Orientador: Nelson Henrique Morgon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heerdt_Gabriel_M.pdf: 1500564 bytes, checksum: dd39ed6bdcbfe660248d76bcaee6963f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi analisar alguns dos mecanismos reacionais de oxidação da molécula de colesterol. Para que isso fosse possível, desenvolveu-se uma metodologia de cálculos à partir da análise de diferentes funcionais de densidade, conjuntos de funções de base e método ONIOM. A metodologia que realiza cálculos no nível ONIOM2(QCISD(T)/6-311++G(2df,p): HF/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d):HF/6-31G(d)) resultou nos menores desvios médios absolutos para afinidades por próton e eletrônica, 5,38 kJ/mol e 0,107 eV, respectivamente, para as 65 moléculas utilizadas no processo de validação. Essa metodologia comparada aos métodos propostos na literatura, G3(MP2) e G3(B3), possui desvios absolutos estatisticamente inferiores e vantagem em tempo computacional. Ao aplicar-se esse nível de teoria no estudo dos mecanismos de autoxidação do colesterol, observa-se uma concordância com dados experimentais que indicam a preferência pela reação através da posição equatorial. As reações de epoxidação seguida pela hidratação, foram realizadas pela transferência de um átomo de oxigênio da molécula de peróxido de hidrogênio para o colesterol, havendo a quebra da insaturação e consequente formação de um triol da molécula de colesterol / Abstract: The main objective of this study was to analyze some oxidation reaction mechanisms involving cholesterol molecule. A calculation methodology considering the analysis of different density functionals, basis sets and ONIOM method. The methodology that performs calculations at the level ONIOM2(QCISD(T)/6-311++G(2df,p):HF/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d):HF/6-31G(d)) resulted in smaller absolute mean deviations for proton and electron affinities, 5.38 kJ/mol and 0.107 eV, respectively, for the 65 molecules used in the validation process. This methodology in comparison with composite methods G3(MP2) and G3(B3), has a lower absolute deviation. Another advantage is the lower computational cost. This methodology when applied to the cholesterol autoxidation mechanisms gives a good agreement with experimental data. The results indicate that the reaction proceeds through the attach at the equatorial position. The next steps involve epoxidation and hidratation reactions. The oxigen is transfered from hydrogen peroxide to cholesterol molecule. The insaturation is broken and the cholesterol triol molecule is formed / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

N,N,N\',N \'-tetrametil-p-fenilenodiamina (TMPD) catalisa a autoxidação de coenzimas piridínicos (NADH, NADPH) e modelos (ClBCH ,ClPCH ) ao cátion piridínico com rendimentos de 80-100%. A velocidade destas reações mostrou dependência de primeira ordem com respeito à concentração da 1,4-dihidronicotinamida e de meia ordem em relação às concentrações de O2 e TMPD. Estes dados cinéticos e testes com captadores de ion superóxido e superóxido dismutase indicam que os radicais HO•2 oriundos da autoxidação lenta do TMPD promovem a oxidação da dihidronicotinamida numa reação em cadeia; no término os radicais HO•2 se aniquilam por dismutação. O mecanismo proposto também é confirmado (1º) pela razão kC-H/kC-D=2,3 quando se substitui um dos hidrogênios do C4 de ClBCH por deutério, (2º) pelas idênticas velocidades iniciais em H2O e D2O, (3º) pelo valor da Ea = 10 kcal/mol na autoxidação do NADH e (4º) pelo aumento da velocidade de pH = 7,8 a pH 6,5. TMPD também promove a autoxidação do derivado 5, 6-hidratado (PHTN) da dihidronicotinamida ao cátion piridínico (ClPC+) apenas de fosfato ou arsenato estão presentes. O ClPC+ nã o se forma a partir do ClPCH em equilíbrio com o PHTN. Muito provavelmente se forma a partir do intermediário fosforilado no C6 por oxidação no C4 seguida de eliminação de fosfato. Quando PHTN e ClPCH foram oxidados pelo sistema O2/TMPD na presença de fosfato de