Um novo iniciador para metátese do tipo GH nitro-substituído [Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-5-NO2-C6H3)][OTf-]2 (3b) foi preparado. Os comprimentos de ligação e deslocamentos químicos foram comparáveis aos do iniciador 3a ([Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H3)][OTf-]2), embora o substituinte NO2 na porção benzilideno resulte numa ligação Ru-O mais curta. A comparação entre os iniciadores do tipo GH e 5-NO2-GH indica que a substituição dos cloretos por pseudo-haletos resulta em maior polarização da ligação Ru=C e uma ligação Ru-O mais forte. O iniciador 3b e os iniciadores análogos do tipo GH [Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H4)][OTf-]2 (3a) e [RuCl(1-CH3-4-CO2-Py+)(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H4)][OTf-] (5a) foram usados para reações de ROMP em meio homogêneo e em meio bifásico líquido/líquido usando o líquido iônico [BDMIM+][BF4-] e tolueno. Os catalisadores foram ativos para a ROMP de monômeros a base de norborneno (NBE), cis-cicloocteno (COE) e diciclopentadieno (DCPD) em meio homogêneo com bons rendimentos. O catalisador mono-iônico 5a foi mais ativo que os catalisadores 3a e 3b. As reações de ROMP em meio bifásico permitiram a síntese de polímeros com baixos valores de IPD (1,2-2,4) e altos rendimentos. O uso de um agente de transferência de cadeia (ATC) gerou polímeros com baixo teor de metal (entre 10 e 80 ppm), o que corresponde a uma remoção de 98-99,4% do Ru inicial. Em adição, o uso do ATC permitiu a realização de experimentos de reciclagem em meio bifásico para a ROMP de NBE, onde 3a e 5a foram ativos por vários ciclos. Apesar de menos ativo, 3a foi mais estável, por manter a atividade por maior número de ciclos. Foi observada baixa contaminação de Ru nos polímeros após cada ciclo (8-75 ppm), o que representa uma remoção de 98-99,9%. <br /> Como uma segunda parte do trabalho, os novos complexos [RuCl2(PPh3)2(4-CH2R-pip)], com R = H (1), Ph (2) e OH (3), foram sintetizados e aplicados como iniciadores para a ROMP de norborneno (NBE) e norbornadieno (NBD) sob diferentes tempos de reação, temperaturas e concentrações de monômero. Houve uma clara diferença nos rendimentos de homopolímero na ordem 1 > 2 > 3 na razão molar [monômero]/[Ru] = 5000 a 25 &deg;C de 5-60 min. A diferença nos rendimentos tende a desaparecer a 50 &deg;C, com rendimentos quantitativos para 15-30 min usando qualquer iniciador. Os resultados dos copolímeros obtidos a TA por 60 min a partir de soluções contendo quantidades fixas de NBE e quatro quantidades diferentes de NBD sugerem que o tipo de iniciador também afeta as reações, com maior inserção de NBD com 1. A ocorrência de ligações cruzadas aumentou com o aumento da carga de NBD, evidenciado pelo decréscimo nos valores de Mc e aumento valores de Tg. <br /> Em outra parte do doutorado, o novo complexo de RuIII [RuCl3(PCy3)2] foi sintetizado e caracterizado, se mostrando estável ao ar. O complexo foi aplicado como iniciador para ROMP em ar e apresentou significante diferença na reatividade para norborneno (NBE) e norbornadieno (NBD). Rendimentos quantitativos de poliNBD foram obtidos instantaneamente a 25 &deg;C, enquanto 40 % de poliNBE foi produzido em 5 min a 25 &deg;C e 95% em 60 min a 50 &deg;C. A copolimerização de NBE e NBD com diferentes razões molares iniciais [NBD]/[Ru] a 25 &deg;C resultaram em materiais com uma grande quantidade de NBD. Os valores de Tg mudaram de 37 (poliNBE) para 90 &deg;C (poli[NBE-co-NBD]) com o aumento da carga de NBD. A caracterização morfológica mostrou que os copolímeros apresentam uma tendência a serem mais organizados com a diminuição da carga de NBD, com um padrão bem definido do tipo favo de mel para a amostra contendo a menor quantidade de NBD. / A novel Grubbs-Hoveyda (GH) nitro-substituted ionic metathesis initiator [Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-5-NO2-C6H3)][OTf-]2 (3b) has been prepared. Bond lengths and chemical shifts were comparable to 3a ([Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H3)][OTf-]2), although the NO2 substituent in the benzilidene moiety affords shorter Ru-O bond. Comparison between GH and 5-NO2-GH initiators indicates that the replacement of chlorides by pseudo-halides result in higher polarization of Ru=C bond and stronger Ru-O bond. 3b and the parent GH initiators [Ru(1-CH3-4-CO2-Py+)2(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H4)][OTf-]2 (3a) and [RuCl(1-CH3-4-CO2-Py+)(IMesH2)(=CH-2-(2-PrO)-C6H4)][OTf-] (5a) were used for ROMP reactions under homogeneous and biphasic liquid/liquid conditions using the ionic liquid [BDMIM+][BF4-] and toluene. The catalysts were active for ROMP of norbornene(NBE)-based monomers, cis-cicloocteno (COE) and dicyclopentadiene (DCPD) under homogeneous conditions providing good yields. The monoionic catalyst 5a was more active than the dicationic 3a and 3b. ROMP under biphasic conditions allowed for preparing polymers with lower PDIs (1.2-2.4) and higher yields. The use of a chain transfer agent (CTA) allowed for polymers with low metal content (range between 10 and 80 ppm), which corresponds to a Ru-removal of 98-99.4%. In addition, the use of a CTA allowed for recycling experiments under biphasic conditions for ROMP of NBE, were 3a and 5a were active for several cycles. Besides less active, 3a was more stable, once it was active for more cycles. Low Ru contamination was observed for the polymers after each cycle (8-75 ppm), a Ru-removal of 98-99.8%. <br /> As a second part of the work, the novel [RuCl2(PPh3)2(4-CH2R-pip)] complexes, with R = H (1), Ph (2) or OH (3), were synthesized and applied as initiators for ROMP of norbornene (NBE) and norbornadiene (NBD) under different reaction times, temperatures and monomer concentrations. There was clear difference in the homopolymer yields in the order 1 > 2 > 3 at [monomer]/[Ru] molar ratio of 5000, at 25 &deg;C for 5-60 min. Difference in the yields tend to disappear at 50 &deg;C, with quantitative yields for 15-30 min with any type of initiator. Results from copolymers obtained at RT for 60 min from fixed amounts of NBE with four different amounts of NBD suggest that the type of initiator also affects the reactions, with more insertion of NBD with 1. The occurrence of cross-linking enhanced as the NBD loading increased, evidenced by decrease in the Mc and increase in the Tg values. <br /> In other part of PhD, the novel RuIII complex [RuCl3(PCy3)2] was synthesized and characterized, being stable in air. The complex was applied as initiator for ROMP in air and presented significant difference in reactivity for ROMP of norbornene (NBE) and norbornadiene (NBD). Quantitative yields of polyNBD were obtained instantaneously at 25 &deg;C, whereas 40 % of polyNBE resulted for 5 min at 25 &deg;C or 95% for 60 min at 50 &deg;C. Copolymerization of NBE and NBD with different starting [NBD]/[Ru] molar rations at 25 &deg;C resulted in materials with large amount of NBD. Tg values changed from 37 (polyNBE) to 90 &deg;C (poly[NBE-co-NBD]) as the NBD loading increased. Morphological characterization showed that the copolymers present a tendency to be more organized as the NBD loading decreases, with a well-defined honeycomb-like pattern for the copolymer isolated from the run with the lowest NBD load.

Orientador: Eliana Aparecida Varanda / Banca: Elisângela de Paula Silveira Lacerda / Banca: Lusânia Maria Greggi Antunes / Resumo: Os ensaios de toxicologia genética são utilizados como base no desenvolvimento de novos fármacos, uma vez que podem identificar rapidamente agentes que causam danos ao material genético. Agências regulatórias preconizam a utilização de ensaios que identificam danos genotóxicos, de forma que possam servir como triagem de processos que levam à carcinogênese. Na busca por novos fármacos, a química inorgânica medicinal representa um campo de grande promessa, com potencial de expansão devido a diversidade química e reatividade dos metais. Especialmente, os complexos de rutênio, têm recebido destaque no tratamento de doenças como o câncer e a tuberculose multi-droga resistente (TB-MDR). Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, avaliar os efeitos toxicogenéticos e antitumorais de três complexos de rutênio(II), com promissora atividade anti-TB-MDR, denominados de SCAR 4, SCAR 5 e SCAR 6 e, diante da importância do conhecimento farmacocinético de novos fármacos, outro objetivo foi avaliar a permeabilidade in vitro desses complexos. A avaliação toxicogenética foi realizada por meio dos ensaios de mutação gênica reversa com Salmonella typhimurium (Teste de Ames) e pelo ensaio do micronúcleo citoma com bloqueio da citocinese (CBMN-cit) em ausência e em presença do sistema de metabolização. Ensaios de sobrevivência clonogênica foram utilizados para avaliar a viabilidade das células CHO-K1 e HepG2, utilizadas no ensaio do CBMN-cit. A avaliação da atividade antitumoral foi investigada por meio de ensaios de citotoxicidade frente às linhagens tumorais humanas Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 e MDA-MB-231, pela capacidade de inibição da topoisomerase I humana (Top IB) e por ensaios físico-químicos de interação com o calf thymus DNA (ct-DNA). A permeabilidade foi analisada por meio do ensaio in vitro de permeação em monocamadas de células Caco-2 na presença e ausência de albumina do soro... / Abstract: The genetic toxicology assays are used as the basis in the development of new drugs since it's may rapidly identify agents that cause damage to the genetic material. Regulatory agencies have recommend the use of assays that identify genotoxic effcts, thus they may serve as a screening processes that lead to carcinogenesis. In the search of new molecules for therapeutic purposes, medicinal inorganic chemistry is a major promise of the field, with potential expansion due to chemical diversity and reactivity of metals. Especially, ruthenium complexes, have been highlighted in the treatment of growing diseases such as cancer and multi-drug resistant tuberculosis (MDR-TB). In this context, this study aimed to evaluate the toxicogenetic effects of three ruthenium(II) complex, that showed promising anti-MDR-TB activity, called SCAR 4, SCAR 5 and SCAR 6. In addition to this safety profile, and cosidering the traditionally antitumor activity of ruthenium complexes, this study also aimed to evaluate the antitumor activity of these complexes. In front of the importance of pharmacokinetic knowledge of new drugs, another aim of this study was to evaluate the in vitro permeability of these complexes. The toxicogenetics evaluation was performed by reverse gene mutation assays with Salmonella typhimurium (Ames test) and by Cytokinesis-block micronucleus cytome assay (CBMN-cyt). In both assays, we used models to assess the effect of complexes's metabolization. The clonogenic survival assays were used to assess the viability of HepG2 and CHO-K1 cells, that it has been used in CBMN-cyt assay. The evaluation of the antitumor activity was investigated by means of cytotoxicity assays with the human tumor cell lines Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 and MDAMB-231, by the ability to inhibit human topoisomerase I (Top IB) and physico-chemical assays of interaction with the thymus calf DNA (ct-DNA). The permeability was examined by means of in vitro ... / Mestre

