Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:39:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310280.pdf: 2186920 bytes, checksum: 2e1df773e118acb9e65f6f5f2c9fd793 (MD5) / No presente trabalho desenvolveu-se uma nova metodologia sintética para a obtenção de seleno- e teluro acetilenos. Para isto, foram reagidos acetilenos terminais, dicalcogenetos de diorganoíla, carbonato de potássio e óxido de ferro nanoparticulado como catalisador. O método descrito proporciona uma boa economia atômica, partindo de substratos simples e de fácil manipulação. Além disso, o uso de Fe3O4 nano como catalisador torna a metodologia atraente, pois é um reagente barato, não tóxico e pode ser facilmente recuperado por separação magnética. Adicionalmente, estendeu-se a metodologia para diversos dicalcogenetos e alcinos, a fim de se obter uma série de seleno- e teluro acetilenos com grande diversidade estrutural, bem como verificar o efeito do substituinte nos rendimentos reacionais. Os calcogeno acetilenos sintetizados por esta nova metodologia se apresentaram com rendimentos satisfatórios que variaram de 55 até 91%. Ao término da síntese dos seleno- e teluro acetilenos e com o intuito de tornar o trabalho mais robusto, foi realizado um estudo da reciclabilidade do catalisador. Verificou-se que o Fe2O3 é um catalisador eficiente frente a sucessivos processos de reciclagem, uma vez que se mostrou efetivo até a 4ª recuperação, sem perdas consideráveis no rendimento da reação. / In this study, a new synthetic methodology for the synthesis of seleno- and telluro acetylenes from terminal alkynes, diorganyl dichalcogenides and potassium carbonate catalyzed by recicable iron (II, III) oxide nanoparticles was developed. This new method promoted atomic economy by using simple and hadling starting materials such as terminal alkynes and diorganyl dichalcogenides. In addition, the use of nano Fe3O4 as a catalyst turned this method attractive in a synthetic point of view due to this metal is non-expensive, non-toxic and can be easily recovered through magnetic separation. Furthermore, the effect of the substituents in the reaction conditions was evaluated and thus a wide serie of seleno- and telluro acetylenes was prepared. The chalcogen acetylenes synthesized using this methodology were obtained in a yield of 55 to 91%. After the synthesis of the desired seleno- and telluro acetylenes, a detailed study in relation to the recyclability of the catalyst was performed. With this study, it was observed that the iron oxide nanoparticles can be reutilized in the reaction medium with a minimal loss in the reaction efficiency. This study also showed the high efficiency of the catalyst, since it was easily recovered and reused for further catalytic cycles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196653.pdf: 505951 bytes, checksum: 64254e8eb6ac68c2cd7e1294582360e5 (MD5) / Cálculo das seções de choque para o espalhamento de elétrons por moléculas de acetileno, para as transições e , na faixa de energias de 300-800 eV . Aplicamos o método da onda distorcida (MOD) combinado com o método variacional iterativo de Schwinger (SVIM).