piridínio ou de tetra-n-butilamônio em meio piridínico houve formação de pirofosfato, isolado por cromatografia de papel e por resina de troca aniônica. Adicionando-se ADP de tetra-n-butilamôneo ao sistema, constatou-se a formação de pirofosfato e de ATP com rendimentos mínimos de 5% e 3% , respectivamente. Por outro lado se a mistura de reação contém AMP de tetra-n-butilamôneo pôde-se verificar a formação de pirofosfato, ADP e ATP com rendimento total de 28% de \"ligações ricas\". A reação estudada foi proposta como modelo para síntese de ATP no sítio I da cadeia respiratória. / N,N,N\',N\'-tetramethyl-p-phenylenediamine (TMPD) catalyses the autoxidation of the pyridine coenzymes and of their models to the pyridinium form (80-100% yields). The first arder dependence of the rate upon the dihidronicotinamide concentration and half order upon both the O2 and TMPD concentrations, indicates that the relatively slow autoxidation of TMPD is the source of free radicals: dihydronicotinamide autoxidizes by the HO•2 chain mechanism and in the termination step the HO•2 radicals decay by dismutation. Such a mechanis is also supported by the inhibitory effects of cathecol, a scavenger of the HO•2 radical, and of superoxide dismutase, an enzyme which accelerates the dismutation of the O-2/ HO•2 species. The mecanism is further supported by (1) kC-H/kC-D=2,3 for substitution in 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide (ClBCH), (2) identical rates in H2O and D2O buffers, (3) Ea = 10 kcal/mole in the autoxidation of NADH and (4) the increase in rate from pH 7,8 to 6,5. TMPD promotes also the autoxidation of 1-n-propyl-6-hydroxy-1,4,5,6 - tetrahydronicotinamide (PHTN) to the 1-propyl-3-carboxamidopyridinium cation (ClPC+) provided phosphate ar arsenate are present. ClPC+ originates not from 1-n-propyl-1,4-dihydronicotinamide (ClPCH) in equilibrium with PHTN but most certainly from a C6 phosphorylated intermediate by oxidation at C4 and loss of phosphate. When PHTN an ClPCH were oxidated by the system O2/TMPD in the presence of pyridinium phosphate or tetra-n-butylammonium phosphate in pyridineas solvent, formation of pyrophosphate occurred. Pyrophosphate was isolated and identified by paper and ionic exchange resin chromatography. If tetra-n-butylammonium ADP is also present in the system, one can observe the formation of both pyrophosphate and ATP (5% and 3% minimum yields, respectively). In the presence of tetra-n-butylammonium AMP there, formation of pyrofosphate, ADP and ATP occurs. The total yield of energy rich bond is 28%. We suggest that the reaction is a model for the generation of the first ATP in the respiratory chain.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3150509 bytes, checksum: cf7874482452595653f1051a5680bdf0 (MD5) Previous issue date: 2010-09-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, computational chemistry calculations and thermal analysis experiments were performed in order to determine the oxidative stability of four fatty acid methyl esters (stearate, oleate, ricinoleate and linoleate), whose fatty chains may be inserted in oils and biodiesel. In the computational chemistry investigation the sequence of stabilities, based on the dissociation energy of the C-H bond was: C18:2 < C18:1 < C18:1;12-OH < C18:0, for the B3LYP 6-31G(d) and MP2 6-311++G(2d,p); and C18:2 < C18:1;12-OH < C18:1 < C18:0, for the B3LYP 6-311++G(2d,p). The spin density analysis allowed stating that the ricinoleate hydroxyl does not act as a pro-oxidizing, as the radicals formed in C-12 or OH are not stabilized by the unsaturation in C9, showing, thus, the behavior of a secondary alkyl alcohol in relation to these sites, whereas their allylic hydrogen display an energy similar to the oleate hydrogens. In the experimental investigation carried out TG, it was possible to observe the formation of hydroperoxides by means of the mass gain in an oxygen atmosphere for oleate, linoleate and ricinoleate, but only volatilization for the stearate. In this investigation, a small heating