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Mapas característicos del equilibrio entre fases para sistemas ternariosPisoni, Gerardo Oscar 27 March 2014 (has links)
Comprender, analizar y modelar el comportamiento de fases de mezclas fluidas a altas
presiones es fundamental en el desarrollo de procesos de separación y en las distintas
aplicaciones de fluidos supercríticos. Con el fin de simular y optimizar los procesos que
involucren equilibrios de fases fluidas en amplios rangos de condiciones, son de gran
utilidad las herramientas de software para el cálculo y visualización de diagramas de
fases de mezclas, utilizando ecuaciones de estado (EDE). En esta tesis se propusieron e
implementaron algoritmos de cálculo para distintos objetos termodinámicos del
equilibrio entre fases de sistemas ternarios. Tales objetos incluyen superficies y líneas
(divariantes) críticas, superficies y líneas (divariantes) trifásicas, líneas (univariantes)
críticas terminales, y líneas (univariantes) tetrafásicas. Para cada tipo de línea se
identificaron los puntos terminales correspondientes, y se propusieron procedimientos
para la obtención de un primer punto convergido, a partir del cual iniciar la construcción
altamente automatizada de la línea considerada. Esta automatización se debe a la
implementación de un método de continuación numérica (MCN), que se aplicó a todas
la líneas computadas en esta tesis. El MCN permite calcular curvas multidimensionales
altamente no lineales, minimizando la necesidad de intervención por parte del usuario.
En este trabajo se propuso una nomenclatura para los objetos ternarios de equilibrio
entre fases fluidas la cual se considera más sistemática y expresiva que las utilizadas
hasta el momento en la literatura. Las lineas univariantes de un sistema ternario se
conectan entre sí formando, en el plano presión-temperatura, redes de complejidad
variable, dependiendo de los valores de los parámetros de la ecuación de estado
adoptada. En este trabajo se propuso y aplicó un procedimiento que permite
sistemáticamente computar las mencionadas redes. Una red de líneas univariantes de un
sistema ternario, junto con las líneas univariantes de los subsistemas binarios y de los
compuestos puros, conforman el “mapa característico del comportamiento de fases
fluidas de un sistema ternario”. El procedimiento de generación de mapas característicos
se plasmó en un algoritmo de aplicación general para construirlos. Se computaron
numerosos mapas característicos en amplios rangos de condiciones, los cuales muestran
topologías no observadas previamente en la literatura. / The understanding, analysis and modeling of the phase behavior of fluid mixtures at
high pressure is of fundamental importance in the development of separation processes
and in applications of supercritical fluids. Software tools for the computation and
visualization of phase diagrams of mixtures based on equations of state (EoS), are very
useful for the simulation and optimization of processes involving fluid phase equilibria
over wide ranges of conditions. In this work, algorithms for calculating phase
equilibrium thermodynamic objects of ternary systems were proposed and implemented.
The objects considered were (divariant) critical surfaces and lines, (divariant) threephase
surfaces and lines, (univariant) critical end lines and (univariant) four-phase lines.
Endpoints were identified for each type of equilibrium line. Besides, procedures for
obtaining a first converged point, to be used for starting off the highly automated
building of the considered line, were proposed. Such automation is due to the
implementation of a numerical continuation method (NCM) which was applied to all
lines computed in this work. The NCM makes possible to calculate highly nonlinear
multidimensional curves, minimizing the need for user intervention. In this work, a
naming system for ternary fluid phase equilibrium objects was proposed, which is
considered to be more systematic and suggestive than those used so far in the literature.
The univariant lines of a ternary system connect to each other, in a network of a level of
complexity that depends on the values of the parameters of the adopted EoS. The
network is best seen on a pressure-temperature chart. In this work, a procedure that
makes possible to systematically compute the mentioned networks was proposed and
applied. A “characteristic map of the fluid phase behavior of a ternary system” is made
of a network of ternary, binary and unary univariant lines, where the binary and unary
lines correspond, respectively, to the binary subsystems and to the pure compounds of
the considered ternary system. The procedure for the generation of characteristic maps
led to the definition of an algorithm of general applicability for building them. Several
characteristic maps showing topologies not previously reported in the literature were
computed over wide ranges of conditions.