Orientador: Celso Aparecido Bertran / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T07:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_CarlaSimoneTafuri_D.pdf: 16927683 bytes, checksum: b7e62e3886759d4afb629fa31db9ec66 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, realizou-se o estudo da cinética de formação de radicais produzidos no estado eletrônico excitado e o estudo da formação das partículas de fuligem, durante a combustão de misturas de C2H2/O2 e C2H2/O2/Ar produzidas em uma câmara fechada. Na metodologia utilizada, o processo de combustão é turbulento e ocorre na ausência do ar atmosférico. Desta forma, é possível obter uma correlação entre a pressão e composição da mistura que queima, e a formação e reação das espécies presentes na chama. A cinética de formação dos radicais excitados OH*, CHO*, CH* e C2*, principais emissores em chamas de hidrocarbonetos, foi estudada pela determinação de suas intensidades de emissão em função do tempo. A evolução das partículas de fuligem, durante a combustão das misturas ricas em acetileno, foi observada através do espalhamento e absorção da luz de um laser por essas partículas, em função do tempo. Realizou-se também a análise morfológica das partículas formadas por microscopia eletrônica de varredura. As medidas espectroscópicas de emissão dos radicais excitados foram associadas à simulação computacional da cinética de combustão, permitindo se estabelecer um mecanismo reacional para o processo de combustão turbulento da mistura de C2H2/O2 e identificando-se as principais rotas de reação para a formação dos radicais excitados: H + O2 = OH* + O CH + O = CHO* C2H + O2 = CH* + CO2 CH2 + C = C2* + H2 / Abstract: In this work, a kinetic study of radicals in the excited electronic state and a study of soot particles evolution from C2H2/O2 and C2H2/O2/Ar flames in a closed chamber was carry out. In the methodology used the combustion process is turbulent and occurs in the atmospheric air absence. Therefore, we can correlate mixture pressure and composition that burning to species formation and reactions in the flame. The formation kinetic of OH*, CHO*, CH* and C2* excited radicals, which are the main emitters in the hydrocarbon flames was studied by emission intensities as a function of time determination. The soot particle evolution from fuel-rich flames was observed through laser light scattering and absorption. The morphology analysis of these soot particles was executed by scanning electronic microscope. The spectroscopic measurements of emission of excited radicals was associated to computational simulation of combustion kinetics allowing to establish a mechanism of reactions to the turbulent combustion process of C2H2/O2 and to identify the predominant reactions for the formation of excited radicals: H + O2 = OH* + O CH + O = CHO* C2H + O2 = CH* + CO2 CH2 + C = C2* + H2 / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Química

[pt] Essa dissertação apresenta um estudo comparativo de quatro diferentes modelos de cinética química detalhada que envolvem as principais espécies químicas responsáveis pelo processo de formação e oxidação da fuligem, i.e., o oxigênio molecular, o radical hidroxila, o acetileno, o propargil, benzeno, fenil e pireno. Para este fim, considera-se a combustão de misturas de etileno/ar e metao/ar. Para analisar os modelos cinéticos são utilizados um reator perfeitamente misturado (PSR) e um reator parcialmente misturado (PaSR). No caso do reator perfeitamente misturado, um estudo sistemático da influência do tempo de residência e a riqueza da mistura sobre estas espécies químicas é apresentado. São discutidas as importantes discrepâncias obtidas, para o acetileno, o propargil, o benzeno, o fenil e o pireno, entre os modelos cinéticos analisados. As espécies oxidantes exibem menores discrepâncias dentre todas as espécies analisadas. No caso do reator parcialmente misturado, a razão entre o tempo de residência e o tempo de mistura é o parâmetro de análise. De modo geral, os resultados obtidos permitem avaliar o comportamento dos mecanismos cinéticos em uma situação representativa de combustão em escoamentos turbulentos. / [en] In this dissertation a comparative study is presented of four different detailed kinetics models involving the main chemical species responsible for the soot formation and oxidation, i.e., the molecular oxygen, the hydroxyl, the acetylene, the propargyl, the benzene and the pyrene. To this purpose is considered the combustion of ethylene/air and metane/air. To analyze the kinetic models are used a perfect stirred reactor (PSR) and a partial stirred reactor (PaSR). In the case of a perfect stirred reactor a systematic study of the influence of the residence time and of the equivalence ratio on these chemical species is presented. Are discussed the important discrepancies obtained for acetylene, propargyl, benzene, phenyl and pyrene, between the kinetic models analyzed. The oxidizing species exhibit minor discrepancies only. In the case of the partially mixed reactor, the ratio between the residence time and the mixing time is the analysis parameter. Overall, the results obtained allow to evaluate the behavior of the kinetic mechanisms in situations representative of combustion in turbulent flows.

