometria química de tris oxalato ferrato (III) de potássio. Com este estudo notou-se que o fotoproduto obtido depende do solvente utilizado, porém o rendimento quântico de liberação de CO não variou de forma significativa nos diferentes meios, indicando um mecanismo dissociativo no processo. Cálculos de TD-DFT para o complexo supracitado mostraram que,embora o complexo seja neutro, seu estado fundamental é mais polar do que seu estado excitado de transferência de carga, porém a diferença de polaridade entre os estados não foi considerada extensa. Análises do comportamento solvatocrômico dos complexos [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)], [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] e [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] também foram realizadas. Observou-se que cada composto apresentou um comportamento diferente, indicando a influência dos grupos substituintes nos ligantes terminais nas propriedades destes compostos. O complexo [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] apresentou deslocamento batocrômico da banda de transferência de carga do cluster para ligante (TCCL) com o aumento da polaridade dos solventes devido as características básicas do ligante terminal. Além de mostrar dependência com os solventes próticos utilizados, por conta das ligações de hidrogênio formadas entre o grupo amina do ligante e os solventes, bem como solvatação preferencial por metanol em misturas contendo este solvente prótico. O composto [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2], por sua vez, apresentou deslocamento hipsocrômico da banda TCCL com o aumento da polaridade dos solventes por conta das propriedades ácidas do ligante terminal e não apresentou dependência com solventes próticos, devido o impedimento estérico existente do nitrogênio não coordenado do ligante. Como esperado, o complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] apresentou comportamento intermediário, pelo fato do ligante apresentar natureza intermediária dentro da série utilizada e não conter nenhum grupo substituinte / This work investigated the influence of different solvents on the photoinduced release of carbon monoxide from the complex [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] (dmpz= 2,6 dimethylpyrazine), and the solvatocromic behavior of this same complex and the analogs [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] (ampy = 4-aminopyridine) and [Ru3O(CH3COO)6((CO)(py)2] (py = pyridine). The complex [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] was irradiated by a laser at 377 nm in hexane, dichloromethane, acetonitrile, methanol, ethanol, 1-butanol, acetone, dimethylsulfoxide, water and tris buffer (pH = 7,4).These irradiations were accompanied by spectroscopy in the UV-Vis region and the quantum yield of the photoinduced release of carbon monoxide was calculated by chemical actinometry of potassium ferroxalate. By this study, it was observed that the photoproduct depends on the solvent used, but the quantum yield of CO release did not vary significantly in the different media used, indicating a dissociative mechanism in the process. TD-DFT calculations for the aforementioned complex have shown that although the complex is neutral, its ground state is more polar than its excited state of charge transfer, however the polarity difference between the states was not considered extensive. Analysis of the solvatocromic behavior of the complexes [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)], [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] and [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] were also performed. It was observed that each compound had a different behavior, indicating the influence of the substituent groups on the terminal ligands on the properties of these compounds. The [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] complex exhibited bathochromic shift of the charge transfer transition (CT) with increasing solvent polarity due to the basic characteristic of the terminal ligand. It also showed dependence with the protic solvents used, due to the hydrogen bonds formed between the amine group of the ligand and the solvents, as well as preferential salvation by methanol in mixtures containing this protic solvent.The compound [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2], on the other hand, presented a hypochromic shift of the charge transfer band with the increase of the polarity of the solvents due to the acidic properties of the terminal ligand and no dependence on protic solvents due to the steric hindrance of the uncoordinated nitrogen of the ligand. As expected, the [Ru3O(CH3COO)(CO)(py)2] complex exhibited intermediate behavior because the ligand has an intermediate nature within the series used an does not contain any substituent groups

Este trabalho investigou a influência de diferentes solventes na liberação fotoinduzida do monóxido de carbono a partir do complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] (dmpz = 2,6-dimetilpirazina),e o comportamento solvatocrômico deste mesmo complexo e dos análogos [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] (ampy = 4-aminopiridina) e [Ru3O(CH3COO)6(py)2(CO)] (py = piridina). O complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] foi irradiado com laser em 377 nm em soluções de hexano, diclorometano, acetonitrila, metanol, etanol, 1-butanol, acetona, dimetilsulfóxido, água e tampão tris (pH=7,4).Estas irradiações foram acompanhadas por espectroscopia na região do UV-visível e o rendimento quântico da liberação fotoinduzida de monóxido de carbono foi calculado por meio de actinometria química de tris oxalato ferrato (III) de potássio. Com este estudo notou-se que o fotoproduto obtido depende do solvente utilizado, porém o rendimento quântico de liberação de CO não variou de forma significativa nos diferentes meios, indicando um mecanismo dissociativo no processo. Cálculos de TD-DFT para o complexo supracitado mostraram que,embora o complexo seja neutro, seu estado fundamental é mais polar do que seu estado excitado de transferência de carga, porém a diferença de polaridade entre os estados não foi considerada extensa. Análises do comportamento solvatocrômico dos complexos [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)], [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] e [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] também