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Contribución al estudio del equilibrio líquido-líquido-sólido en sistemas ternarios: aplicación a sistemas agua-sal inorgánica-alcoholSaquete Ferrándiz, María Dolores 28 September 2001 (has links)
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Fotoelectrolisis del agua con óxidos ternarios: una aproximación experimental y teórica con DFTPastor, Francisco J. 27 January 2023 (has links)
La fotoelectrolisis del agua con electrodos semiconductores para la producción de hidrógeno es una de las principales alternativas tecnológicas para la transición hacia fuentes de energía baratas y sostenibles. En esta tesis se ha desarrollado un método computacional basado en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT, usando los funcionales PBE+U y HSE06) para seleccionar materiales que sean candidatos potenciales para actuar como electrodos fotoactivos para la fotoelectrolisis del agua. Dicha selección se basa en la estimación teórica de algunas propiedades fundamentales, como la estabilidad termodinámica, estructura electrónica, anchura de banda prohibida, localización de los bordes de banda y masa efectiva de los portadores de carga. El método se ha aplicado al estudio de dos series de espinelas: RAl2O4 (R: Mg, Ti-Zn) y MgR2O4, (R:Sc-Co), aunque es de aplicación general para otros tipos de óxidos. Los resultados computacionales se han complementado con la síntesis de dichos materiales, y con su caracterización estructural y fotoelectroquímica, obteniéndose una buena correlación entre los resultados teóricos y experimentales. Por otra parte, se ha estudiado la espinela NiFe2O4 y la influencia de las condiciones experimentales de síntesis en su composición (exceso de níquel o exceso de hierro) y en sus propiedades fotoelectrocatalíticas. Además, se ha estudiado el efecto de modificar con fósforo (proveniente de fosfato) las espinelas resultantes. Se encontró que partiendo de espinelas con exceso de Ni, la modificación con P mejora su desempeño como electrocatalizador para la oxidación del agua, pero sin mejorar su fotoactividad. En cambio, en el caso de modificar con P espinelas con exceso de Fe, se observa mejora en su desempeño tanto como electrocatalizadores como fotoánodos para la oxidación de agua. Estos resultados se han explicado en base a la caracterización composicional, estructural y morfológica de dichos materiales, y a cálculos DFT+U de la estructura electrónica de estas espinelas de Fe-Ni y sus modificaciones con P. En particular se ha determinado teóricamente el tipo de defectos predominantes en el material y su densidad volúmica, lo cual permite entender los resultados experimentales. Un punto importante es que el intercambio de especies Fe por Ni en el retículo no tiene penalización energética significativa, lo que permite una concentración significativa de este tipo de defectos, generando estados localizados en la banda prohibida que actúan como trampas de portadores en el seno del material. En general, la tesis ilustra como una combinación de métodos computacionales de determinación de la estructura electrónica de materiales semiconductores y métodos experimentales de síntesis y caracterización de estos, puede ser una vía fructífera para la investigación en el desarrollo de materiales con las propiedades fotoelectroquímicas deseadas. / Esta tesis doctoral ha sido financiada por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte mediante una ayuda para la Formación de Profesorado Universitario (FPU16/02492).
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[en] STUDY OF TERNARY COMPLEXES OF CO(II) AND NI(II) WITH THE AMINO ACIDS GLYCINE, SERINE, ASPARTIC ACID AND GUANIDINOACETIC ACID, IN SOLUTION / [pt] ESTUDO DE COMPLEXOS TERNÁRIOS DE CO(II) E NI(II) COM OS AMINOÁCIDOS GLICINA, SERINA, ÁCIDO ASPÁRTICO E ÁCIDO GUANIDOACÉTICO, EM SOLUÇÃOPEDRO ANTONIO LUZ PUPPIN 10 January 2007 (has links)
[pt] Foram estudados os sistemas binários e ternários de cobalto
(II) e de
níquel(II) com os aminoácidos glicina, serina, ácido
aspártico e ácido
guanidoacético. Os aminoácidos glicina - Gly, serina -
Ser, ácido aspártico - Asp
e ácido guanidoacético - Gaa estão envolvidos em muitos
processos bioquímicos.