O objetivo deste trabalho foi iniciar o estudo de uma nova metodologia sintética para a obtenção do sistema 11-oxabiciclo[6.2.1]undecano, o esqueleto estrutural básico de uma classe de produtos naturais conhecidos como furanoeliangolidos. A abordagem sintética proposta envolveria a formação de um composto bicíclico através da reação de Diels-Alder com derivados de furano, seguida pela formação de um hexanel e, finalmente, ruptura de uma ligação central para formação do sistema macrocíclico. Além disso, a reação de Diels-Alder entre derivados de furano e acetileno dará origem a compostos que apresentam como esqueleto estrutural o sistema 7-oxabiciclo[2.2.1]heptano, que podem ser utilizados como material de partida para a síntese de diversos produtos naturais. Iniciamos este estudo com a reação de Diels-Alder entre o 3,4-dimetoxi-2-metil furano e o bromopropiolato de metila, onde foi obtido o produto 85, que após algumas modificações deu origem ao composto 92. Entretanto, após inúmeras tentativas não conseguimos transformar o composto 92 no triciclo desejado. Para evitar essas transformações que se mostraram problemáticas, resolvemos estudar a reação de Diels-Alder entre derivados de furano e benzoquinonas 2,5-dissubstituídas, que dará origem aos adutos devidamente funcionalizados para serem transformados no derivado do sistema 11-oxabiciclo [6.2.1]undecano. No entanto, após o estudo dessas reações de cicloadição, observamos que elas têm o equilíbrio fortemente deslocado no sentido dos materiais de partida. Por esse motivo, a continuidade desta metodologia sintética mostrou ser inviável. Iniciamos então, um estudo da reação de Diels-Alder entre os diverso derivados de furanos e acetilenos. Após o estudo dessas reações de Diels-Alder foi possível verificar que a maioria dos adutos derivados dos furanos é instável no meio reacional. Os melhores resultados obtidos nessas reações de Diels-Alder foram usando o acetilenodicarboxilato de dimetila como dienófilo. Os adutos obtidos são intermediários importantes e bem funcionalizados, que podem ser utilizados na continuidade do estudo de desenvolvimento de nova metodologia sintética para a obtenção do sistema 11-oxabiciclo[6.2.1]undecano / The aim of this work was to start the study of a new methodology to synthesize the 11-oxabicycle[6.2.1]undecane system, the main carbon skeleton of the furanoheliangolides. The proposed synthetic approach involves the preparation of a bicyclic compound through a Diels-Alder reaction with furan derivatives, followed by formation of a six membered ring and, finally, cleavage of the central bond to obtain of the macrocyclic system. The Diels-Alder reaction between furan and acetylene derivatives gives a compound with the 7-oxabicyclico[2.2.1]heptane system, that is a potential starting material for the synthesis of several natural products. We started this study with the Diels-Alder reaction between the 3,4-dimethoxy-2-methylfuran and methyl bromopropiolate, and obtained the product 85 that after some modifications furnished the compound 92. However, after various attempts we were unable to convert the compound 92 into the desired tricycle. We have then decided to study the Diels-Alder reaction between furan and 2,5-disubstituted benzoquinone derivatives, that could furnish the adducts properly functionalized to be transformed in the 11-oxabicyclico[6.2.1]undecane system. However, we observed that the equilibrium is strongly shifted towards the starting materials in these cycloaddition reactions. This methodology has thus showed to be impracticable. As a third alternative, we affected the study the Diels-Alder reaction between the furans derivatives and the acetylenes. The adducts obtained present 7-oxabicyclico[2.2.1]heptane system that could be used to synthesizes of structural skeleton of furanoheliangolide.