rate (2 ºC/min) was utilized. The kinetic calculations based on PDSC, in the dynamic and isothermal modes showed that the oxidation susceptibility is quite dependent of temperature, atmosphere and the method employed, being more critical in relation to the methyl ricinoleate. In the dynamic mode, in an air atmosphere at 110ºC, the relative susceptibility was 1 : 17 : 17 : 226 (C18:0 : C18:1 : C18:1;12-OH : C18:2). In an O2 atmosphere this proportion was 1 : 11 : 1 : 102. In the isothermal mode PDSC, at the same temperature, the proportion was 1 : 1230 : 1585 : 23001 in an air atmosphere, and 1 : 33 : 40 : 445 in an O2 atmosphere. Performing a structure/property relationship, the oxidation temperature determined at a heating rate of 10 ºC/min was shown to be strongly correlated with the BDE (C-H) obtained by DFT and MP2, confirming the relationship between the first exothermic event of PDSC in the dynamic mode and the C-H bond strength. Therefore, PDSC is shown as a accelerated testing technique able to determine the true oxidative stability of lipids, as it supplies information on the rate controlling step of auto-oxidation (L-H + R1● → L● + R1-H), whereas the Rancimat method does not supply such information. Ternary ester blends were made and their oxidative stabilities were assessed by means of PDSC in a synthetic air atmosphere. Four equations were obtained with high linear correlation coefficients (R2 > 0.98). A biodiesel representation model was also developed, expressing its main oxidation sites and molecular descriptors for several physico-chemical properties. This representation is expressed by the molecular formula Ca Hb H*c Hd** He***(O2)f (0H)g and shows as one of its advantages the easy display of biodiesel data, what makes more evident the study of structure/property relationship. Its application for the four FAME s and twenty-three blends allowed determining the oxidation temperature (OT) in an air atmosphere, based on the descriptors for allylic hydrogen (H*) and bis-allylic hydrogens (H**). From such model a program in language C was elaborated, whose input is the FAME mole fraction and whose output is the OT in a synthetic air atmosphere. Keywords: Auto-oxidation, FAME (fatty acid methyl esters), Biodiesel, PDSC, DFT. / Nesse trabalho, cálculos de química computacional e experimentos de análise térmica foram realizados para determinar a estabilidade oxidativa de quatro ésteres metílicos de ácidos graxos (estearato, oleato, ricinoleato e linoleato), cuja cadeia graxa pode estar inserida em óleos e biodiesel. Na investigação por química computacional a seqüência de estabilidade com base na energia de dissociação da ligação C-H foi: C18:2 < C18:1 < C18:1;12-OH < C18:0, para o B3LYP 6-31G(d) e MP2 6-311++G(2d,p); e C18:2 < C18:1;12-OH < C18:1 < C18:0, para o B3LYP 6-311++G(2d,p). A análise da densidade de spin permitiu afirmar que a hidroxila do ricinoleato não age como pró-oxidante, pois os radicais formados no C-12 ou OH não são estabilizados pela insaturação no C9, comportando-se, portanto, como um álcool alquílico secundário em relação a esses sítios, enquanto que seus hidrogênios alílicos possuem energia próxima aos do oleato. Na investigação experimental por TG foi possível observar a formação dos hidroperóxidos através do ganho de massa em atmosfera de oxigênio para o oleato, linoleato e ricinoleato, mas apenas volatilização para o estearato. Para tanto, uma pequena taxa de aquecimento (2 ºC/min) foi utilizada. Os cálculos cinéticos obtidos por PDSC nos modo dinâmico e isotérmico mostraram que a susceptibilidade relativa à oxidação é bastante dependente da temperatura, da atmosfera e do método empregados, sendo mais crítica em relação ao ricinoleato de metila. No modo dinâmico, em atmosfera de ar à 110ºC, a susceptibilidade relativa foi de 1 : 17 : 17 : 226 (C18:0 : C18:1 : C18:1;12-OH : C18:2). Em atmosfera de O2 essa proporção foi de 1 : 11 : 1 : 102. Na PDSC modo isotérmico nessa mesma temperatura a proporção foi de 1 : 1230 : 1585 : 23001 em atmosfera de ar, e 1 : 