Esses aminoácidos fazem parte de muitas proteínas que, por
sua vez, são bons
agentes complexantes. O estudo das interações metal-
aminoácido tem grande
interesse, visto que estas representam modelos
simplificados para a análise das
mudanças provocadas nas propriedades das proteínas, quando
estas se ligam aos
íons metálicos. Neste estudo foram determinadas as
constantes de formação e de
interação das espécies pertencentes aos sistemas binários
e ternários de cobalto(II)
e de níquel(II), e também foram realizados estudos
espectrofotométricos de UVVis
de todos os sistemas estudados. A comparação dos espectros
de UV-Vis em
diferentes valores de pH com os gráficos de distribuição
de espécies permitiu
relacionar as bandas d-d com as respectivas espécies
propostas. Analisando as
constantes de formação dos complexos ternários ML1L2,
constatou-se que os
complexos de Ni(II) apresentam valores mais altos que os
respectivos de Co(II), o
que está de acordo com a série de Irving-Williams.
Comparando-se os espectros
de UV-Vis com os da literatura, pode-se concluir que as
bandas encontradas,
assim como os seus respectivos posicionamentos e
absortividades molares
referem-se a complexos octaédricos não regulares.
Verificou-se que as maiores
interações intramoleculares dos ligantes nos complexos
estudados, ocorreram com as espécies contendo Gaa. A
partir dos gráficos de distribuição de espécies em
função do pH, pode-se verificar que, em pH biológico, para
os três sistemas de
Co(II), predominam as espécies ternárias protonadas. Para
os sistemas de Ni(II),
não é possível generalizar. No sistema Ni-Gly-Ser a
espécie NiGlySer está em
maior quantidade em pH em torno de 7; no sistema Ni-Asp-
Gly, as espécies
ternárias formam-se em menor quantidade em valores de pH
mais baixos e em pH
biológio, as espécies binárias de NiAsp hidrolizadas é que
predominam; no
sistema Ni-Ser-Gaa, as espécies ternárias protonadas é que
estão em maior
concentração. Em pH ~ 9, já encontramos espécies
hidrolisadas (binárias e/ou
ternárias) em todos os sistemas ternários. Em meio mais
básico, as espécies
ternárias fragmentam-se, gerando espécies binárias
hidrolisadas dos tipos
ML(OH)3 e ML(OH)4 que passam a ter maiores estabilidades. / [en] The binary and ternary systems of cobalt(II) and nickel
(II) with the amino
acids glycine, serine, aspartic acid and guanidinoacetic
acid were studied. The
amino acids glycine - Gly, serine - Ser, aspartic acid -
Asp and guanidinoacetic
acid - Gaa are all involved in several biochemical
processes. These amino acids
are constituents of many proteins, which are in turn, good
complexing agents. The
study of metal-amino acid interactions are of great
interest, as they represent
simplified models for the analysis of the changes caused
in the proteins`
properties, when these bond to metal ions. It was
determined, in this work, the
formation and interaction constants of species belonging
to the binary and ternary
systems of cobalt(II) and nickel(II). UV-Vis
spectrophotometric analysis were
also made for each of the systems studied. The comparison
of the UV-Vis spectra
in different pHs with the species` distribution graphs
indicated a relationship
between the d-d bands and the respective proposed specie.