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T12:50:12Z No. of bitstreams: 2 Tese_Correções_Finais_Banca.pdf: 4119383 bytes, checksum: a96ead41f0aef7ab9bb319e5d0db84cb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Correções_Finais_Banca.pdf: 4119383 bytes, checksum: a96ead41f0aef7ab9bb319e5d0db84cb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-11-22 / CAPES, CTPetro e CNPq / Produção de hidrogênio de elevadas purezas e coprodutos têm sido objeto de desenvolvimentos de tecnologias usando o gás natural como matéria-prima com processamento catalítico como a desidroaromatização (DAM) associada à reforma seca (RSM) em um leito duplo com ocorrência de coprodutos em condições não oxidativas. As produções de hidrogênio previstas objetivam a utilização do monóxido de carbono de efluentes de reformas do gás natural, via reação water gas shift (WGS) e o desenvolvimento de catalisadores avançados de metais preciosos em fases dispersas sobre um suporte. Como objetivo desta pesquisa pode-se citar: i) Desenvolvimento de uma tecnologia usando o gás natural como matéria-prima para produção de hidrogênio de alta pureza, e coprodutos tais como gás de síntese e acetileno como intermediários para formulação de aromáticos, principalmente o benzeno, via desidroaromatização e a reforma seca, em condições não oxidativas, com utilização de reator de leito fixo. ii) Desenvolvimento de novos catalisadores de Pt e Au (formulação e caracterização) e o estudo detalhado dos parâmetros cinéticos, mecanisticos e em diversos suportes e seus efeitos para reação de WGS. Operações de processamento do metano em reator de leito fixo nas condições: 525°C, 550°C, 575°C, 1 atm, 155-180 cm3/min, fração molar Ar :CH4, 0,5:0,5 de metano e argônio para DAM e relação molar Ar :CH4:CO2, 0,57:0,27:0,16 para DAM/RSM. As operações em reator de leito fixo na presença da mistura dos catalisadores (2,60%)Mo-(0,5%)Ru/HZSM e (11,23%)Ni/ -Al2O3, como resultado principal apresentaram uma acentuada produção de acetileno (42,91%) e moderadas produções de hidrogênio e monóxido de carbono (16%-56% H2 e 1,45% CO, 575°C). No processo catalítico de WGS foram estudados catalisadores de platina e ouro em baixas temperaturas (120°C – 300°C) para manter a conversão total de CO nas condições diferenciais abaixo de 10%. O fluxo total de entrada foi mantido constante com uma composição padrão de gás de 6,8% CO, 8,5% CO2, 21,9% H2O e 37,4% H2. A temperatura foi variada numa faixa entre 20° e 30°C, para determinação da energia de ativação aparente. Aplicações de metodologia da cinética de processos catalíticos permitiram estimar valores de baixas energias de ativação (catalisador Pt: 53 kJ/mol – 63 kJ/mol; catalisador Au:11 kJ/mol –95 kJ/mol), os quais confirmaram os bons níveis de atividade dos catalisadores formulados para o processo WGS, com destaque para os catalisadores 2%Pt/TiO2, 2%Au/ZrO2 e 2%Au/TiO2.

O objetivo deste trabalho foi iniciar o estudo de uma nova metodologia sintética para a obtenção do sistema 11-oxabiciclo[6.2.1]undecano, o esqueleto estrutural básico de uma classe de produtos naturais conhecidos como furanoeliangolidos. A abordagem sintética proposta envolveria a formação de um composto bicíclico através da reação de Diels-Alder com derivados de furano, seguida pela formação de um hexanel e, finalmente, ruptura de uma ligação central para formação do sistema macrocíclico. Além disso, a reação de Diels-Alder entre derivados de furano e acetileno dará origem a compostos que apresentam como esqueleto estrutural o sistema 7-oxabiciclo[2.2.1]heptano, que podem ser utilizados como material de partida para a síntese de diversos produtos naturais. Iniciamos este estudo com a reação de Diels-Alder entre o 3,4-dimetoxi-2-metil furano e o bromopropiolato de metila, onde foi obtido o produto 85, que após algumas modificações deu origem ao composto 92. Entretanto, após inúmeras tentativas não conseguimos transformar o composto 92 no triciclo desejado. Para evitar essas transformações que se mostraram problemáticas, resolvemos estudar a reação de Diels-Alder entre derivados de furano e benzoquinonas 2,5-dissubstituídas, que dará origem aos adutos devidamente funcionalizados para serem transformados no derivado do sistema 11-oxabiciclo [6.2.1]undecano. No entanto, após o estudo dessas reações de cicloadição, observamos que elas têm o equilíbrio fortemente deslocado no sentido dos materiais de partida. Por esse motivo, a continuidade desta metodologia sintética mostrou ser inviável. Iniciamos então, um estudo da reação de Diels-Alder entre os diverso derivados de furanos e acetilenos. Após o estudo dessas reações de Diels-Alder foi possível verificar que a maioria dos adutos derivados dos furanos é instável no meio reacional. Os