foram realizadas. Observou-se que cada composto apresentou um comportamento diferente, indicando a influência dos grupos substituintes nos ligantes terminais nas propriedades destes compostos. O complexo [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] apresentou deslocamento batocrômico da banda de transferência de carga do cluster para ligante (TCCL) com o aumento da polaridade dos solventes devido as características básicas do ligante terminal. Além de mostrar dependência com os solventes próticos utilizados, por conta das ligações de hidrogênio formadas entre o grupo amina do ligante e os solventes, bem como solvatação preferencial por metanol em misturas contendo este solvente prótico. O composto [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2], por sua vez, apresentou deslocamento hipsocrômico da banda TCCL com o aumento da polaridade dos solventes por conta das propriedades ácidas do ligante terminal e não apresentou dependência com solventes próticos, devido o impedimento estérico existente do nitrogênio não coordenado do ligante. Como esperado, o complexo [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] apresentou comportamento intermediário, pelo fato do ligante apresentar natureza intermediária dentro da série utilizada e não conter nenhum grupo substituinte / This work investigated the influence of different solvents on the photoinduced release of carbon monoxide from the complex [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] (dmpz= 2,6 dimethylpyrazine), and the solvatocromic behavior of this same complex and the analogs [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] (ampy = 4-aminopyridine) and [Ru3O(CH3COO)6((CO)(py)2] (py = pyridine). The complex [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] was irradiated by a laser at 377 nm in hexane, dichloromethane, acetonitrile, methanol, ethanol, 1-butanol, acetone, dimethylsulfoxide, water and tris buffer (pH = 7,4).These irradiations were accompanied by spectroscopy in the UV-Vis region and the quantum yield of the photoinduced release of carbon monoxide was calculated by chemical actinometry of potassium ferroxalate. By this study, it was observed that the photoproduct depends on the solvent used, but the quantum yield of CO release did not vary significantly in the different media used, indicating a dissociative mechanism in the process. TD-DFT calculations for the aforementioned complex have shown that although the complex is neutral, its ground state is more polar than its excited state of charge transfer, however the polarity difference between the states was not considered extensive. Analysis of the solvatocromic behavior of the complexes [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)], [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2] and [Ru3O(CH3COO)6(CO)(py)2] were also performed. It was observed that each compound had a different behavior, indicating the influence of the substituent groups on the terminal ligands on the properties of these compounds. The [Ru3O(CH3COO)6(ampy)2(CO)] complex exhibited bathochromic shift of the charge transfer transition (CT) with increasing solvent polarity due to the basic characteristic of the terminal ligand. It also showed dependence with the protic solvents used, due to the hydrogen bonds formed between the amine group of the ligand and the solvents, as well as preferential salvation by methanol in mixtures containing this protic solvent.The compound [Ru3O(CH3COO)6(CO)(dmpz)2], on the other hand, presented a hypochromic shift of the charge transfer band with the increase of the polarity of the solvents due to the acidic properties of the terminal ligand and no dependence on protic solvents due to the steric hindrance of the uncoordinated nitrogen of the ligand. As expected, the [Ru3O(CH3COO)(CO)(py)2] complex exhibited intermediate behavior because the ligand has an intermediate nature within the series used an does not contain any substituent groups

A química supramolecular de porfirinas e clusters trinucleares de rutênio foi investigada sob o ponto de vista teórico-experimental. Através do desenvolvimento de uma nova metodologia baseada em ferramentas teóricas, as propriedades desses sistemas puderam ser explicadas à luz da mecânica quântica, revelando os mecanismos eletrônicos envolvidos na modificação das propriedades dos anéis porfirínicos pelos compostos de coordenação. As geometrias, a dinâmica e as estruturas eletrônicas desses sistemas foram obtidas através do desenvolvimento de novos parâmetros para campos de força empíricos, e da utilização de métodos semi-empíricos e ab initio. Essas foram utilizadas para interpretar as propriedades físico-químicas dos mesmos, como por exemplo a associação intermolecular em solução e na forma de filmes finos obtidos sobre superfícies não rugosas. O estudo teórico detalhado das estruturas eletrônicas dessas espécies comprovou que a influência supramolecular dos compostos de coordenação se dá através de orbitais de simetria π, representando o principal mecanismo de ativação de anéis porfirínicos por compostos de coordenação. Essa ativação diferenciada pôde ser evidenciada experimentalmente pela aplicação dessas espécies em células fotoeletroquímicas e em sistemas de catálise com atividade citocromo P-450. / The supramolecular chemistry of porphyrins and trinuclear ruthenium clusters has been investigated by a theoretical-experimental approach. Through the development of a new methodology based on theoretical tools, their relevant properties were explained using quantum mechanics, disclosing the electronic mechanisms by which coordination compounds modify the properties of porphyrin rings. Geometries, dynamics and electronic structures of these systems have been obtained by the development of new parameters for empirical force fields, and through semiempirical and ab initio methods. They have been used to explain the physical-chemical properties as, for example, the intermolecular association in solution, and thin film formation over flat surfaces. According to the detailed theoretical study coordination compounds increase the catalytic activity of porphyrin rings via π-orbital coupling, and this is the main mechanism of porphyrin activation. Such enhanced activity has been experimentally observed in photoelectrochemical devices and in the oxidation catalysis of organic substrates, providing synthetic models of cytochrome P-450 systems.