When analyzing the
formation constants of the ternary complexes ML1L2, the Ni
(II) complexes
showed higher values than those of respective Co(II)
complexes, a pattern which
is in accordance with the Irving-Williams series. In
conclusion to the comparison
of the UV-Vis spectra with those in literature, we have
that the bands found, as
well as their respective position and molar absortivities,
refer themselves to nonregular
octahedral complexes. It was verified that the greatest
intramolecular
interactions beetween the ligands in the complexes studied
were those of the
species cointaining Gaa. From the graphs of species
distribution in terms of pH, we were able to verify that
in biological pH, for all three systems of Co(II),
protonated ternary species were predominant. No
generalizations were visible for
the Ni(II) systems. In the Ni-Gly-Ser system, the specie
NiGlySer is present in
greater amounts in pH close to 7; in the Ni-Asp-Gly
system, the ternary species
are formed in lower quantities in lower pH values and in
higher and biological pH
values, binary species of hydrolyzed NiAsp are
predominant; in Ni-Ser-Gaa
systems, protonated ternary species are in higher
concentration. In pH ~ 9,
hydrolyzed (binary and/or ternary) species were found in
all ternary systems. In
more basic medium, the ternary species were fragmented,
therefore generating
ML(OH)3 and ML(OH)4 hydrolyzed binary species, which have
in turn greater
stability.
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[en] STUDY OF COPPER(II) AND ZINC(II) COMPLEXES WITH SOME POLYAMINES AND PHOSPHOCREATINE OR ATP / [pt] ESTUDO DE COMPLEXOS DE COBRE(II) E ZINCO(II) COM ALGUMAS POLIAMINAS E A FOSFOCREATINA OU O ATPNATALIE WAISSMANN SZYFMAN 13 September 2011 (has links)
[pt] Foram estudados alguns sistemas binários de Cu(II) e Zn(II) formados com as poliaminas (PA= En, Tn, Put, Spd e Spm) e os complexos ternários (MLPA), onde L foi a PCr ou o ATP e PA uma das cinco poliaminas. O estudo foi realizado em solução aquosa por potenciometria, espectroscopia de ultravioleta-visível, Raman, RMN e RPE e cálculos de menor energia de estabilização e modelagem molecular. As constantes de estabilidade foram determinadas pela potenciometria. Os valores das constantes dos complexos com as poliaminas apresentam um comportamento bastante diferenciado entre os sistemas formados com o Cu(II) e Zn(II). A ordem dos valores das constantes de estabilidade dos sistemas com o Cu(II) é:CuPut<CuTn<CuEn<CuSpd<CuSpm, e dos sistemas com Zn(II) é: ZnPut<ZnEn<ZnTn<ZnSpm<ZnSpd. Esse comportamento diferenciado se deve a estrutura formada nos complexos. Enquanto o anel de 5 membros formado pelo complexo CuEn é mais estável do que o anel de 6 e 7 membros formados pelos complexos CuTn e CuPut, respectivamente, nos sistemas com o Zn(II) o complexo que forma anel de 6 membros (ZnTn) é mais estável do que o complexo que forma anel de 5 membros (ZnEn). Já o complexo ZnPut é o menos estável pela coordenação monodentada da poliamina ao Zn(II). Os complexos formados com Cu(II) e Zn(II) com a Spd e Spm também apresentam comportamento diferenciado. Com o Cu(II) as poliaminas Spd e Spm formam complexos se coordenando com três e quatro grupamentos amino, respectivamente. Com o Zn(II) a coordenação deve ser por três grupamentos amino nos dois complexos formados. Interações entre as poliaminas protonadas e os dois ligantes são observadas de um modo geral exceto no sistema Zn:ATP:Spd, e isso se deve a conformação que a molécula formada sofre que desfavorece a interação entre os ligantes. Interações entre as triamina (Spd) e tetramina (Spm) e a PCr, são observadas nos complexos ternários, para ambos os íons, mesmo quando estas não estão protonadas. Esta interação deve ser pelo átomo de nitrogênio não coordenado da poliamina e o átomo de oxigênio não coordenado da PCr. Neste trabalho foi possível esclarecer o modo de coordenação do Cu(II) com a PCr em solução, que é pelos grupamentos guanidino e fosfato do ligante, tanto no complexo binário como nos complexos ternários. Também para o Zn(II) a PCr se complexa do mesmo modo. O modo de coordenação do ATP ao Zn(II) tanto nos complexos binários como ternários, deve ser através