melhores resultados obtidos nessas reações de Diels-Alder foram usando o acetilenodicarboxilato de dimetila como dienófilo. Os adutos obtidos são intermediários importantes e bem funcionalizados, que podem ser utilizados na continuidade do estudo de desenvolvimento de nova metodologia sintética para a obtenção do sistema 11-oxabiciclo[6.2.1]undecano / The aim of this work was to start the study of a new methodology to synthesize the 11-oxabicycle[6.2.1]undecane system, the main carbon skeleton of the furanoheliangolides. The proposed synthetic approach involves the preparation of a bicyclic compound through a Diels-Alder reaction with furan derivatives, followed by formation of a six membered ring and, finally, cleavage of the central bond to obtain of the macrocyclic system. The Diels-Alder reaction between furan and acetylene derivatives gives a compound with the 7-oxabicyclico[2.2.1]heptane system, that is a potential starting material for the synthesis of several natural products. We started this study with the Diels-Alder reaction between the 3,4-dimethoxy-2-methylfuran and methyl bromopropiolate, and obtained the product 85 that after some modifications furnished the compound 92. However, after various attempts we were unable to convert the compound 92 into the desired tricycle. We have then decided to study the Diels-Alder reaction between furan and 2,5-disubstituted benzoquinone derivatives, that could furnish the adducts properly functionalized to be transformed in the 11-oxabicyclico[6.2.1]undecane system. However, we observed that the equilibrium is strongly shifted towards the starting materials in these cycloaddition reactions. This methodology has thus showed to be impracticable. As a third alternative, we affected the study the Diels-Alder reaction between the furans derivatives and the acetylenes. The adducts obtained present 7-oxabicyclico[2.2.1]heptane system that could be used to synthesizes of structural skeleton of furanoheliangolide.

Orientador: Mario A. Bica de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleg Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eleuterio_RosaneParissari_M.pdf: 2132602 bytes, checksum: 7e969668476523f09ff337e74d65061c (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Filmes finos compósitos de acetileno polimerizado-paládio-carbono foram obtidos pelo processo combinado de polimerização à plasma e sputtering. O plasma foi produzido numa câmara de vácuo com um sistema de eletrodos circulares e paralelos, alimentados por uma fonte de tensão de corrente continua. Um dos eletrodos foi revestido com paládio e a deposição dos filmes era feita em substratos colocados no eletrodo oposto (anodo). Acetileno foi empregado como gás de polimerização misturado com argônio. Este último promovia o sputtering do cátodo de paládio. O processo de deposição foi monitorado por espectroscopia óptica de Emissão, pela detecção de espécies químicas presentes no plasma através de suas linhas de emissão. Da análise dos sinais de emissão de paládio, hidrogênio e argônio foram determinadas as concentrações relativas de paládio e hidrogênio na fase gasosa. A composição dos filmes foi estudada por Espectroscopia Infravermelha de Transmissão e Difração de Elétrons; a estrutura por Microscopia Eletrônica de Transmissão e a proporção de metal no filme foi determinada por Microanálise Eletrônica. Algumas das características apresentadas pelos filmes foram correlacionadas com os parâmetros ópticos observados. Do estudo da condutividade elétrica em função da temperatura vimos que o mecanismo de condução que melhor se aplica aos filmes é o de tunelamento de elétrons entre ilhas metálicas / Abstract: Polymer-metal-carbon composite thin films were prepared by combined plasma polymerization and sputtering processes. The plasma was produced in a vacuum chamber by a system of circular parallel electrodes connected to a DC power supply. One of the electrodes was covered with a palladium sheet (cathode) and the film deposition was made in substrates placed on the opposite electrode (anode). Acetylene was employed as a polymerization gas, mixed with argon. The latter produced the sputtering of the cathode. Optical Emission Spectroscopy has been used for monitoring the deposition process by the observation of