33 : 40 : 445 em atmosfera de O2. Fazendo uma relação estrutura-propriedade, a temperatura de oxidação na taxa de aquecimento de 10 ºC/min mostrou-se bastante correlacionada com a BDE (C-H) obtidas por DFT e MP2, confirmando a relação entre o primeiro evento exotérmico da PDSC no modo dinâmico e a força da ligação C-H. Nesse sentido, a PDSC apresenta-se como a técnica de ensaio acelerado capaz de determinar a verdadeira estabilidade oxidativa de lipídeos, pois fornece informações sobre a etapa contraladora da velocidade de autoxidação (L-H + R1● → L● + R1-H), enquanto que o método Rancimat não fornece essa informação. Foram realizadas misturas ternárias dos ésteres e verificadas suas estabilidades oxidativas por PDSC em atmosfera de ar sintético. Quatro equações foram obtidas com elevada correlação linear (R2 > 0.98). Foi desenvolvido também um modelo de representação do biodiesel expressando seus principais sítios de oxidação e descritores moleculares para diversas propriedades físico-químicas. Essa representação é dada pela fórmula molecular Ca Hb H*c Hd** He***(O2)f (0H)g e tem como uma das vantagens a simplificação de apresentação dos dados para biodieseis, o que torna mais palpável o estudo de relação estrutura-propriedade. Sua aplicação para os quatro FAMEs e vinte e três misturas permitiu determinar a temperatura de oxidação (OT) em atmosfera de ar com base nos descritores para hidrogênios alílicos (H*) e bis-alílicos (H**). A partir desse modelo foi elaborado um programa em linguagem C, tendo como dados de entrada a fração molar dos FAMEs e como saída a OT em atmosfera de ar sintético.

N,N,N\',N \'-tetrametil-p-fenilenodiamina (TMPD) catalisa a autoxidação de coenzimas piridínicos (NADH, NADPH) e modelos (ClBCH ,ClPCH ) ao cátion piridínico com rendimentos de 80-100%. A velocidade destas reações mostrou dependência de primeira ordem com respeito à concentração da 1,4-dihidronicotinamida e de meia ordem em relação às concentrações de O2 e TMPD. Estes dados cinéticos e testes com captadores de ion superóxido e superóxido dismutase indicam que os radicais HO&#8226;2 oriundos da autoxidação lenta do TMPD promovem a oxidação da dihidronicotinamida numa reação em cadeia; no término os radicais HO&#8226;2 se aniquilam por dismutação. O mecanismo proposto também é confirmado (1º) pela razão kC-H/kC-D=2,3 quando se substitui um dos hidrogênios do C4 de ClBCH por deutério, (2º) pelas idênticas velocidades iniciais em H2O e D2O, (3º) pelo valor da Ea = 10 kcal/mol na autoxidação do NADH e (4º) pelo aumento da velocidade de pH = 7,8 a pH 6,5. TMPD também promove a autoxidação do derivado 5, 6-hidratado (PHTN) da dihidronicotinamida ao cátion piridínico (ClPC+) apenas de fosfato ou arsenato estão presentes. O ClPC+ nã o se forma a partir do ClPCH em equilíbrio com o PHTN. Muito provavelmente se forma a partir do intermediário fosforilado no C6 por oxidação no C4 seguida de eliminação de fosfato. Quando PHTN e ClPCH foram oxidados pelo sistema O2/TMPD na presença de fosfato de piridínio ou de tetra-n-butilamônio em meio piridínico houve formação de pirofosfato, isolado por cromatografia de papel e por resina de troca aniônica. Adicionando-se ADP de tetra-n-butilamôneo ao sistema, constatou-se a formação de pirofosfato e de ATP com rendimentos mínimos de 5% e 3% , respectivamente. Por outro lado se a mistura de reação contém AMP de tetra-n-butilamôneo pôde-se verificar a formação de pirofosfato, ADP e ATP com rendimento total de 28% de \"ligações ricas\". A reação estudada foi proposta como modelo para síntese de ATP no sítio I da cadeia respiratória. / N,N,N\',N\'-tetramethyl-p-phenylenediamine (TMPD) catalyses the autoxidation of the pyridine coenzymes and of their models to the pyridinium form (80-100% yields). The first arder dependence of the rate upon the dihidronicotinamide concentration and half order upon both the O2 and TMPD concentrations, indicates that the relatively slow autoxidation of TMPD is the source of free radicals: dihydronicotinamide autoxidizes by the HO&#8226;2 chain