dos grupamentos fosfatos PB e Py . / [en] Some binary systems of Cu(II) and Zn(II) with polyamines (PA=En, Tn, Put, Spd and Spm), and ternary complexes (MLPA) of Cu(II) and Zn(II), where L is PCr or ATP, and PA is one of the five polyamines, were studied. The study was performed in aqueous solution using potentiometry, ultraviolet-visible, Raman, NMR and EPR spectroscopies, and, calculations of the lowest stabilization energy for formed complexes and molecular modeling. The stability constants were determined by potentiometry. The order of the values of stability constants of the systems with Cu(II) is: CuPut<CuTn<CuEn<CuSpd<CuSpm. For systems with Zn(II) it is: ZnPut<ZnEn< ZnTn<ZnSpm<ZnSpd. This different behavior is due to the structures formed by the complexes. While the 5-membered ring formed by CuEn complex is more stable than the 6- and 7-membered ring complexes formed by CuTn and CuPut, respectively, in systems with Zn(II) the complex that forms the 6-membered ring (ZnTn) is more stable than 5-membered ring (ZnEn). The complex ZnPut is less stable than systems formed with other diamines, suggesting a monodentate coordination of this polyamine with Zn(II). The complexes formed by Cu(II) and Zn(II) with Spd and Spm also have a peculiar behavior. With Cu(II) the polyamines Spd and Spm form complexes by coordinating with three and four amino groups, respectively. With Zn(II) coordination should be through three amino groups in both complexes. Interactions between protonated polyamines and the two ligands are generally observed, except in the system Zn:ATP:Spd. This can be because of the conformation suffered by the molecule, hindering the interaction between the ligands. Interactions between the tridentate (Spd) and tetradentate (Spm) polyamines and PCr are observed in the ternary complexes for both ions, even when the PA´s are not protonated. This interaction should be between the non-coordinated nitrogen atom from the PA and the non-coordinated oxygen atom from PCr. It was possible to clarify the coordination mode of Cu(II) with PCr in solution, which occurs through the guanidine and phosphate groups of PCr, both in the binary and ternary complexes. The ion Zn(II) also coordinates in the same way. The coordination mode of ATP with Zn(II) in the binary and ternary complexes probably takes place through the PB and PY phosphates groups.
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Influencia de la exposición a ambientes reales en la microestructura y propiedades de morteros sostenibles elaborados con cementos binarios y ternariosIbáñez Gosálvez, Javier Francisco 08 February 2022 (has links)
En la actualidad la búsqueda de vías para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por la industria cementera constituye un importante campo de investigación. Entre estas vías, destaca la producción de cementos en los que se haya sustituido parcialmente el clínker por adiciones. En esta línea, la producción de cementos comerciales consistentes en mezclas binarias con adiciones es relativamente común. Sin embargo, la producción de cementos comerciales a base de mezclas ternarias es todavía muy baja, al menos en España. En estas mezclas ternarias, el clínker es reemplazado parcialmente por dos adiciones. En la mayoría estudios experimentales en los cuales se ha analizado el comportamiento de cementos preparados con mezclas ternarias, los materiales estudiados se han mantenido en condiciones de laboratorio hasta la fecha de ensayo. Las condiciones ambientales en las que se produce el fraguado y el endurecimiento de los materiales base cemento que forman parte de los elementos constructivos reales frecuentemente difieren bastante de las condiciones ideales en las que se estudian estos materiales en laboratorio. Esto puede afectar al desarrollo de su microestructura y en consecuencia a las propiedades mecánicas y a la durabilidad de estos materiales. Además, la gran variabilidad de condiciones climáticas que se pueden dar en función de la ubicación geográfica del lugar de exposición, aumenta la complejidad a la hora de plantear estudios en los que se analice el comportamiento de materiales base cemento en ambientes reales.