emission lines of the chemical species in the plasma. By the analysis of the emission signals of palladium, hydrogen and argon, the relative variations of the gas phase concentration of palladium and hydrogen were observed as a function of the plasma conditions. The composition of the films was studied by Infrared Spectroscopy and Electron Diffraction; the film structure was studied by Transmission Electron Microscopy and the volume fraction of metal in the film was determined by Electron Probe Microanalysis. Some of the properties presented by the films were related to the optically observed parameters. The behavior or the electrical conductivity with temperature strongly indicates that the electrical conduction in the films is due to electron tunneling between metal islands / Mestrado / Física / Mestre em Física

Manguezais são ecossistemas de transição entre ambientes terrestres e marinhos encontrados em regiões tropicais e subtropicais. A ampla faixa de variações de salinidade e teor oxigênio, típica desses ambientes, está entre os principais fatores condicionantes da colonização e desenvolvimento da biota. Apesar disso, são ambientes com elevada produção primária. Entre os nutrientes, o nitrogênio é um dos principais fatores limitantes que afetam o desenvolvimento da vegetação do manguezal e somente baixa disponibilidade de formas reduzidas está presente. Portanto, há a necessidade de determinar os micro-organismos fixadores de nitrogênio que colonizam os ecossistemas de manguezais. Dentre esses, existem as cianobactérias, um grupo bem conhecido de micro-organismos fotossintéticos oxigênicos e fixadores de nitrogênio. Neste estudo, 50 linhagens de cianobactérias foram isoladas de amostras ambientais de solos, água e material perifítico, coletadas nos ecossistemas de manguezais da Ilha do Cardoso e Bertioga, São Paulo. Essas linhagens foram isoladas usando meios específicos de crescimento e análises morfológicas identificaram representantes das ordens Chroococcales (35 linhagens, 70%), Oscillatoriales (9 linhagens, 18%) e Nostocales (6 linhagens, 12%). Dezesseis linhagens distribuídas entre as ordens Chroococcales e Nostocales foram selecionadas para os estudos de filogenia usando o gene rpoC1. A maioria das sequências de rpoC1 geradas pela amplificação por PCR usando o conjunto específico de primer rpoC1-1/rpoC1-T mostraram baixas similaridades (menor que 90%) com seqüências disponíveis no GenBank, indicando que estas linhagens de cianobactérias são únicas. As exceções foram somente duas linhagens (Synechococcus sp. CENA177 and Cyanothece sp. CENA169) que apresentaram altas similaridades com sequências de cianobactérias isoladas de ambientes de água doce do Brasil. A análise filogenética Neighbor-Joining mostrou que várias das novas linhagens cianobactérias dos manguezais se agruparam, sem relação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Uma busca pelo gene funcional nifH, o qual codifica para a redutase da nitrogenase, em 27 isolados dos manguezais, revelou a sua presença em 21 linhagens (77%) dispersas entre as ordens Chroococcales, Oscillatoriales e Nostocales. Os 21 fragmentos do gene nifH amplificados foram clonados e seqüenciados e todas as sequências também mostram baixas similaridades (menor que 95%) com seqüências de cianobactérias disponíveis no GenBank. A análise filogenética do gene nifH posicionou as novas linhagens de cianobactérias dos manguezais em vários agrupamentos distribuídos ao longo da árvore, e como também observado para o gene rpoC1, sem correlação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Atividade da nitrogenase, avaliada pela técnica de redução de acetileno, foi encontrada em cinco linhagens pertencentes à ordem Nostocales e em uma linhagem pertencente à ordem Chroococcales. A estimativa da fixação biológica de nitrogênio por essas linhagens variaram de 327,01 a 1.954,15 pmol N2.g-1 de biomassa seca.dia-1. / Mangroves are transitional ecosystems between terrestrial and marine environments found in tropical and subtropical regions. The broad range of variations of salinity and oxygen content, typical of these environments, is among the main constraint factors for the establishment and development of biota. Nevertheless, mangroves have high primary production. Among the nutrients, nitrogen