Os complexos [RuCl2(PPh3)3], cct-[RuCl2(CO)2(PPh3)2], ttt-[RuCl2(CO)2(PPh3)2], [RuCl2(CO)2(PPh3)(pip)] e [RuCl2(CO)(PPh3)2(DMF)] foram investigados em ROMP de norborneno. O objetivo foi observar a influência eletrônica das moléculas CO, PPh3, piperidina e dimetilformamida como ligantes ancilares na reatividade dos complexos. Experimentos realizados por 1 h à 50&deg;C na razão [NBE]/[Ru] = 5000 mostraram que o complexo [RuCl2(CO)2(PPh3)(pip)] é inerte para ROMP, o complexo cct-[RuCl2(CO)2(PPh3)2] apresentou valores não maiores que 1% e o complexo ttt-[RuCl2(CO)2(PPh3)2] formou 3,75% de poliNBE. Sugere-se que a reação ocorra pela liberação de uma molécula de CO para a formação do complexo carbeno, o que explica a reatividade dos diferentes complexos. O complexo [RuCl2(CO)(PPh3)2(DMF)] foi ativo tanto a 50 como a 25 &deg;C, com 25,0 and 12,2% de rendimento, respectivamente, com a razão [NBE]/[Ru] = 5000 por 1 h. A atividade desse complexo está associada à liberação da molécula DMF, como observado nos espectros de RMN de 31P e UV-visível. Os valores de IPD e Mn foram 1,7-1,8 e na ordem de 104 g/mol, respectivamente. A outra espécie presente em solução foi observada por RMN de 31P na razão de 2/3 o qual foi inerte para ROMP. Assim, considerando apenas 1/3 de espécie ativa, o rendimento de poliNBE pode ser aceito como cerca de 75 e 36% à 50 e 25 &deg;C, respectivamente. O valor à 50 &deg;C é similar àquele obtido com o precursor [RuCl2(PPh3)3] (70% de rendimento em 5 min) e melhor que à 25 &deg;C, no qual o precursor é inerte. Os resultados obtidos mostraram que os complexos contendo CO ácido-&pi; como ligante ancilar podem ser ativos para ROMP de norborneno quando uma posição lábil no complexo ocorra. / The complexes [RuCl2(PPh3)3], cct-[RuCl2(CO)2(PPh3)2], ttt-[RuCl2(CO)2(PPh3)2], [RuCl2(CO)2(PPh3)(pip)] and [RuCl2(CO)(PPh3)2(DMF)] were investigated for ROMP of norbornene. The aim is to observe the electronic influence of the CO, PPh3, piperidine and dimethylformamide molecules as ancillary ligands in the reactivity of the complexes. Experiments performed for 1 h at 50 &deg;C with the ratio [NBE]/[Ru] = 5000 showed that the complex [RuCl2(CO)2(PPh3)(pip)] is inert for ROMP, the complex cct-[RuCl2(CO)2(PPh3)2] yielded values not higher than 1% and the complex ttt-[RuCl2(CO)2(PPh3)2] provided 3.75% of polyNBE. It is suggested that the reactions occur via release of a CO molecule for the formation of the carbene complex, thus explains the reactivity of the different complexes. The complex [RuCl2(CO)(PPh3)2(DMF)] was active either at 50 or 25 &deg;C, with 25.0 and 12.2% yield, respectively, with the ratio [NBE]/[Ru] = 5000 for 1 h. The activity of this complex is associated to the release of the DMF molecule, as observed in the 31P NMR and UV-visible spectra. The IPD and Mn values were 1.7-1.8 and 104 g/mol in magnitude. Other specie present in solution was observed in the 31P NMR spectra in a ratio of 2/3 which is inert for ROMP. Thus, considering just 1/3 of active specie, the yield of polyNBE can be acceptable as c.a. 75 and 36% at 50 or 25 &deg;C, respectively. The value at 50 &deg;C is similar to that obtained with the precursor [RuCl2(PPh3)3] (70% yield for 5 min) and better at 25 &deg;C, where the precursor is inert. The obtained results showed that the complexes containing &pi;-acid CO as ancillary ligand can be active for ROMP of norbornene when a labile position in the complex occurs.

O complexo [RuCl2(PPh2Bz)3] (1) é ativo em ROMP de norborneno. À 50 ºC na presença de EDA, observa-se prontamente precipitação de polímero. Obtendo-se cerca de 50% de rendimento tanto por 5 min como 30 min. O valor do IPD é alto quando aumenta-se o tempo de reação. Este complexo apresenta grandes rendimentos quando aumenta-se a razão [NBE]/[Ru], com quantitativo rendimento quando [NBE]/[Ru] = 15.000. Quando a razão [NBE]/[Ru] é 1.000, é obtido polímeros com cadeias polimodais. Trocando uma molécula de PPh2Bz em 1 por piperidina, o novo complexo [RuCl2(PPh2Bz)2pip] (2) é ativo a 25 ºC por 30 min com 92% de rendimento (PDI = 2.22). Observa-se rendimento quantitativo a 50 ºC por 30 min. O aumento da razão [NBE]/[Ru] diminui o rendimento para este complexo. Os complexos [RuCl2(PPh2Bz)2(nic)2] (3) e [RuCl2(PPh2Bz)2(isn)2] (4) não mostraram boa atividade a 25 ºC por 30 min. Obtém-se 7.2% de rendimento a 50 ºC por 5 min e 12.0% a 30 min com 5&micro;L de EDA. / The complex [RuCl2(PPh2Bz)3] (1) is active in ROMP of norbornene. At 50 °C in presence of EDA, it is observed promptly precipitation of polymer. It is obtained c.a. 50% yield at 50 ºC for either 5 min or 30 min. The PDI value is larger when increasing the reaction time. This complex presents high yields when increasing the [NBE]/[Ru] ratio, with a quantitative reaction when [NBE]/[Ru] = 15,000. When the [NBE]/[Ru] ratio is 1,000, it is obtained polymodal polymer chains. Changing one PPh2Bz molecule in 1 for piperidine, the new complex [RuCl2(PPh2Bz)2pip] (2) is active at 25 ºC for 30 min with 92% yield (PDI = 2.22). Quantitative yield is obtained at 50 ºC for 30 min. The increase of [NBE]/[Ru] ratio affords the decrease in the yield when using this complex. The complexes [RuCl2(PPh2Bz)2(nic)2] (3) and [RuCl2(PPh2Bz)2(isn)2] (4) do not show good activity at 25 ºC up to 30 min. It is obtained 7.2% yield at 50 ºC for 5 min and 12.0% for 30 min with 5&micro;L of EDA.