mechanism and in the termination step the HO&#8226;2 radicals decay by dismutation. Such a mechanis is also supported by the inhibitory effects of cathecol, a scavenger of the HO&#8226;2 radical, and of superoxide dismutase, an enzyme which accelerates the dismutation of the O-2/ HO&#8226;2 species. The mecanism is further supported by (1) kC-H/kC-D=2,3 for substitution in 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide (ClBCH), (2) identical rates in H2O and D2O buffers, (3) Ea = 10 kcal/mole in the autoxidation of NADH and (4) the increase in rate from pH 7,8 to 6,5. TMPD promotes also the autoxidation of 1-n-propyl-6-hydroxy-1,4,5,6 - tetrahydronicotinamide (PHTN) to the 1-propyl-3-carboxamidopyridinium cation (ClPC+) provided phosphate ar arsenate are present. ClPC+ originates not from 1-n-propyl-1,4-dihydronicotinamide (ClPCH) in equilibrium with PHTN but most certainly from a C6 phosphorylated intermediate by oxidation at C4 and loss of phosphate. When PHTN an ClPCH were oxidated by the system O2/TMPD in the presence of pyridinium phosphate or tetra-n-butylammonium phosphate in pyridineas solvent, formation of pyrophosphate occurred. Pyrophosphate was isolated and identified by paper and ionic exchange resin chromatography. If tetra-n-butylammonium ADP is also present in the system, one can observe the formation of both pyrophosphate and ATP (5% and 3% minimum yields, respectively). In the presence of tetra-n-butylammonium AMP there, formation of pyrofosphate, ADP and ATP occurs. The total yield of energy rich bond is 28%. We suggest that the reaction is a model for the generation of the first ATP in the respiratory chain.

A autoxidação de [Ni(cyclam)]2+ (cyclam = 1,4,8,11-tetraazociclotetradecano) induzida por S(IV) foi estudada acompanhando-se espectrofotometricamente, em função do tempo, a formação de [Ni(cyclam)]3+ em soluções saturadas com oxigênio contendo: [Ni(cyclam)]2+ 6,0 x10-3 mol L-1, [Ni(cyclam)]3+ (inicial) 8,0x10-6 mol L-1, cyclam 6,0x10-3 mol L-1, S(IV) (1,0 - 5,0)x10-4 mol L-1 e HClO4 1,0 mol L-1 a T = 25,0 °C e força iônica 1,0 mol L-1. A reação de autoxidação exibe um comportamento autocatalítico no qual o período de indução depende da concentração inicial de Ni(III). O estudo cinético da redução de Ni(III) por S(IV), sob condições anaeróbicas, e a autoxidação de Ni(II) mostraram que a etapa determinante da velocidade da reação é a redução de Ni(III) por S(IV) para produzir o radical SO3&#8226;-, que reage com o oxigênio dissolvido produzindo SO5&#8226;- o qual rapidamente reoxida o Ni(II). Os resultados mostram claramente um ciclo redox que depende do balanço entre a concentração de S(IV) e oxigênio. Quando a reação se processa na presença de Co(III) (10-6 a 10-4 mol L-1) e de Mn(II) (10-3 a 10-2 mol L-1) constatou-se a ocorrência de efeito sinérgico positivo na formação de [Ni(cyclam)]3+. / The autoxidation of [Ni(cyclam)]2+, cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, accelerated by sulfur dioxide was studied by spectrophotometrically monitoring the formation of [Ni(cyclam)3+ under the conditions: [Ni(cyclam)]2+ = 6.0 x 10-3 mol L-1; initial [Ni(cyclam)]3+ = 8.0 x 10-6 mol L-1; [cyclam] = 6.0 x 10-3 mol L-1 ; [S(IV)] = (1.0 - 5.0) x10-4 mol L-1 and 1.0 mol L-1 perchloric acid in oxygen saturated solutions at 25.0 °C and ionic strength 1.0 mol L-1. The autoxidation reaction exhibits an autocatalytic behavior in which the induction period depends on the initial Ni(III) concentration. The kinetic study of the reduction of Ni(III) by S(IV), under anaerobic conditions, and autoxidation of Ni(II) showed as the rate-determining step the reduction of Ni(III) by S(IV) to produce SO3&#8226;- radical, which reacts with dissolved oxygen to produce SO5&#8226;- and rapidly oxidizes Ni(II). The results clearly show a redox cycling process which depends on the balance of S(IV) and oxygen concentration. The sinergystic effect of the Co(III) and Mn(II) was studied. Both exhibit a positive synergistic effect in the sulfite-induced aLrtoxidation of Ni(II).