is one of the most important limiting factors affecting the development of mangrove vegetation and only low availability of reduced forms is present. Therefore, there is a need to determine the nitrogen fixing microorganisms that colonize mangrove ecosystems. Among those, there are the cyanobacteria, a well known group of oxygenic photosynthetic and nitrogen fixing microorganisms. In this study, 50 cyanobacterial strains were isolated from environmental samples of soil, water and periphytic material collected in the Cardoso Island and Bertioga mangrove ecosystems, São Paulo. These strains were isolated using specific growth media and morphological analyses identified representatives of the orders Chroococcales (35 strains, 70%), Oscillatoriales (9 strains, 18%) and Nostocales (6 strains, 12%). Sixteen strains belong to the orders Chroococcales and Nostocales were selected for phylogeny studies using the gene rpoC1. The majority of rpoC1 sequences generated by PCR amplification using the specific set primer rpoC1-1/rpoC1-T showed low similarities (below 90%) with sequences available in the GenBank, indicating that these cyanobacterial strains are unique. The exceptions were only two strains (Synechococcus sp. CENA177 and Cyanothece sp. CENA169) that had high similarities with cyanobacterial sequences isolated from Brazilian freshwater environments. The Neighbor-Joining phylogenetic analysis showed that several of the new mangrove cyanobacterial strains clustered together, with no relationship with the taxonomical description based on morphotypic characterization. A search for the functional nifH gene, which coding for nitrogenase reductase, on 27 mangrove isolates revealed its presence in 21 strains (77%) dispersed among the orders Chroococcales, Oscillatoriales and Nostocales. The 21 amplified fragments of nifH were cloned and sequenced, and all the sequences also showed low similarities (below 95%) with cyanobacterial sequences available in the GenBank. The phylogenetic analysis of nifH gene positioned the new mangrove cyanobacterial strains in several clusters distributed along the tree, and as also observed for rpoC1 gene, with no correlation with the taxonomical description based on morphotypic characterization. Nitrogenase activity, measured by the acetylene reduction technique, was found in five strains belonging to the order Nostocales and one strain belonging to the order Chroococcales. The estimation of biological nitrogen fixation by these strains ranged from 327.01 to 1954.15 pmol N2.g-1 dry biomass.day-1.

Manguezais são ecossistemas de transição entre ambientes terrestres e marinhos encontrados em regiões tropicais e subtropicais. A ampla faixa de variações de salinidade e teor oxigênio, típica desses ambientes, está entre os principais fatores condicionantes da colonização e desenvolvimento da biota. Apesar disso, são ambientes com elevada produção primária. Entre os nutrientes, o nitrogênio é um dos principais fatores limitantes que afetam o desenvolvimento da vegetação do manguezal e somente baixa disponibilidade de formas reduzidas está presente. Portanto, há a necessidade de determinar os micro-organismos fixadores de nitrogênio que colonizam os ecossistemas de manguezais. Dentre esses, existem as cianobactérias, um grupo bem conhecido de micro-organismos fotossintéticos oxigênicos e fixadores de nitrogênio. Neste estudo, 50 linhagens de cianobactérias foram isoladas de amostras ambientais de solos, água e material perifítico, coletadas nos ecossistemas de manguezais da Ilha do Cardoso e Bertioga, São Paulo. Essas linhagens foram isoladas usando meios específicos de crescimento e análises morfológicas identificaram representantes das ordens Chroococcales (35 linhagens, 70%), Oscillatoriales (9 linhagens, 18%) e Nostocales (6 linhagens, 12%). Dezesseis linhagens distribuídas entre as ordens Chroococcales e Nostocales foram selecionadas para os estudos de filogenia usando o gene rpoC1. A maioria das sequências de rpoC1 geradas pela amplificação por PCR usando o conjunto específico de primer rpoC1-1/rpoC1-T mostraram baixas similaridades (menor que 90%) com seqüências disponíveis no GenBank, indicando que estas linhagens de cianobactérias são únicas. As exceções foram somente duas linhagens (Synechococcus sp. CENA177 