Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Resumo: O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de dois novos materiais nanoestruturados a base oligômeros poliédricos de silsesquioxanos (POSS). O primeiro tipo de material precursor foi sintetizado a partir da reação do Octakis(3-cloropropil)octasilsesquioxano (POSS-Cl) com o ligante 3-amino-1,2,4-triazol-5-ácido carboxílico (ATZAc), resultando no POSS-ATZAc. O segundo tipo envolveu a preparação de um dendrímero de segunda geração por meio da organofuncionalização do núcleo POSS com grupos orgânicos de terminação amino. Esse segundo tipo de material foi denominado de POSS-DG2.0. Ambos os materiais precursores foram utilizados na imobilização dos complexos organometálicos [W(CO)3Br2(NCCH3)2] (W), [Mo(CO)3Br2(NCCH3)2] (Mo-I) e [Mo(η3-C3H5)Br(CO)2(NCCH3)2] (Mo-II) nas respectivas esferas de coordenação de suas superfícies, dando origem a seis novos catalisadores heterogêneos. As etapas de preparação dos catalisadores heterogêneos foram caracterizados por Análise Elementar (C, N, H e Mo ou W), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear de 29Si e 13C no Estado Sólido (RMN), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). Nos estudos de imobilização foi observado que o sorção de cada complexo foi dependente do tempo, concentração e temperatura. De modo geral, os modelos de Langmuir e pseudo-segunda ordem foram os mais adequado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by EDUARDO GUIMARÃES VIEIRA null (eduardo_vieira5007@yahoo.com.br) on 2017-01-04T15:49:08Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado.pdf: 7273757 bytes, checksum: 1d9bc093a91b9165b47ab712a9003b1f (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-06T13:42:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_eg_dr_ilha.pdf: 7273757 bytes, checksum: 1d9bc093a91b9165b47ab712a9003b1f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T13:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_eg_dr_ilha.pdf: 7273757 bytes, checksum: 1d9bc093a91b9165b47ab712a9003b1f (MD5) Previous issue date: 2016-11-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de dois novos materiais nanoestruturados a base oligômeros poliédricos de silsesquioxanos (POSS). O primeiro tipo de material precursor foi sintetizado a partir da reação do Octakis(3-cloropropil)octasilsesquioxano (POSS-Cl) com o ligante 3-amino-1,2,4-triazol-5-ácido carboxílico (ATZAc), resultando no POSS-ATZAc. O segundo tipo envolveu a preparação de um dendrímero de segunda geração por meio da organofuncionalização do núcleo POSS com grupos orgânicos de terminação amino. Esse segundo tipo de material foi denominado de POSS-DG2.0. Ambos os materiais precursores foram utilizados na imobilização dos complexos organometálicos [W(CO)3Br2(NCCH3)2] (W), [Mo(CO)3Br2(NCCH3)2] (Mo-I) e [Mo(η3-C3H5)Br(CO)2(NCCH3)2] (Mo-II) nas respectivas esferas de coordenação de suas superfícies, dando origem a seis novos catalisadores heterogêneos. As etapas de preparação dos catalisadores heterogêneos foram caracterizados por Análise Elementar (C, N, H e Mo ou W), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear de 29Si e 13C no Estado Sólido (RMN), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). Nos estudos de imobilização foi observado que o sorção de cada complexo foi dependente do tempo, concentração e temperatura. De modo geral, os modelos de Langmuir e pseudo-segunda ordem foram os mais adequados para descrever os dados de concentração e cinética. Os parâmetros termodinâmicos ΔG, ΔH e ΔS foram avaliados e os resultados mostraram que a imobilização dos complexos sobre cada suporte foi um processo espontâneo, endotérmico e favorável, respectivamente. Após os estudos de imobilização e com o propósito de aplicação em catálise, os novos catalisadores POSS-ATZAc-W, POSS-ATZAc-Mo-I, POSS-ATZAc-Mo-II, POSS-DG2.0-W, POSS-DG2.0-Mo-I e POSS-DG2.0-Mo-II foram testados na epoxidação catalítica das olefinas 1-octeno, cicloocteno, (S)-limoneno, cis-3-hexen-1-ol, trans-3-hexen-1-ol e estireno, usando terc-butil hidroperóxido (TBHP) como oxidante e comparados com seus respectivos catalisadores homogêneos e gerações anteriores. Os catalisadores dendríticos foram os que apresentaram melhores atividades catalíticas. Os catalisadores heterogêneos foram submetidos a testes de lixiviação e todos permanecem com alta atividade catalítica mesmo após cinco ciclos. / This work describes the synthesis and characterization of two new nanostructured materials based on polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS). The first type of precursor material was synthesized from the reaction of Octakis(3-Chloropropyl) octasilsesquioxane (POSS-Cl) with 3-amino-1,2,4-triazole-5-carboxylic acid ligand (ATZAc), resulting in the POSS-ATZAc. The second type involves the preparation of a dendrimer of the second generation through organofunctionalization of the POSS core with organic groups of amino termination. This second type of material was called POSS-DG2.0. Both precursor materials were used in the immobilization of the organometallic complexes [W(CO)3Br2(NCCH3)2] (W), [Mo(CO)3Br2(NCCH3)2] (Mo-I) and [Mo(η3-C3H5)Br(CO)2(NCCH3)2] (Mo-II) in their respective coordination spheres of its surfaces, resulting in six new heterogeneous catalysts. The steps of preparation of the heterogeneous catalysts were characterized