A autoxidação de [Ni(cyclam)]2+ (cyclam = 1,4,8,11-tetraazociclotetradecano) induzida por S(IV) foi estudada acompanhando-se espectrofotometricamente, em função do tempo, a formação de [Ni(cyclam)]3+ em soluções saturadas com oxigênio contendo: [Ni(cyclam)]2+ 6,0 x10-3 mol L-1, [Ni(cyclam)]3+ (inicial) 8,0x10-6 mol L-1, cyclam 6,0x10-3 mol L-1, S(IV) (1,0 - 5,0)x10-4 mol L-1 e HClO4 1,0 mol L-1 a T = 25,0 °C e força iônica 1,0 mol L-1. A reação de autoxidação exibe um comportamento autocatalítico no qual o período de indução depende da concentração inicial de Ni(III). O estudo cinético da redução de Ni(III) por S(IV), sob condições anaeróbicas, e a autoxidação de Ni(II) mostraram que a etapa determinante da velocidade da reação é a redução de Ni(III) por S(IV) para produzir o radical SO3&#8226;-, que reage com o oxigênio dissolvido produzindo SO5&#8226;- o qual rapidamente reoxida o Ni(II). Os resultados mostram claramente um ciclo redox que depende do balanço entre a concentração de S(IV) e oxigênio. Quando a reação se processa na presença de Co(III) (10-6 a 10-4 mol L-1) e de Mn(II) (10-3 a 10-2 mol L-1) constatou-se a ocorrência de efeito sinérgico positivo na formação de [Ni(cyclam)]3+. / The autoxidation of [Ni(cyclam)]2+, cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, accelerated by sulfur dioxide was studied by spectrophotometrically monitoring the formation of [Ni(cyclam)3+ under the conditions: [Ni(cyclam)]2+ = 6.0 x 10-3 mol L-1; initial [Ni(cyclam)]3+ = 8.0 x 10-6 mol L-1; [cyclam] = 6.0 x 10-3 mol L-1 ; [S(IV)] = (1.0 - 5.0) x10-4 mol L-1 and 1.0 mol L-1 perchloric acid in oxygen saturated solutions at 25.0 °C and ionic strength 1.0 mol L-1. The autoxidation reaction exhibits an autocatalytic behavior in which the induction period depends on the initial Ni(III) concentration. The kinetic study of the reduction of Ni(III) by S(IV), under anaerobic conditions, and autoxidation of Ni(II) showed as the rate-determining step the reduction of Ni(III) by S(IV) to produce SO3&#8226;- radical, which reacts with dissolved oxygen to produce SO5&#8226;- and rapidly oxidizes Ni(II). The results clearly show a redox cycling process which depends on the balance of S(IV) and oxygen concentration. The sinergystic effect of the Co(III) and Mn(II) was studied. Both exhibit a positive synergistic effect in the sulfite-induced aLrtoxidation of Ni(II).