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Correlación del equilibrio entre fases: ELV, ELL, ELS, ELLL y ELLS. Limitaciones y estrategias para superarlasCarbonell Hermida, Paloma 12 December 2022 (has links)
El trabajo de investigación desarrollado en la presente tesis trata sobre la correlación del equilibrio entre fases de sistemas binarios y ternarios que presentan algún tipo de complejidad, como la presencia de distintas regiones de equilibrio que combinan fases sólidas, líquidas y vapor, así como sobre las limitaciones encontradas en los modelos termodinámicos clásicos para el coeficiente de actividad y las estrategias empleadas para superarlas. En esta tesis se destaca el papel fundamental que tiene la función de energía libre de Gibbs de mezcla, combinada con el criterio de equilibrio basado en la menor tangente común, para detectar posibles soluciones metaestables u otros resultados de correlación inconsistentes. / Estudios financiados por la Generalitat Valenciana: Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte. “Subvenciones para la contratación de personal investigador de carácter predoctoral (ACIF/2019/040)”.
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[en] STUDY OF CU(II) E AL(III) COMPLEXES WITH PHOSPHOCREATINE (PCR), ADENOSINE 5´ TRIPHOSPHATE (ATP) AND SOME AMINO ACIDS / [pt] ESTUDO DE COMPLEXOS DE COBRE(II) E ALUMÍNIO(III) COM A FOSFOCREATINA (PCR) , O ADENOSINA 5 TRIFOSFATO (ATP) E ALGUNS AMINOÁCIDOSANDREA DE MORAES SILVA 23 December 2003 (has links)
[pt] Foram estudados os sistemas binários de complexos de Cu(II)
e Al(III) formados com a fosfocreatina (PCr), o adenosina
5 trifosfato (ATP), a glicina (Gli), a serina (Ser), a
tirosina (Tir) e a treonina (Tre) e os sistemas ternários
(MLaLb) onde La foi o ATP ou a PCr e o Lb foi um dos quatro
aminoácidos. O estudo foi realizado em solução aquosa
através da técnica potenciométrica e das técnicas
espectroscópicas ultravioleta-visível, Raman, RMN e RPE. As
constantes de estabilidade foram determinadas pela
potenciometria. Considerando L como um dos aminoácidos, foi
observado que todos os complexos CuL são mais estáveis que
os complexos AlL correspondentes. Este fato pode ser
explicado pela grande afinidade entre o Cu(II) e o grupo
amino. Por outro lado, os complexos binários formados com
os fosfatos (ATP ou PCr) e o Al(III) apresentaram valores
maiores de log b, do que os complexos de Cu(II)
correspondentes. Este fato pode ser justificado pela grande
afinidade do Al(III) com os átomos de oxigênio dos
fosfatos. Pela mesma razão, todos os complexos ternários de
Al(III) apresentaram-se mais estáveis do que os de Cu(II)
correlacionados. Os valores das constantes de estabilidade
dos complexos poderiam ser divididos em dois grupos: o dos
complexos binários e o dos complexos ternários, com valores
mais altos. Para os complexos de cobre, este comportamento
foi confirmado pelo decréscimo dos valores dos comprimentos
de onda máximos no espectro de absorção e no aumento no
parâmetro Ao à medida que as constantes de estabilidade
aumentaram. Os comprimentos de onda máximos dos complexos
CuATPLb foram maiores que os dos complexos CuPCrLb, o que
indica que o ATP deve coordenar com o Cu(II) através de dois
átomos de oxigênio dos fosfatos e a PCr deve coordenar, nos
complexos CuPCrLb, através de um átomo de oxigênio e um
átomo de nitrogênio. O valor de D log K [log bCuLaLb) -
(log bCuLa + log bCuLb)] mostrou que, quando La foi o ATP,
os complexos ternários de Cu(II) e de Al(III) foram menos
estáveis do que os seus binários respectivos, sugerindo não
existir qualquer tipo de interação entre os ligantes.