by Elemental Analysis (C, N, H and Mo or W), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), 13C and 29Si Nuclear Magnetic Resonance in the Solid State (NMR), X-ray diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning electron microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX). In the immobilization studies we observed that the immobilization of each complex was dependent of the time, concentration and temperature. The Langmuir and pseudo-second order were most appropriate to describe the concentration and kinetics data. The thermodynamic parameters ΔG, ΔH and ΔS were evaluated and the results showed that the immobilization of the complexes on each support was a spontaneous, favorable and endothermic process, respectively. After the studies of immobilization and with the purpose of application in catalysis, the new catalysts POSS-ATZAc-W, POSS-ATZAc-Mo-I, POSS-ATZAc-Mo-II, the POSS-DG2.0-W, POSS-DG2.0-Mo-I and POSS-DG2.0-Mo-II were tested in the catalytic epoxidation of the olefins 1-octene, cyclooctene, (S)-limonene, cis-3-hexen-1-ol, trans-3-hexen-1-ol and styrene, using tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as oxidant and compared with their respective homogeneous catalysts and previous generations. The dendritic catalysts showed the best catalytic activity. Heterogeneous catalysts were subjected to leaching tests and all remain with a high catalytic activity even after being used for at least five cycles. / FAPESP: 2014/05566-5

No Capítulo 1, os fundamentos da cristalografia de raios X estão sucintamente descritos. No Capítulo 2, seis estruturas de pequenas moléculas contendo átomos pesados em sua constituição foram determinadas. As quais são resumidas a seguir: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalç =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 para 9281 reflexões independentes e 487 parâmetros refinados. Os átomos de Ru estão ligados em ponte através de três ânions Cl. Um átomo de Ru é coordenado a dois outros átomos de Cl e a um ligante PPh3, o outro átomo de Ru está coordenado a dois ligantes PPh3 e a uma molécula de CO. 2)[RuCl3(dppb)H2O], Mr = 651,88, cristaliza-se no sistema ortorrômbico, grupo espacial Pbca; com a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 para 4892 reflexões independentes e 316 parâmetros refinados. O complexo é hexacoordenado. Os átomos P encontram-se em posição cis, um em relação ao outro, formando um complexo próximo de uma estrutura octaédrica. Esta estrutura apresentou interação intermolecular Cl...H. A distância entre o H de uma molécula e o Cl é de 2,48(2)&#197. 3) FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 para 3018 reflexões independentes e 218 parâmetros refinados. O complexo é formado por um átomo de ferro decacoordenado em uma extremidade e na outra existe um anel aromático, indicando que os radicais genéricos mostrados na Seção (2.5) são R\'=C\'H IND. 3\', X=S1 e R\"=fenil. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11 cristaliza-se no sistema triclínico, grupo espacial P1; com a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalc=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 para 2909 reflexões independentes e 204 parâmetros refinados. O Ru está octaedricamente coordenado a quatro átomos Cl coplanares, a um N do anel de uma piridina e ao dmso, em posição trans entre si. Um outro grupo piridina protonado, que forma o cátion da estrutura, completa a estrutura. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 para 4284 reflexões independentes e 406 parâmetros refinados. O átomo de Ru está ligado a dois átomos de Cl e a duas moléculas CO, que formam aproximadamente um plano entre si. Os CO\'s estão em posição trans em relação aos Cl\'s. O átomo de Ru também apresenta coordenação com duas PPh3. 6)[Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88 cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 para 5738 reflexões independentes e 493 parâmetros refinados. O complexo é formado por dois átomos de Ru em ponte através de três ânions Br. Um átomo de Ru é também coordenado a um átomo Br, a um Cl e a um ligante trifenilfosfina. O outro átomo de Ru está ligado a duas trifenilarsinas e a uma molécula de monóxido de carbono. No capítulo 3, apresentam-se as conclusões e planos futuros / In Chapter 1, the basic principles of X-ray crystallography that have been used in this work are briefly described. In Chapter 2, six small molecule structures with heavy atoms are presented. They are summarized as follows: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalc =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 for 9281 independent reflections and 487 refined parameters. This triply chloro-bridged binuclear complex is formed by two Ru atoms bridged through three chloride anions. One Ru atom is further coordinated to two non-bridging Cl atoms and a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two PPh3 ligands and to a carbon monoxide molecule. 