O novo monômero-ligante 3-imidapiridina-exo-7-oxabiciclo[2.2.1]-hept-5-eno-2,3-dicarboxilato (oxaNBE(3imdpy)) foi sintetizado e caracterizado por análise elementar (CHN), FTIR, difração de Raios-X e RMN (1H e 13C). Trata-se de um ligante monodentado com uma unidade de piridina apta a se coordenar a um centro metálico por uma extremidade da molécula, enquanto que a outra extremidade possui uma olefina cíclica que pode ser polimerizada via metátese por abertura do anel. Foram realizados estudos adicionais com monômeros-ligantes similares apresentando duas unidades de piridina por composto (oxaNBE(3amdpy)2 e NBE(3amdpy)2). Foi também sintetizado o monômero oxaNBE(imdPh). O composto oxaNBE(3imdpy) reagiu com o complexo cis-[Ru(H2O)2(phen)2], obtido in situ a partir do cis-[RuCl2(phen)2] em uma mistura 1:1 EtOH/H2O, onde phen é 1,10-fenantrolina, formando o novo complexo cis-[Ru(phen)2(oxaNBE(3imdpy)2](PF6)2. Esse complexo foi caracterizado por análise elementar (CHN), FTIR, RMN (1H; 13C; COSY; NOE), voltametria cíclica, espectrofotometria UV-vis, cálculos computacionais ab initio e investigou-se fotólise contínua e luminescência. Observou-se um único par redox por voltametria cíclica nos solventes MeOH (E1/2 = 0,63 V vs Ag/AgCl) e DMF (E1/2 = 0,72 V vs Ag/AgCl). Os espectros eletrônicos em MeOH, DMF, CH3CN, CH2Cl2 e CHCl3 apresentaram absorções típicas de complexos polipiridínicos de rutênio na regiâo de 440-500 nm que foram atribuídas a transferências de carga do metal para o ligante (MLCT) do Ru(4d) para a phen. A influência do meio sobre o comportamento em solução mediante fotólise foram avaliadas. Os espectros de absorção na região do UV-vis exibem perfis espectrais semelhantes em MeOH, CH2Cl2, CHCl3 e CH3CN, não obtendo-se correlações lineares com os parâmetros característicos dos solventes. Observou-se que os espectros eletrônicos na ausência ou presença de luz ambiente em MeOH, CH2Cl2 e CH3CN não apresentaram mudanças significativas, exceto para CHCl3. Fotólises a 450 nm indicaram mudanças espectrais nos solventes CHCl3 e CH2Cl2. Os espectros de emissão (excitação em 450 nm) do complexo não mostraram diferenças nos diferentes meios. O monômero-ligante oxaNBE(3imdpy) e o similar monômero oxaNBE(imdPh) formaram polímeros em presença de catalisadores de rutênio por 16 horas à temperatura ambiente, não ocorrendo o mesmo com o metalo-monômero cis-[Ru(phen)2(oxaNBE(3imdpy)2](PF6)2. Os monômeros-ligantes oxaNBE(3amdpy)2 e NBE(3amdpy)2oxaNBE(3amdpy)2 não formaram polímeros, bem como seus respectivos complexos. / The novel monomer-ligand 3-imidepyridine-exo-7-oxabicycle[2.2.1]-hept-5-ene-2,3-dicarboxylate (oxaNBE(3imdpy)) was synthesized and characterized by elemental analysis (CHN), FTIR, X-ray diffraction and NMR (1H e 13C). It is a monodentate compound with a pyridine ligand able to be coordinated to a metal center via one side of the molecule, while the other side has a cyclic olefin that can undergo ring-opening metathesis polymerization. Additional studies were carried out using similar monomers featuring two pyridine units per molecule (oxaNBE(3amdpy)2 and NBE(3amdpy)2). It was also synthesized the monomer oxaNBE(imdPh). The compound oxaNBE(3imdpy) reacted with cis-[Ru(H2O)2(phen)2], obtained in situ from cis-[RuCl2(phen)2] in 1:1 EtOH/H2O mixture, where phen is 1,10-phenanthroline, given cis-[Ru(phen)2(oxaNBE(3imdpy)2](PF6)2. This novel complex was characterized by elemental analysis (CHN), FTIR, NMR (1H; 13C; COSY; NOE), cyclic voltammetry, UV-vis spectrophotometry, quantum mechanical calculations, continuous photolysis and luminescence. The complex showed a single redox process in the cyclic voltammogram either in MeOH (E1/2 = 0.63 V) or DMF (E1/2 = 0.72 V vs Ag/AgCl) as solvent. The electronic spectra in MeOH, DMF, CH3CN, CH2Cl2 and CHCl3 showed typical absorptions of polypyridinic-ruthenium complexes in 440-500 nm range that were attributed to metal to ligand charge transfers (MLCT) from Ru(4d) to phen. The influence of the solvent on the complex behavior at room temperature as a function of time and under photolysis was studied. The UV-vis spectra showed similar spectral profiles in MeOH, CH2Cl2, CHCl3 and CH3CN, without linear clear correlations with characteristic parameters from the solvents. It was observed that the electronic spectra either in absence or presence of ambient light in MeOH, CH2Cl2 and CH3CN did not show significant spectral changes, except for CHCl3. The photolysis at 450 nm indicated changes in CHCl3 and CH2Cl2. The emission spectrum (excitation at 450 nm) of the complex did not show differences in different solvents. The monomer-ligand oxaNBE(3imdpy) and the similar monomer oxaNBE(imdPh) were polymerized in presence of ruthenium-based catalysts for 16 h at room temperature, contrary to the metal-monomer cis-[Ru(phen)2(oxaNBE(3imdpy)2](PF6)2. The monomer-ligands oxaNBE(3amdpy)2 and NBE(3amdpy)2 did not form polymers, as well as the related complex, under similar conditions.