The main objective of this project is to synthesize the first family of polynuclear chromium pyrazolate complexes. Complexity in analysis of the experimental magnetic data of multinuclear complexes arises from their (2S +1)N microstates, where S is the spin of each metal center and N is the number of metal centers. For example, high-spin (HS)-FeIII3 has 216 microstates and HS-FeIII8 ≈ 1.7x106 microstates (S= 5/2). However, complexes with chromium(III) S = 3/2 will have a noticeable reduction of microstates. Mononuclear complexes with formula [mer-CrCl3(pzH*)3] (pz*H = pyrazole, 3-Me-pzH, 4-Me-pzH, 4-Cl-pzH, 4-I-pzH, 4-Br-pzH) and [trans-CrCl2(pzH*)4]Cl (pzH* = pyrazole and 3-Me-pzH) were synthesized and thoroughly characterized. Polynuclear iron pyrazolate complexes are prepared by the addition of base to [mer-FeCl3(pzH*)3] and [trans-FeCl2(pzH*)4]Cl complexes; the path is not paralleled by mononuclear chromium(III) pyrazole complexes. There is a challenging situation with these reactions, caused by the attainment of equilibrium, where the stable mononuclear complexes and traces of dinuclear species coexist in solution. Microwave assisted reaction of Cr(NO3)3·9H2O and pyrazole ligand in dimethylformamide (DMF) solution afforded redox inactive trinuclear formate-pyrazolate mixed-ligand complexes with formula [Cr3(μ3-O)(μ-O2CH)3(μ-4-R-pz)3(DMF)3]+ (pz = pyrazolate anion; R= H, Me, Cl). Thermally assisted synthesis with non-hydrolysable solvent yielded an electrochemically active all-pyrazolate complex. Complex with formula (Ph4P)2[Cr3(μ3-O)(μ-4-Cl-pz)6Cl3] and (Ph4P)2[Cr3(μ3-O)(μ-4-Cl-pz)6Br3] have an oxidation process at 0.502 V at 0.332 V, respectively. The latter has a second accessed oxidation process at 0.584 V. These systems are the first example of electrochemically amendable trinuclear pyrazolate complex with {Cr3O} core. The all-ferric complexes [Fe3(μ3-O)(μ-4-NO2-pz)6(L)3]2- (L = NCO-, N3) were synthesized from reaction of [Fe3(μ3-O)(μ-4-NO2-pz)6Cl3]2- with NaNCO and NaN3. Expected reversible reduction processes were observed for both complexes at more negative potential, -0.70 V, compared to the thiocyanate complex (-0.36 V). The 57Fe Mössbauer of the reduced [Fe3(μ3-O)(μ-4-NO2-pz)6(N3)3]3- is suggestive of a HS-to-LS electronic reorganization, as seen for the [Fe3(μ3-O)(μ-4-NO2-pz)6(SCN)3]3- complex. Furthermore, compound [Fe3(μ3-O)(μ-4-NO2-pz)6(N3)3]2-, shows a unique reversible oxidation process at 0.82 V (vs. Fc+/Fc) to a mixed-valent, formally Fe3+2/Fe4+ species.