2) 3(dppb)H2O], Mr = 651,88, crystallizes in the orthorhombic system, space group Pbca; a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 for 4892 independent reflections and 316 refined parameters. The complex is hexacoordinated. The P atoms are in cis position to each other, forming a octhaedrical structure. This structure shows an intermolecular interaction between one Cl atom from one complex and a water hydrogen of a neighboring complex in the lattice, with Cl...H distance of 2,48(2)A. 3)[FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 for 3018 indepen dent reflections and 218 refined parameters. This complex shows a decacoordinated Fe atom in one end of the molecule and an aromatic ring in the other, showing that the gereric radicals in Section (2.5) are R\'= CH3, X=Sl and R\" =phenyl. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11, crystallizes in the triclinic system, space group P1; a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalç=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 for 2909 independent reflections and 204 refined parameters. The Ru ion is octahedrally coordinated to four co-planar chloride atoms and to the nitrogen of the pyridine ring, which are trans to each other. Another protonated pyridine group, which forms the counter-cation complete the crystal struet ure. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, crystalizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 for 4284 independent reflections and 406 refined parameters. This complex shows a Ru atom bonded to two Cl atoms and to two CO molecules, which aproximatelly form a plane between then. The CO\'s are trans to the chlorides and the Ru further presents a coordination to two PPh3. 6) [Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 for 5738 independent reflections and 493 refined parameters. This complex is formed by two Ru atoms bridged by three Br anions. One Ru atom is further coordenated to a Br atom, to a CI atom and to a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two AsPh3 and to a carbon monoxide molecule. In chapter 3, conclusions and future plans are given.

No Capítulo 1, os fundamentos da cristalografia de raios X estão sucintamente descritos. No Capítulo 2, seis estruturas de pequenas moléculas contendo átomos pesados em sua constituição foram determinadas. As quais são resumidas a seguir: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalç =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 para 9281 reflexões independentes e 487 parâmetros refinados. Os átomos de Ru estão ligados em ponte através de três ânions Cl. Um átomo de Ru é coordenado a dois outros átomos de Cl e a um ligante PPh3, o outro átomo de Ru está coordenado a dois ligantes PPh3 e a uma molécula de CO. 2)[RuCl3(dppb)H2O], Mr = 651,88, cristaliza-se no sistema ortorrômbico, grupo espacial Pbca; com a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 para 4892 reflexões independentes e 316 parâmetros refinados. O complexo é hexacoordenado. Os átomos P encontram-se em posição cis, um em relação ao outro, formando um complexo próximo de uma estrutura octaédrica. Esta estrutura apresentou interação intermolecular Cl...H. A distância entre o H de uma molécula e o Cl é de 2,48(2)&#197. 3) FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 para 3018 reflexões independentes e 218 parâmetros refinados. O complexo é formado por um átomo de ferro decacoordenado em uma extremidade e na outra existe um anel aromático, indicando que os radicais genéricos mostrados na Seção (2.5) são R\'=C\'H IND. 3\', X=S1 e R\"=fenil. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11 cristaliza-se no sistema triclínico, grupo espacial P1; com a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalc=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 para 2909 reflexões independentes e 204 parâmetros refinados. O Ru está octaedricamente coordenado a quatro átomos Cl coplanares, a um N do anel de uma piridina e ao dmso, em posição trans entre si. Um outro grupo piridina protonado, que forma o cátion da estrutura, completa a estrutura. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 para 4284 reflexões independentes e 406 parâmetros refinados. O átomo de Ru está ligado a dois átomos de Cl e a duas moléculas CO, que formam aproximadamente um plano entre si. Os CO\'s estão em posição trans em relação aos Cl\'s. O átomo de Ru também apresenta coordenação com duas PPh3. 6)[Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88 cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 para 5738 reflexões independentes e 493 parâmetros refinados. O complexo é formado por dois átomos de Ru em ponte através de três ânions Br. Um átomo de Ru é também coordenado a um átomo Br, a um Cl e a um ligante trifenilfosfina. O outro átomo de Ru está ligado a duas trifenilarsinas e a uma molécula de monóxido de carbono. No capítulo 3, apresentam-se as conclusões e planos futuros / In Chapter 1, the basic principles of X-ray crystallography that have been used in this work are briefly described. In Chapter 2, six small molecule structures with heavy atoms are presented. They are summarized as follows: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalc =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 for 9281 independent reflections and 487 refined parameters. This triply chloro-bridged binuclear complex is formed by two Ru atoms bridged through three chloride anions. One Ru atom is further coordinated to two non-bridging Cl atoms and a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two PPh3 ligands and to a carbon monoxide molecule. 