and Cyanothece sp. CENA169) que apresentaram altas similaridades com sequências de cianobactérias isoladas de ambientes de água doce do Brasil. A análise filogenética Neighbor-Joining mostrou que várias das novas linhagens cianobactérias dos manguezais se agruparam, sem relação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Uma busca pelo gene funcional nifH, o qual codifica para a redutase da nitrogenase, em 27 isolados dos manguezais, revelou a sua presença em 21 linhagens (77%) dispersas entre as ordens Chroococcales, Oscillatoriales e Nostocales. Os 21 fragmentos do gene nifH amplificados foram clonados e seqüenciados e todas as sequências também mostram baixas similaridades (menor que 95%) com seqüências de cianobactérias disponíveis no GenBank. A análise filogenética do gene nifH posicionou as novas linhagens de cianobactérias dos manguezais em vários agrupamentos distribuídos ao longo da árvore, e como também observado para o gene rpoC1, sem correlação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Atividade da nitrogenase, avaliada pela técnica de redução de acetileno, foi encontrada em cinco linhagens pertencentes à ordem Nostocales e em uma linhagem pertencente à ordem Chroococcales. A estimativa da fixação biológica de nitrogênio por essas linhagens variaram de 327,01 a 1.954,15 pmol N2.g-1 de biomassa seca.dia-1. / Mangroves are transitional ecosystems between terrestrial and marine environments found in tropical and subtropical regions. The broad range of variations of salinity and oxygen content, typical of these environments, is among the main constraint factors for the establishment and development of biota. Nevertheless, mangroves have high primary production. Among the nutrients, nitrogen is one of the most important limiting factors affecting the development of mangrove vegetation and only low availability of reduced forms is present. Therefore, there is a need to determine the nitrogen fixing microorganisms that colonize mangrove ecosystems. Among those, there are the cyanobacteria, a well known group of oxygenic photosynthetic and nitrogen fixing microorganisms. In this study, 50 cyanobacterial strains were isolated from environmental samples of soil, water and periphytic material collected in the Cardoso Island and Bertioga mangrove ecosystems, São Paulo. These strains were isolated using specific growth media and morphological analyses identified representatives of the orders Chroococcales (35 strains, 70%), Oscillatoriales (9 strains, 18%) and Nostocales (6 strains, 12%). Sixteen strains belong to the orders Chroococcales and Nostocales were selected for phylogeny studies using the gene rpoC1. The majority of rpoC1 sequences generated by PCR amplification using the specific set primer rpoC1-1/rpoC1-T showed low similarities (below 90%) with sequences available in the GenBank, indicating that these cyanobacterial strains are unique. The exceptions were only two strains (Synechococcus sp. CENA177 and Cyanothece sp. CENA169) that had high similarities with cyanobacterial sequences isolated from Brazilian freshwater environments. The Neighbor-Joining phylogenetic analysis showed that several of the new mangrove cyanobacterial strains clustered together, with no relationship with the taxonomical description based on morphotypic characterization. A search for the functional nifH gene, which coding for nitrogenase reductase, on 27 mangrove isolates revealed its presence in 21 strains (77%) dispersed among the orders Chroococcales, Oscillatoriales and Nostocales. The 21 amplified fragments of nifH were cloned and sequenced, and all the sequences also showed low similarities (below 95%) with cyanobacterial sequences available in the GenBank. The phylogenetic analysis of nifH gene positioned the new mangrove cyanobacterial strains in several clusters distributed along the tree, and as also observed for rpoC1 gene, with no correlation with the taxonomical description based on morphotypic characterization. Nitrogenase activity, measured by the acetylene reduction technique, was found in five strains belonging to the order Nostocales and one strain belonging to the order Chroococcales. The estimation of biological nitrogen fixation by these strains ranged from 327.01 to 1954.15 pmol N2.g-1 dry biomass.day-1.