Neste trabalho uma classe de carboxilatos trinucleares de rutênio coordenados a ligantes ortometalados foi apresentada. As propriedades eletrônicas, eletroquímicas e fotofísicas destes complexos foram investigadas, bem como a atividade anticâncer e interações com biomoléculas alvo, DNA e HSA. Foram realizadas as sínteses e caracterização dos ligantes (L2) C18H10N4, (L3) C19H12N4, (L4) C18H9ClN4, dos precursores (1) [Ru3O(OAc)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(OAc)6(CO)(CH3OH)2], (3) [Ru3O(OAc)6(CO)(py)2], (4) [Ru3O(OAc)6(H2O)(py)2]PF6 e dos novos complexos (1-5), [Ru3O(OAc)5(py)2(L)]PF6, (onde py = piridina, L1 = dppn, L2 = dppz, L3 = dppzCH3, L4 = dppzCl, L5 = phen). Os dados de RMN mostraram que a ortometalação dos ligantes fenazínicos afeta a estrutura dos complexos, com severo abaixamento de simetria. Já a investigação das propriedades eletrônicas e eletroquímicas indicaram que a presença de diferentes substituintes e a basicidade dos ligantes ortometalados influenciaram pouco as propriedades da unidade [Ru3O]+. Em termos da estrutura eletrônica dos complexos, este efeito indica que não há interações de natureza significativas entre os orbitais da unidade [Ru3O]+ e dos ligantes ortometalados. Esse fato pode se originar na falta de planaridade entre a unidade [Ru3O]+ e os ligantes fenazínicos. Os resultados de citotoxicidade em linhagem de célula tumoral (B16F10) e não tumoral (L929) mostraram que os complexos apresentam efeito citotóxico maior contra as células tumorais do que os ligantes livres, bem como baixa citotoxicidade contra a célula não tumoral. Estes resultados mostraram que a série com ligantes ortometalados traz os exemplos com os melhores desempenhos já observados em nosso grupo de pesquisa, em comparação com outros clusters com ponte -oxo, frente ao câncer de melanoma. Os estudos de interação com biomoléculas alvo mostraram que os complexos interagem com o DNA e a HSA. Com o DNA observou-se interações de natureza eletrostática, com contribuição do mecanismo de intercalação à medida que o tamanho e a extensão da conjugação dos ligantes ortometalados aumentam, sendo que o processo de intercalação é favorecido no caso do complexo (1) com o ligante dppn. Foram realizados estudos de interação dos complexos (1-5) com a HSA. Constataram-se valores altos das constantes de ligação complexos-HSA (da ordem 109 M-1) e alterações na estrutura secundária da proteína. Os parâmetros termodinâmicos de interação com o DNA e HSA indicaram que as interações clusters-biomoléculas também apresentam contribuições de caráter hidrofóbico / In this work a class of trinuclear ruthenium carboxylates coordinated to ortho-metallated ligands was presented. The electronic, electrochemical and photophysical properties of these complexes were investigated, as well as anticancer activity and interactions with target biomolecules, DNA and HSA. Synthesis and characterization of ligands (L2) C18H10N4, (L3) C19H12N4, (L4) C18H9ClN4, precursors (1) [Ru3O(OAc)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(OAc)6(CO)(CH3OH)2], (3) [Ru3O(OAc)6(CO)(py)2], (4) [Ru3O(OAc)6(py)2(CH3OH)]PF6 and the complexes (1-5), [Ru3O(OAc)5(py)2(L)] PF6, (where py = pyridine, L1 = dppn, L2 = dppz, L3 = dppzCH3, L4 = dppzCl, L5 = phen). NMR data showed that the ortho-metallation of phenazine ligands affects the structure of the complexes, with severe symmetry lowering. On the other hand, the investigation of the electronic and electrochemical properties indicated that presence of different substituents and the basicity of the ortho-metallated ligands influence little the properties of the unit [Ru3O]+. In terms of the electronic structure of the complexes, this effect indicates that there are no significant -type interactions between the orbitals of the [Ru3O]+ unit and ortometalated ligands. This fact may arise from the lack of planarity between the [Ru3O]+ unit and the phenazine ligands. The results of cytotoxicity in tumor cell and non-tumor cell lines showed that the complexes have a greater cytotoxic effect against tumor cells than free ligands, as well as low cytotoxicity against the non-tumor cell. These results have shown that the series with ortometal ligands brings the best performing examples already observed in our research group, compared to other trinuclear acetates of ruthenium with -oxo bridge, against melanoma cancer. The interaction studies with target biomolecules showed that the complexes interact with DNA and HSA. With the DNA, we observed interactions of an electrostatic nature, with contribution of the intercalation mechanism as the size and extent of conjugation of the orthomolected ligands increases, and the intercalation process is favored in the case of complex (1) with the dppn binder. Interaction studies of the complexes (1-5) with the HSA were performed. High complex-protein association constants (of the order 109 M-1) and alterations in the secondary structure were observed in the presence of the complexes (1-5). The thermodynamic parameters of interaction with DNA and HSA indicated that the clusters-biomolecules interactions also present hydrophobic contributions