2) 3(dppb)H2O], Mr = 651,88, crystallizes in the orthorhombic system, space group Pbca; a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 for 4892 independent reflections and 316 refined parameters. The complex is hexacoordinated. The P atoms are in cis position to each other, forming a octhaedrical structure. This structure shows an intermolecular interaction between one Cl atom from one complex and a water hydrogen of a neighboring complex in the lattice, with Cl...H distance of 2,48(2)A. 3)[FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 for 3018 indepen dent reflections and 218 refined parameters. This complex shows a decacoordinated Fe atom in one end of the molecule and an aromatic ring in the other, showing that the gereric radicals in Section (2.5) are R\'= CH3, X=Sl and R\" =phenyl. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11, crystallizes in the triclinic system, space group P1; a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalç=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 for 2909 independent reflections and 204 refined parameters. The Ru ion is octahedrally coordinated to four co-planar chloride atoms and to the nitrogen of the pyridine ring, which are trans to each other. Another protonated pyridine group, which forms the counter-cation complete the crystal struet ure. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, crystalizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 for 4284 independent reflections and 406 refined parameters. This complex shows a Ru atom bonded to two Cl atoms and to two CO molecules, which aproximatelly form a plane between then. The CO\'s are trans to the chlorides and the Ru further presents a coordination to two PPh3. 6) [Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 for 5738 independent reflections and 493 refined parameters. This complex is formed by two Ru atoms bridged by three Br anions. One Ru atom is further coordenated to a Br atom, to a CI atom and to a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two AsPh3 and to a carbon monoxide molecule. In chapter 3, conclusions and future plans are given.

Este trabalho dedica-se ao estudo de sistemas luminescentes do tipo hóspede-hopedeiro altamente emissivos. A preparação desses materiais se deu a partir da incorporação de complexos organometálicos (Eu3+ e Ir3+) em matrizes mesoporosas inorgânicas e orgâno-modificadas preparadas via sol-gel. Um complexo de európio foi imobilizado por impregnação úmida nos mesoporos de xerogéis e de materiais derivados da peneira molecular MCM-41, enquanto um complexo-surfactante de irídio foi inserido nos canais do MCM-41 como agente diretor da estrutura durante o processo de síntese. Previamente à incorporação dos centros emissores, as matrizes hospedeiras foram caracterizadas do ponto de vista estrutural, morfológico e óptico. As propriedades fotofísicas do material final foram investigadas e comparadas com aquelas apresentadas pelos complexos em solução. Para o complexo de európio foi realizado uma modelagem de suas propriedades ópticas através da teoria do campo ligante, empregando o modelo de recobrimento simples. Nesse tratamento, a geometria do estado fundamental foi obtida pelo método semi-empírico Sparkle/AM1 e confirmada a partir de um mapeamento criterioso dos fatores de carga. Observou-se que, para as amostras dopadas com o complexo de európio, a modificação da matriz hospedeira com grupos orgânicos só leva a melhoria das propriedades ópticas do material final quando a unidade orgânica substitui grupos silanol. Para o MCM-41 preparado com o complexo-surfactante de irídio, constatou-se que as propriedades fotofísicas do material final são muito superiores àquelas apresentadas pelo complexo em solução. / This work dedicates to the study of highly emissive guest-host luminescent materials prepared by the incorporation of organometallic complexes (of Eu3+ and Ir3+) in inorganic and organically-modified mesoporous hosts, obtained via sol-gel methodology. The europium complex (tris[(4 - (4\' - tert - butylbiphenyl - 4 - yl) - 2,2\' - bipyridine - &kappa;2N,N\' - 6 - carboxylato - &kappa;O)] europium(III)) was immobilized, via wet impregnation, in the mesopores of silica xerogels and of MCM-41 derived materials. The iridium surfactant-complex (bis[1 - benzyl 4 - (2,4 - difluorophenyl) - 1H -1,2,3 - triazole](4,4\' diheptadecyl - 2,2\' - bipyridine) iridium(III)) was inserted in the channels of MCM-41 while acting as the structure driving agent (template) during the host synthesis procedure. Prior to the incorporation of the luminescent centers in the host matrices, the latter were characterized from the structural, morphological and optical points of view. The photophysical properties of the final luminescent materials were investigated and compared to those presented by the complexes in solution. Particularly, the properties of the Eu-complex were further analyzed, via ligand field theory, employing the simple overlap model. For this treatment, the geometry of the ground state was obtained by the semiempirical Sparkle/AM1 model and confirmed by mapping out the charge factors. For the Eu-complex loaded materials it was verified that the host matrix surface modification with organic groups only results in improved photophysical properties when the organic units substitute silanol groups. For the case of the MCM-41 loaded with the Ir-surfactant-complex, the photophysical properties were found to be much superior to those presented by the complex in solution.