O presente trabalho apresenta estudos espectrofotométricos relacionados à autoxidação dos complexos de Cu(II), Ni(II) e Co(II)/tetraglicina induzida por sulfito. Nossos estudos verificaram que a autoxidação de Cu(II)/tetraglicina (1,0x10-3 mol L-1) em pH = 9,0 (tampão borato) é afetada pela presença de traços de Ni(II) ou Co(II). Na ausência de Ni(II) ou Co(II), a reação é muito ineficiente e lenta com períodos de indução longos (aproximadamente 4 h). Ni(II) ou Co( II) em concentrações baixas ( 10-5 - 10-6 mol L-1) afetam significativamente a cinética: o período de indução diminui drasticamente (a menos de 2 s) e a formação de Cu(III) é fortemente acelerada com simultâneo aumento da eficiência da reação. A atividade catalítica e o sinergismo positivo de Co(II) e Ni(II) podem ser explicados pela oxidação mais rápida de Co(II) ou Ni(II)/tetraglicina pelo oxigênio dissolvido. O processo eletroquímico relacionado aos sistemas Cu(II)/Cu(III)/tetraglicina e Ni(II)/Ni(III)/tetraglicina são reversíveis, possibilitando monitorá-los adequadamente mediante o uso da técnica de eletrodo rotativo disco-anel. Entretanto, o sistema Co(II)/Co(III)/tetraglicina é irreversível. Esses estudos mostraram que as espécies de Cu(III) e Ni(III) geradas no eletrodo disco são instáveis nas condições experimentais empregadas. O efeito sinérgico positivo na presença de Ni(II) (que permitiu aumentar a sensibilidade) foi aproveitado para desenvolvimento de método espectrofotométrico e amperométrico simples e sensível para a determinação indireta de sulfito em meio aquoso. O método espectrofotométrico está baseado na medida de absorbância do complexo de Cu(III)/tetraglicina (gerado na presença de sulfito e traços de Ni(II)) em 365 nm. O método amperométrico em análise por injeção em fluxo baseia-se na medida de corrente (0,1 V vs Ag/AgCl) em função da concentração de Cu(III)/tetraglicina gerado quimicamente, na presença de sulfito e traços de Ni(II). Os métodos desenvolvidos foram empregados para a determinação de S(IV), em vinhos e sucos, após a sua extração da amostra acidificada, os resultados obtidos concordaram com aqueles obtidos pelo método iodométrico. / The present work presents spectrophotometric studies related to the sulfite induced autoxidation of Cu(II), Ni(II) and Co(II)/tetraglycine complexes. The sulfite induced autoxidação of Cu(II)/tetraglycine (1.0x10-3 mol L-1) at pH = 9.0 (borate buffer) is affected by the presence of small quantities of the Ni(II) or Co(II). In the absence of added nickel (II) or cobalt (II), the reaction is very inefficient and slow with one large induction period (about 4 h). Trace amounts of Ni(II) or Co(II) (10-5 - 10-6 M) affect the kinetic significantly: the induction period drastically decreases (less than 2 s) and the formation of Cu(III) is strongly accelerated. The effectiveness of Cu(III) formation becomes much higher. The catalytic activity and the positive synergism of Co(II) and Ni(II) may be explained by the faster oxidation of Co(II) or Ni(II)/tetraglycine complexes by dissolved oxygen. The electrochemistry of Cu(II)/Cu(III)/tetraglycine and Ni(II)/Ni(III)/tetraglycine systems are reversible, such as it was possible to monitor them by using the rotating ring-disk electrode technique. However, the Co(II)/Co(III)/tetraglycine system is irreversible. Those studies showed that the Cu(III) and Ni(III) species generated on the disk electrode are unstable in the employed experimental conditions. The positive sinergistic effect in the presence of Ni(II) (which allowed to increase the sensibility) was taken in advantage for development of one simple and sensitive spectrophotometric and amperometric method for indirect determination of sulfite in aqueous medium. The spectrophotometric method is based on the absorbance measurement of the Cu(III)/tetraglicyne complex (generated in the presence of sulfite and small quantities of Ni(II)) at 365 nm. The amperometric method by flow injection analysis is based on the current measurement (0.1 V vs Ag/AgCl) as function of Cu(III)/tetraglycine concentration chemically generated, in the presence of sulfite and Ni(II). The methods were employed for the determination of S(IV), in wines and juices, after its extraction from acidified samples and the results were in agreement with those obtained by the iodometric procedure.