Neste trabalho foram realizadas as sínteses e caracterizações dos precursores (1) [Ru3O(CH3COO)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(CH3COO)6(CO)(CH3OH)2] (3) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(H2O)]PF6, (4) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(H2O)]PF6 e dos complexos inéditos (5) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(CO)], (6) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(CO)], (7) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(NO)]PF6, (8) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(NO)]PF6. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia na região do UV-Vis e do infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), voltametria cíclica e análise elementar. Por meio dos resultados obtidos nas técnicas de caracterização, foi possível confirmar a estrutura proposta inicialmente para os complexos e também para os precursores. Além disso, também foi possível observar a influência dos ligantes, -receptor e -doador na estrutura dos mesmos. Por meio da técnica de espectroscopia de infravermelho analisou-se principalmente estiramentos dos ligantes CO nos complexos 5 e 6 e do NO nos complexos 7 e 8. Nos estudos de RMN observou-se as características diamagnéticas dos complexos 5 e 6, e no caso dos complexos 7 e 8 foi possível confirmar que há uma forte interação entre o elétron desemparelhado na unidade [Ru3O]+ e do ligante NO0. Os ensaios eletroquímicos de voltametria cíclica mostraram a influência dos ligantes CO e NO na comunicação eletrônica da unidade [Ru3O].Os complexos com ligantes CO e NO foram irradiados com laser em 377 nm e 660 nm em soluções de acetonitrila e tampão fosfato pH 7,4. Estas irradiações foram acompanhadas por espectroscopia na região do UV-visível. No caso dos complexos 5 e 6, o aumento da banda na região de 900 nm indicou a formação do complexo, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)], após a liberação do ligante monóxido de carbono (CO). A liberação de CO ocorreu predominantemente com irradiação em 377 nm na região do ultravioleta em pH fisiológico (solução aquosa de tampão fosfato, pH=7,4) e também em solução de acetonitrila. Para os complexos com ligantes NO, o perfil espectral obtido após fotólise indicou a formação de um complexo oxidado sem a coordenação do NO, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)]+. / In this study it was performed the synthesis and characterization of the precursors (1) [Ru3O(CH3COO)6(CH3OH)3]CH3COO, (2) [Ru3O(CH3COO)6(CO)(CH3OH)2] (3) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(H2O)]PF6 (4) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(H2O)]PF6 and the unpublished complexes (5) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(CO)] (6) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(CO)] (7) [Ru3O(CH3COO)6(4-acpy)2(NO)]PF6 (8) [Ru3O(CH3COO)6(4-tbpy)2(NO)]PF6. The complexes were characterized by UV-Vis and infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR), cyclic voltametry, and elemental analysis. By means of the results obtained from the characterization, it was possible to confirm the initially proposed structure for both complexes and precursors. Furthermore, it was also possible to observe the influence of ligands, - receptor and the -donor in the structure of the complexes. By infrared spectroscopy it was verified primarily stretches of the CO and NO ligands in complexes 5,6 and 7,8 respectively. In NMR it was observed the diamagnetic character of complexes 5 and 6, and in the case of complexes 7 and 8 it was confirmed that there is a strong interaction between the unpaired electron in the [Ru3O]+ unit and the NO0 ligand. The cyclic voltammograms showed the influence of the CO and NO ligands on the electronic communication of the [Ru3O] unit. Complexes with ligands CO and NO were irradiated with laser at 377 nm and 660 nm in solutions of acetonitrile and phosphate buffer pH 7.4. The photolysis were accompanied by spectroscopy in the UV-visible region. In the case of complexes 5 and 6, the increase of the band in the region of 900 nm indicated the formation of the complex, [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)]+ produced after release of carbon monoxide (CO). The release of CO occurs predominantly with irradiation at 377 nm in the ultraviolet region at physiological pH (aqueous phosphate buffer solution, pH = 7.4) and in acetonitrile solution. For complexes with NO ligands, the spectral profile obtained after photolysis indicated the formation of an oxidized complex without coordination of NO, the [Ru3O(CH3COO)6(L)2(S)] + molecule.