Aplicando o mesmo cálculo para os sistemas de Cu(II) onde
La foi a PCr e Lb a serina ou a tirosina, o valor de D log
K foi maior do que zero, indicando que estes ligantes
favoreceram a formação de complexos ternários mais
estáveis, o que pode ser justificado pela interação do
grupo OH destes aminoácidos com o grupo livre (carboxilato
ou fosfato) da PCr. Para todos os complexos AlPCrLb, onde
Lb foi um dos quatro aminoácidos em estudo, os valores das
constantes de estabilidade dos ternários foram maiores do
que a soma das constantes dos seus binários. Este fato, não
pode ser justificado pela interação do grupo OH dos
aminoácidos com a PCr, já que a glicina não apresenta este
grupo. Provavelmente, a interação ocorre através do oxigênio
não coordenado do fosfato da PCr e do hidrogênio do grupo
amino do aminoácido. O estudo do sistema Al(III):Ser pela
espectroscopia Raman, mostrou que o complexo [Al(Ser)(H2O)4]
2+ é a espécie predominante e a serina atua como ligante
bidentado (átomo de N do grupo amino e átomo de oxigênio
do carboxilato). Este deve ser o comportamento de todos os
complexos de Al(III) com os aminoácidos. / [en] The binary systems of Cu(II) and Al(III) complexes with
adenosine triphosphate (ATP), phosphocreatine (PCr),
glycine (gly), serine (Ser), tyrosine (Tyr) and threonine
(Thr) and the ternary systems where La was ATP or PCr and
Lb was one of the four amino acids, were investigated. The
study was performed in aqueous solution using
potentiometry, ultraviolet visible, Raman, NMR and EPR
spectroscopies. The stability constants of the complexes
were determined by potentiometry. When L is one of the
amino acids, it can be observed that all the CuL complexes
are more stable than the correspondent AlL complexes. This
can be explained by the greater affinity between the Cu(II)
and the amino group. On the other hand, the binary
complexes formed by one of the phosphates (ATP or PCr) and
Al(III) have greater values of log b than the correspondent
complexes of Cu(II). This can be explained by the greater
affinity of Al(III) ion to the oxygen atoms of the
phosphates. For this same reason, all the ternary complexes
of Al(III) are more stable than the Cu(II) ones. The values
of the stability constants of the complexes could be
divided in two groups: one of the binary complexes and the
second of the ternary complexes, with higher values. For
the Cu(II) complexes this behavior was confirmed by the
decreasing of the maximum wavelength in the absorption
spectra and the increasing of the A0 parameter as the
stability constants increase. The maximum wavelength of the
CuATPLb complexes were greater than those of the CuPCrLb
complexes and this means that ATP must be bound to Cu(II)
ion through two oxygen atoms of the phosphates, whereas in
CuPCrLb complexes, PCr is bound through one oxygen atom and
one nitrogen atom and the amino acid is the same. Values of
DlogK (logbCuLaLb - (logbCuLa+ logbCuLb) showed that when
La was ATP, the ternary complexes of Cu(II) and Al(III)
were less stable than the binary ones suggesting that it
does not occur any interaction between the ligands in the
ternary complexes. When La was PCr, the stability constants
of the Cu(II) complexes where Lb was Ser or Tyr were
greater. This showed that these ligands favored more stable
ternary complexes and this must be due to the interaction
of the OH group of these amino acids and the phosphate or
carboxylate of PCr. For the AlPCrLb complexes, when Lb was
one of the four amino acids, the stability constants of the
complexes were greater. This shows that in this case, the
interaction cannot be between the OH groups of the amino
acid since glycine does not have any OH group. Probably the
interaction occur through the non coordinated oxygen of the
phosphate of PCr and the hydrogen of the amino group of the
aminoacid. The study of the sistem Al(III):Ser by Raman
spectroscopy, showed that [Al(Ser)(H2O)4]2+is the
predominant species and that Ser acts as bidentate ligand
(N atom of the amino group and O atom of the carboxylate).