A reatividade dos complexos do tipo [RuCl2(PPh3)2(amina)], onde a amina = 3,5-dimetilpiperidina (complexo 1) ou piperidina (complexo 2), foi investigada na polimerização via metátese por abertura de anel (ROMP) de norborneno (NBE) e norbornadieno (NBD), na presença de etildiazoacetato (EDA), como fonte de carbeno, em CHCl3. O objetivo foi observar a combinação dos efeitos eletrônicos e estéricos da PPh3 com uma amina como ligantes ancilares na reatividade em ROMP. Os resultados com o complexo 1 foram comparados aos resultados obtidos com o complexo 2. Na ROMP de NBE, o complexo 1 proporcionou um rendimento de 70% de poliNBE (Mn = 8,3 &times; 104 g/mol; IPD = 2,03), enquanto o complexo 2 promoveu reação quantitativa (Mn = 1,2 x 105 g/mol; IPD = 1,90) com razões molares [NBE]/[Ru] = 5000 e [EDA]/[Ru] = 48 e 1,1 &micro;mol de Ru por 5 min a 25 &deg;C. Os poliNBEs apresentaram um &sigma;c = 0,38, determinado por RMN de 13C{1H} e uma Tg = 37 &deg;C, determinada através das análises de DSC e DMTA. Na ROMP de NBD com o complexo 1 obteve-se rendimento quantitativo, com IPD = 2,62 com razão molar [NBD]/[Ru] = 5000 por 20 min a 25 &deg;C, enquanto que a reação com o complexo 2 resultou em um rendimento de 55%, com IPD = 2,16 nas mesmas condições. Concluiu-se que a presença dos dois grupos metila no anel piperidina no complexo 1 proporcionou um aumento no período de indução para produzir a espécie metal carbeno, o que justifica os menores rendimentos na ROMP de NBE quando comparado com o complexo 2. No entanto, o maior sinergismo eletrônico amina&rarr;Ru&rarr;monômero contribuiu para uma melhor ativação de olefinas mais difíceis de serem polimerizadas como o NBD, como ocorre no caso com o complexo 1.<br />Poli[NBE]-co-[NBD] foram obtidos via ROMP com os complexos 1 e 2 como iniciadores. As reações de copolimerização foram realizadas utilizando uma quantidade fixa de NBE ([NBE]/[Ru] = 5000) com diferentes concentrações de NBD ([NBD]/[Ru] = 500, 1000, 1500 e 2000) em CHCl3, iniciadas com EDA à temperatura ambiente. A presença de NBD nas cadeias de poliNBE foi caracterizada por RMN de 1H e de 13C{1H} para todos os casos onde a quantidade de NBD foi variada, suportando a formação de poli[NBD]-co-[NBD]. Considerando que a microestrutura do poli[NBD]-co-[NBD] não foi influenciada pela quantidade de NBD nem pelo tipo de iniciador, os valores de Mn e de IPD foram otimizados quando se aumentou a concentração de NBD no meio reacional. O aumento da quantidade de NBD propiciou um aumento na densidade de entrecruzamento resultando em um aumento na Tg e no módulo de armazenamento (E\'). A análise morfológica da superfície dos polímeros por MEV mostrou uma estrutura altamente porosa para os poliNBEs sintetizados e indicou uma diminuição no tamanho desses poros para os poli[NBD]-co-[NBD] isolados, alcançando uma superfície totalmente lisa com a composição [NBE]5000[NBD]2000, para ambos os catalisadores. / The reactivity of the new complex [RuCl2(PPh3)2(3,5-Me2piperidine)], complex 1, was investigated for ring opening metathesis polymerization (ROMP) of norbornene (NBE) and norbornadiene (NBD) in the presence of ethyl diazoacetate (EDA) in CHCl3. The aim is to observe the combination of PPh3 and an amine as ancillary ligands in the reactivity for ROMP. Thus, the results with the complex 1 were compared to the results obtained when the amine is piperidine (complex 2). Reaction with the complex 1 provides 70% yield of isolated polyNBE (Mn = 8.3 &times; 104 g/mol; PDI = 2.03), whereas the complex 2 provides quantitative reaction (Mn = 1.2 &times; 105 g/mol; PDI = 1.90) with [NBE]/[Ru] = 5000, [EDA]/[Ru] = 48 and 1.1 &micro;mol of Ru for 5 min at 25 &deg;C. The resulting polymers showed a &sigma;c = 0,38, determined by 13C NMR, and Tg =37 &deg;C, determined by DSC and DMTA. For ROMP of NBD, the complex 1 showed quantitative yield with PDI = 2.62 when [NBD]/[Ru] = 5000 for 20 min at 25 &deg;C, whereas the reaction with the complex 2 reached 55% with PDI = 2.16 in the same conditions. It is concluded that the presence of the two methyl groups in the piperidine ring provides an increase in the induction period to produce the Ru-carbene species justifying better polyNBE results with the complex 2, and a greater amine&rarr;Ru&rarr;monomer synergism which contributed to the best activation of olefin with greater difficulty of being polymerized as NBD, as in the case with the complex 1.<br />Copolymers of NBE with NBD were obtained via ROMP with the complexes 1 and 2 as initiators. The copolymerizations reactions were performed using a fixed quantity of NBE ([NBE]/[Ru] = 5000) with different concentrations of NBD ([NBD]/[Ru] = 500, 1000, 1500 and 2000) in CHCl3, initiated with EDA at room temperature. The presence of NBD in the polyNBE chains was characterized by 1H and 13C NMR. Whereas the copolymer microstructure was influenced neither by the NBD quantity nor by the initiator type, the Mn and PDI values were improved when increasing the NBD quantity in the medium. When raising the NBD amount, DMA results indicated increased cross-linking with increasing Tg and E\' storage modulus, as well as the fact that SEM micrographs indicated decreased pore sizes in the porous isolated copolymers.