Este trabalho dedica-se ao estudo de sistemas luminescentes do tipo hóspede-hopedeiro altamente emissivos. A preparação desses materiais se deu a partir da incorporação de complexos organometálicos (Eu3+ e Ir3+) em matrizes mesoporosas inorgânicas e orgâno-modificadas preparadas via sol-gel. Um complexo de európio foi imobilizado por impregnação úmida nos mesoporos de xerogéis e de materiais derivados da peneira molecular MCM-41, enquanto um complexo-surfactante de irídio foi inserido nos canais do MCM-41 como agente diretor da estrutura durante o processo de síntese. Previamente à incorporação dos centros emissores, as matrizes hospedeiras foram caracterizadas do ponto de vista estrutural, morfológico e óptico. As propriedades fotofísicas do material final foram investigadas e comparadas com aquelas apresentadas pelos complexos em solução. Para o complexo de európio foi realizado uma modelagem de suas propriedades ópticas através da teoria do campo ligante, empregando o modelo de recobrimento simples. Nesse tratamento, a geometria do estado fundamental foi obtida pelo método semi-empírico Sparkle/AM1 e confirmada a partir de um mapeamento criterioso dos fatores de carga. Observou-se que, para as amostras dopadas com o complexo de európio, a modificação da matriz hospedeira com grupos orgânicos só leva a melhoria das propriedades ópticas do material final quando a unidade orgânica substitui grupos silanol. Para o MCM-41 preparado com o complexo-surfactante de irídio, constatou-se que as propriedades fotofísicas do material final são muito superiores àquelas apresentadas pelo complexo em solução. / This work dedicates to the study of highly emissive guest-host luminescent materials prepared by the incorporation of organometallic complexes (of Eu3+ and Ir3+) in inorganic and organically-modified mesoporous hosts, obtained via sol-gel methodology. The europium complex (tris[(4 - (4\' - tert - butylbiphenyl - 4 - yl) - 2,2\' - bipyridine - &kappa;2N,N\' - 6 - carboxylato - &kappa;O)] europium(III)) was immobilized, via wet impregnation, in the mesopores of silica xerogels and of MCM-41 derived materials. The iridium surfactant-complex (bis[1 - benzyl 4 - (2,4 - difluorophenyl) - 1H -1,2,3 - triazole](4,4\' diheptadecyl - 2,2\' - bipyridine) iridium(III)) was inserted in the channels of MCM-41 while acting as the structure driving agent (template) during the host synthesis procedure. Prior to the incorporation of the luminescent centers in the host matrices, the latter were characterized from the structural, morphological and optical points of view. The photophysical properties of the final luminescent materials were investigated and compared to those presented by the complexes in solution. Particularly, the properties of the Eu-complex were further analyzed, via ligand field theory, employing the simple overlap model. For this treatment, the geometry of the ground state was obtained by the semiempirical Sparkle/AM1 model and confirmed by mapping out the charge factors. For the Eu-complex loaded materials it was verified that the host matrix surface modification with organic groups only results in improved photophysical properties when the organic units substitute silanol groups. For the case of the MCM-41 loaded with the Ir-surfactant-complex, the photophysical properties were found to be much superior to those presented by the complex in solution.