This must be the behavior of all the complexes of Al(III)
and the amino acids.
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Interaccions entre ions metàl·lics i composts d'interès biològic (halouracils i derivats sintètics, hipurats i aciclovir). Interacciones metàl·liques que desenvolupen noves molècules anticancerosesBarceló Oliver, Miquel 27 March 2009 (has links)
La química bioinorgánica se ocupa de estudiar la función de los metales en los sistemas biológicos y de la síntesis de modelos para estudiar sistemas más complejos. Enmarcados en esta, se han estudiado los modos de interacción y los patrones de reconocimiento presentes en los complejos ternarios metal - base nitrogenada - derivado de aminoácido. En primer lugar, se han obtenido un serie de complejos binarios de 5-halouracilatos con cobre(II), zinc(II) y níquel(II) que presentan un reconocimiento por tándem de enlaces de hidrógeno entre uracilos. Con ácido orto-iodohipúrico se han preparado una serie de complejos binarios con cobalto(II), níquel(II), cobre(II), zinc(II) y plata(I). Con estos y aciclovir se ha conseguido la formación de los complejos ternarios donde los de cobalto, níquel y zinc son isoestructurales y, debido a la presencia de un apilamiento entre el aciclovir y un anillo aromático de o-iodohipúrico, se generan en la estructura los dos enantiómeros δ (delta minúscula) y λ (lambda minúscula) si consideramos los dos ligandos como un quelato gracias a la interacción por apilamiento. Con cobre(II), ácidos hipúricos y 1,10-fenantrolina o 2,2'-bipiridilo se han preparado una serie de complejos ternarios capaces de generar la especie de cobre(I) [Cu(phen)2]+ y que presentan actividad anticancerosa frente a células A549. En todos los complejos con ácidos hipúricos se ha observado que la presencia del anillo aromático perpendicular al plano amídico genera estructuras bidimensionales, mientras que con ligandos planares del mismo tipo las estructuras son tridimensionales. Finalmente se han preparado análogos de nucleótidos tipo N1-alquiluracilos y de dinucleótidos tipo N1,N1'-polimetilen-bis-uracilos. / Bioinorganic chemistry deals with the study of the role of metal ions in biologic systems and the synthesis of model compounds to study more complex systems. In line with it, we have studied the interactions modes and recognition patterns that are present in ternary complexes of the type: metal ion - nucleobase - amino acid derivative. First of all, we have obtained a series of binary compounds with 5-halouracils and copper(II), zinc(II) and nickel(II) with a recognition pattern formed by a tandem of hydrogen bonds between uracils. With orto-iodohippuric acid, we have prepared some binary complexes with cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and silver(I). With these binary derivatives and acyclovir we have been capable to obtain ternary complexes were, the cobalt, nickel and zinc ones are isostructural and, due to the presence of a stacking between the acyclovir and one aromatic ring of o-iodohippuric acid, they generate in the crystal structure the two enantiomers δ (lower case delta) and λ (lower case lambda) if we consider the two ligands as a chelate by means of the stacking interaction. In the case of copper, we have prepared a series of ternary derivatives with different hippuric acids and 1,10-phenanthroline and 2,2'-bipyridyl. These complexes are capable to generate the copper(I) species [Cu(phen)2]+ and they present anticancer activity against A549 cell line. An important fact in all the coordination compounds with hippuric acids is that the presence of the aromatic ring normal to the amide bond promotes the formation of bi-dimensional structures, whereas with planar ligands of the same kind we obtain tri-dimensional structures. Last but not least, we have prepared nucleotide (N1-alkiluracils) and dinucleotide (N1,N1'-polymethilen-bis-uracils) type ligands.
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