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277600.pdf: 449367 bytes, checksum: daf6f2cd1fd67bc40bd0931aa13a748b (MD5) / Os complexos de rutênio (Ru) formam uma classe de compostos cujos mecanismos de potencial terapêutico ainda não foram totalmente esclarecidos. Os nitrosilo complexos de Ru Trans-cafeína, teofileno, benzoimidazol, metil-1-imidazol e o Ru-cis-nitroso desempenham um importante papel como seqüestradores de espécies reativas de oxigênio (EROs) . O objetivo de nosso trabalho foi estudar o potencial antioxidante e o possível papel neuroprotetor dos nitrosilo complexos de Ru no sistema nervoso central de rato. Observamos que os nitrosilo complexos de Ru apresentam potencial seqüestrador, prevenindo a lipoperoxidação in vitro em homogenato total de cérebro de rato frente aos insultos com os radicais . OH e ASC. . Verificamos que o nitrosilo complexo de Ru cis-nitroso (10 mM) previne a diminuição da viabilidade celular em fatias de hipocampo submetidas a 15 minutos de privação de glicose e oxigênio (PGO), seguidos de 2 horas de reperfusão, portanto apresenta efeito neuroprotetor no modelo de isquemia in vitro. Este composto foi capaz de diminuir a produção de EROs e aumentar a captação de Glu no modelo de isquemia in vitro. A proteção celular por este composto parece envolver uma menor produção de EROs e aumentar de captação de glutamato, no entanto, ainda não é possível correlacionar os efeitos de seqüestro de EROs e neuroproteção dos nitrosilo complexos de Ru. Logo são necessários mais estudos para maior entendimento destes mecanismos. / The complexes of ruthenium (Ru) are a class of compounds whose mechanisms of therapeutic potential have not been fully clarified. The nitrosyl complexes Ru Transcaffeine, theofilene, benzimmidazole, methyl-1-immidazole and Ru-cis-nitroso play an important role as scavengers of reactive oxygen species (ROS). The aim of our work was to study the antioxidant potential and possible neuroprotective role of nitrosyl complexes of Ru in the central nervous system of rats. We observe that the nitrosyl complexes of Ru prevent lipid peroxidation induced by the radicals .OH and ASC . in vitro in total homogenate of rat brain. We found that the nitrosyl complex Ru-cisnitroso (10mM) prevents the decrease in cell viability in hippocampal slices subjected to 15 minutes of deprivation of oxygen and glucose followed by 2 hours of reperfusion. Therefore, it presents neuroprotective effect in ischemia model in vitro. This compound was able to decrease the production of ROS and increase the glutamate uptake in the ischemia in vitro. The cellular protection promoted by this compound may be related to its effect of decreasing the production of ROS and increasing glutamate uptake, although it is not yet possible to correlate the effects of ROS sequestration and neuroprotection of nitrosyl complexes of Ru. Therefore further studies are needed to understand these neuroprotective mechanisms.

SILVA, F.O.N. Estudo cinético da reação dos complexos cis-[Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 e cis-[Ru(bpy)2SO3NO](PF6) com redutores biológicos . 2008. 137 f. Tese (Doutorado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-28T17:56:21Z No. of bitstreams: 1 2008_tes Fr Silva.pdf: 2512548 bytes, checksum: cb7d6af84dcf1a12a6877cfa1fec5193 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-29T14:18:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tes Fr Silva.pdf: 2512548 bytes, checksum: cb7d6af84dcf1a12a6877cfa1fec5193 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-29T14:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tes Fr Silva.pdf: 2512548 bytes, checksum: cb7d6af84dcf1a12a6877cfa1fec5193 (MD5) Previous issue date: 2008-03-07 / The oxide nitric (NO) is a responsible endogenous species by dilation of the blood vessels, being also active in the brain and in other physiologic processes. Donors of NO are pathophysiologically active healthy substances that liberate spontaneously or they are metabolized. Sodium nitroprusside, Na2[Fe(CN)5NO].2H2O, is part of a class of compounds that liberate NO spontaneously and it is the only metallic compound used clinically. Associated problems with the use of nitroprusside include susceptibility the photolysis and oxidative action of the immune system, in which it leads to the liberation of cyanide. In this work it was accomplished the study and kinetic monitoring of the reaction of the compounds cis-[Ru(bpy)2LNO](PF6)n (L = imidazole and sulphite) with cysteine, glutathione, methionine and histidine, for the obtaining of kinetic and spectroscopic data that can contribute to the elucidation of your action mechanism. The kinetic results for the reaction of the nitrosyl complex with the cysteine and glutathione suggest that there is two intermediates formation: the first with absorption band in 450 nm is regarding the attack of the sulfur of the thiols and the nitric oxide. The second intermediate with characteristics band of absorption in 380 nm is due to the attack of the second molecule of the reducers to the formed adduct. The rate constants of the reaction with cysteine presented dependence regarding the pH. This occurs, probably, due to the deprotonated in the sulfur of the cisteína, facilitating the interaction of this thiol with the coordinated nitric oxide to the ruthenium (II). The reactions with methionine and histidine show that there are not the intermediates, due to the absence of the group SH in the amino acids. The monitoring accomplished with HPLC reveal the existence of the same mechanism among the compounds cis-[Ru(bpy)2SO3NO](PF6) and cis- [Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 with cysteine and glutathione. In the case of the interaction with methionine and histidine, occurs the decrease of the peak regarding the nitrosyl complex and the appearance of the peak attributed to the aqua complex. The obtained results with the NO sensor, of electron paramagnetic resonance and RMN, they showed that the nitric oxide is reduced and release in the complex without there is the formation of the nitrosothiol. Based on kinetic studies and in the spectrum of EPR, the reaction of the nitrosyl complex with cysteine and glutathione presents the following reduction scheme and liberation of the nitric oxide: / O óxido nítrico (NO) é uma espécie endógena responsável pela