O presente trabalho apresenta estudos espectrofotométricos relacionados à autoxidação dos complexos de Cu(II), Ni(II) e Co(II)/tetraglicina induzida por sulfito. Nossos estudos verificaram que a autoxidação de Cu(II)/tetraglicina (1,0x10-3 mol L-1) em pH = 9,0 (tampão borato) é afetada pela presença de traços de Ni(II) ou Co(II). Na ausência de Ni(II) ou Co(II), a reação é muito ineficiente e lenta com períodos de indução longos (aproximadamente 4 h). Ni(II) ou Co( II) em concentrações baixas ( 10-5 - 10-6 mol L-1) afetam significativamente a cinética: o período de indução diminui drasticamente (a menos de 2 s) e a formação de Cu(III) é fortemente acelerada com simultâneo aumento da eficiência da reação. A atividade catalítica e o sinergismo positivo de Co(II) e Ni(II) podem ser explicados pela oxidação mais rápida de Co(II) ou Ni(II)/tetraglicina pelo oxigênio dissolvido. O processo eletroquímico relacionado aos sistemas Cu(II)/Cu(III)/tetraglicina e Ni(II)/Ni(III)/tetraglicina são reversíveis, possibilitando monitorá-los adequadamente mediante o uso da técnica de eletrodo rotativo disco-anel. Entretanto, o sistema Co(II)/Co(III)/tetraglicina é irreversível. Esses estudos mostraram que as espécies de Cu(III) e Ni(III) geradas no eletrodo disco são instáveis nas condições experimentais empregadas. O efeito sinérgico positivo na presença de Ni(II) (que permitiu aumentar a sensibilidade) foi aproveitado para desenvolvimento de método espectrofotométrico e amperométrico simples e sensível para a determinação indireta de sulfito em meio aquoso. O método espectrofotométrico está baseado na medida de absorbância do complexo de Cu(III)/tetraglicina (gerado na presença de sulfito e traços de Ni(II)) em 365 nm. O método amperométrico em análise por injeção em fluxo baseia-se na medida de corrente (0,1 V vs Ag/AgCl) em função da concentração de Cu(III)/tetraglicina gerado quimicamente, na presença de sulfito e traços de Ni(II). Os métodos desenvolvidos foram empregados para a determinação de S(IV), em vinhos e sucos, após a sua extração da amostra acidificada, os resultados obtidos concordaram com aqueles obtidos pelo método iodométrico. / The present work presents spectrophotometric studies related to the sulfite induced autoxidation of Cu(II), Ni(II) and Co(II)/tetraglycine complexes. The sulfite induced autoxidação of Cu(II)/tetraglycine (1.0x10-3 mol L-1) at pH = 9.0 (borate buffer) is affected by the presence of small quantities of the Ni(II) or Co(II). In the absence of added nickel (II) or cobalt (II), the reaction is very inefficient and slow with one large induction period (about 4 h). Trace amounts of Ni(II) or Co(II) (10-5 - 10-6 M) affect the kinetic significantly: the induction period drastically decreases (less than 2 s) and the formation of Cu(III) is strongly accelerated. The effectiveness of Cu(III) formation becomes much higher. The catalytic activity and the positive synergism of Co(II) and Ni(II) may be explained by the faster oxidation of Co(II) or Ni(II)/tetraglycine complexes by dissolved oxygen. The electrochemistry of Cu(II)/Cu(III)/tetraglycine and Ni(II)/Ni(III)/tetraglycine systems are reversible, such as it was possible to monitor them by using the rotating ring-disk electrode technique. However, the Co(II)/Co(III)/tetraglycine system is irreversible. Those studies showed that the Cu(III) and Ni(III) species generated on the disk electrode are unstable in the employed experimental conditions. The positive sinergistic effect in the presence of Ni(II) (which allowed to increase the sensibility) was taken in advantage for development of one simple and sensitive spectrophotometric and amperometric method for indirect determination of sulfite in aqueous medium. The spectrophotometric method is based on the absorbance measurement of the Cu(III)/tetraglicyne complex (generated in the presence of sulfite and small quantities of Ni(II)) at 365 nm. The amperometric method by flow injection analysis is based on the current measurement (0.1 V vs Ag/AgCl) as function of Cu(III)/tetraglycine concentration chemically generated, in the presence of sulfite and Ni(II). The methods were employed for the determination of S(IV), in wines and juices, after its extraction from acidified samples and the results were in agreement with those obtained by the iodometric procedure.