dilatação dos vasos sanguíneos, sendo também ativo no cérebro e em outros processos fisiológicos. Doadores de NO são substâncias farmacologicamente ativas que liberam espontaneamente ou são metabolizadas. Nitroprussiato de sódio, Na2[Fe(CN)5NO].2H2O, faz parte de uma classe de compostos que liberam NO espontaneamente e é o único complexo metálico usado clinicamente. Problemas associados com o uso de nitroprussiato incluem suscetibilidade a fotólise e ação oxidativa do sistema imune, no qual conduz à liberação de cianeto. Neste trabalho foi realizado o estudo e acompanhamento cinético da reação dos complexos cis-[Ru(bpy)2LNO](PF6)n (L = imidazol e sulfito) com cisteína, glutationa, metionina e histidina, para a obtenção de dados cinéticos e espectroscópicos que possam contribuir para a elucidação de seu mecanismo de ação. Os resultados cinéticos para a reação dos nitrosilo complexos com a cisteína e glutationa sugerem que há formação de dois intermediários: o primeiro com banda de absorção em 450 nm é referente ao ataque do enxofre dos tióis e o óxido nítrico. O segundo intermediário com banda de absorção características em 380 nm se deve ao ataque da segunda molécula dos redutores ao aduto formado. As constantes de velocidade da reação com cisteína apresentaram dependência com relação ao pH. Isto ocorre, provavelmente, devido à desprotonação no enxofre da cisteína, facilitando a interação deste tiól com o óxido nítrico coordenado ao rutênio (II).As reações com metionina e histidina mostram que não há o aparecimento dos intermediários, devido à ausência do grupo SH nos aminoácidos. O acompanhamento realizado com HPLC nos mostra a existência do mesmo mecanismo entre os complexos cis-[Ru(bpy)2SO3NO](PF6) e cis- [Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 com cisteína e glutationa. No caso da interação com metionina e histidina, ocorre à diminuição do pico referente aos nitrosilos complexos e o aparecimento do pico atribuído ao aqua complexo. Os resultados obtidos com o eletrodo seletivo de NO, de ressonância paramagnética de elétrons e RMN, mostraram que o óxido nítrico é reduzido e liberado nos complexo sem que haja a formação do nitrosotiól. Baseado em estudos cinéticos e no espectro de EPR, a reação dos nitrosilo complexos com cisteína e glutationa apresenta o seguinte esquema de redução e liberação do óxido nítrico:

SOUSA, Auridéia Possidônio de. Síntese, caracterização e estudo de reatividade dos complexos cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)NO](PF6)3 e cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)CO](PF6)2 (onde bpy = 2,2’-bipiridina e 4-bzpy = 4-benzoilpiridina). 2015. 95 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Celia Sena (celiasena@dqoi.ufc.br) on 2017-09-12T19:06:04Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_apsousa.pdf: 2998037 bytes, checksum: fc4da604595d8a3a9ea76815a364ee13 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-17T15:44:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_apsousa.pdf: 2998037 bytes, checksum: fc4da604595d8a3a9ea76815a364ee13 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T15:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_apsousa.pdf: 2998037 bytes, checksum: fc4da604595d8a3a9ea76815a364ee13 (MD5) Previous issue date: 2015 / For a long time NO (nitric oxide) was known only as a toxic gas that in large concentrations caused damage to health. However, in the 1980s, studies have shown their participation in various physiological processes, including its activity as a mediation of the central nervous system, smooth muscle relaxation, participation in the ability of the immune system to destroy tumor cells and intracellular parasites, platelet adhesion and aggregation. Apparently, NO is not alone in many of these biological processes. Recently CO (carbon monoxide) is emerging as an important signaling molecule in these processes. Despite the beneficial effects, it is important to warn the danger of direct treatment with NO or CO gas, since it is difficult to determine the extent to which these gases are therapeutic, without causing toxic effects. This fact led recently the study of some metal complexes capable of releasing NO or CO in a controlled manner. This work was carried out the synthesis, characterization and evaluation of compounds of type cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)NO](PF6)3 and cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)CO](PF6)2 (where bpy = 2,2’-Bipyridina and 4-bzpy = 4-Benzoylpyridina). The characterization of the compounds was performed using electrochemical techniques (cyclic voltammetry), spectroscopic (vibrational spectroscopy in the IR region and electron spectroscopy), H and C nuclear magnetic resonance, X-ray diffraction monocrystals. The nitrosyl complex underwent reactivity testing as the release of NO0, showing good results as the electrochemical reduction, photochemical and biological front of a reducer. Once characterized, the carbonyl compound reactivity was also subjected to tests where the CO release was assessed by testing with myoglobin, using for this the spectrophotometric method. / Durante muito tempo o NO (óxido nítrico) foi conhecido apenas como um gás tóxico que em grandes concentrações causava danos à saúde. Entretanto, na década de 1980, estudos demonstraram sua participação em diversos processos fisiológicos, incluindo sua atividade como mediação do sistema nervoso central, relaxação da musculatura lisa, participação na capacidade do sistema imunológico de destruir células tumorais e parasitas intracelulares, adesão e agregação plaquetária. Ao que tudo indica, o NO não está sozinho nesses processos biológicos. Recentemente o CO (monóxido de carbono) vem surgindo como uma importante molécula sinalizadora em vários destes processos. Apesar dos efeitos benéficos, é importante alertar para o perigo do tratamento direto com NO ou CO gasosos, uma vez que é difícil determinar até que ponto estes gases são terapêuticos, sem provocar efeitos tóxicos. Esse fato estimulou, recentemente, o estudo de alguns complexos metálicos capazes de liberar NO ou CO de forma controlada. Assim, neste trabalho realizou-se a síntese, caracterização e avaliação de compostos do tipo cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)NO](PF6)3 e cis-[Ru(bpy)2(4-bzpy)CO](PF6)2 (onde bpy = 2,2’-Bipiridina e 4-bzpy = 4-Benzoilpiridina). A caracterização dos compostos foi realizada utilizando-se técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica), espectroscópicas (espectroscopia vibracional na região do IV e espectroscopia eletrônica), ressonância magnética nuclear de 1H e 13C e difração de raios-X de monocristais. O nitrosilo complexo foi submetido a testes de reatividade quanto a liberação de NO0, apresentando bons resultados quanto a redução eletroquímica, fotoquímica e frente ao redutor biológico cisteína. Após caracterizado, o complexo carbonílico também foi submetido à testes de reatividade onde a liberação de CO foi avaliada através de ensaios com mioglobina, utilizando-se para isso o método espectrofotométrico.

LIMA, P. A. Síntese e caracterização de complexos de rutênio para aplicação em células solares sensibilizadas por corante. 2012. 70 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-26T23:34:34Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_palima.pdf: 1750850 bytes, checksum: f0936c03fba536ccd27489c0db17e580 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-25T20:04:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_palima.pdf: 1750850 bytes, checksum: f0936c03fba536ccd27489c0db17e580 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T20:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_palima.pdf: 1750850 bytes, checksum: f0936c03fba536ccd27489c0db17e580 (MD5) Previous issue date: 2012 / Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) are devices capable of converting light into electricity. DSSCs are based on the absorption of light by a dye, which injects electrons into the conduction band of a semiconductor. This study aims to synthesize, characterize and employ as sensitizers the complexes [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] and cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, where H2dcbpy and dcbpy are, respectively, 4,4’-dicarboxy-2,2’-bipyridine and its deprotonated form, bpy is 2,2’-bipyridine, bqdi is 1,2-benzoquinonediimine, bqdi-Cl is 4-chloro-1,2-benzoquinonediimine and nic is nicotinamide. The complexes were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques. These complexes showed broad metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorptions bands at about 520 nm. 1H NMR spectra for the compounds with bqdi and bqdi-Cl showed peaks consistent with the respective oxidized form. Cyclic voltammetry showed a significant positive shift in redox potential for the RuIII/II redox couple in comparison to the starting material. The photovoltaic performances of the solar cells based on these complexes are under investigation. The results for the sensitizers [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] and [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] were not promising. On the other hand, the results for cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6 revealed a short-circuit current density of 2.4 mA cm-2, an open-circuit voltage of 610 mV and a fill factor of 0.73 under standard AM 1.5 sunlight. These results were lower than that obtained to N3, but it shows that this complex needs further investigation. / Os objetivos deste trabalho foram sintetizar, caracterizar e empregar como corantes sensibilizadores os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)], [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)] e cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, em que H2dcbpy e dcbpy são, respectivamente, o ligante 4,4’-dicarboxi-2,2’-bipiridina e sua forma deprotonada, bpy é 2,2’-bipiridina, bqdi é 1,2-benzoquinonadiimina, bqdi-Cl é 4-cloro-1,2-benzoquinonadiimina e nic é nicotinamida. Os complexos sintetizados foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e eletroquímica. Os espectros UV-vis apresentaram bandas na região do visível (aproximadamente 520 nm) atribuídas a transições do tipo MLCT com máximos diferentes do complexo de partida devido à modificação da esfera de coordenação. Os espectros vibracionais na região do infravermelho mostraram bandas características do composto de partida e dos ligantes. Os espectros de RMN 1H obtidos para os compostos com bqdi e bqdi-Cl mostraram sinais referentes aos prótons destes ligantes coordenados na forma oxidada. A voltametria cíclica mostrou processos relativos ao par redox RuIII/II positivamente deslocados em relação ao composto de partida, apresentando-se irreversíveis para os complexos contendo os ligantes bqdi e bqdi-Cl e quasi-reversível para o complexo de nicotinamida. Foram montadas DSSCs utilizando os complexos sintetizados como sensibilizadores. Para os complexos [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi)] e [Ru(dcbpy)(bpy)(bqdi-Cl)], observou-se que não houve conversão de luz em corrente elétrica. Para o complexo cis-[Ru(H2dcbpy)(bpy)(nic)Cl]PF6, verificou-se um potencial de circuito aberto de 610 mV, uma corrente de curto-circuito de 2,4 mA cm-2 e um fator de preenchimento de 0,73. Estes valores são inferiores aos obtidos para o corante N3 nas mesmas condições experimentais, mas são indicativos promissores que demonstram que este complexo deve ser melhor investigado como sensibilizador em Células Solares Sensibilizadas por Corante.