EPR and magnetic studies of a carboxylate-bridged dinuclear copper(II) compound: [cu2(flu)4(dmf)2]

We report magnetic and EPR (electron paramagnetic resonance) spectroscopy studies of [Cu2(flu)4(dmf)2] (flu = flufenamate and dmf = dimethylformamide), which has CuII ions in tetracarboxylate "paddle wheel" dinuclear units. Susceptibility measurements at 10 < T < 275 K allowed the evaluation of an antiferromagnetic intradinuclear exchange coupling J0 = -294 ± 5 cm-1 between CuII ions (Hex = "J0 S1·S2). EPR experiments at 300 K in powder and single-crystals at 9.5 and 34.4 GHz indicated g// = 2.373, g⊥ = 2.073 and zero field splitting parameters D = (-0.334 ± 0.001) cm"1 and E ca. 0. EPR signal intensity measurements at X-band in the range 4 < T < 295 K indicated that J0 = "283 ± 5 cm"1. A higher limit |J´| < 5×10-3 cm-1 for the interdinuclear exchange coupling between neighbor units at ca.14.24 Å was estimated from the angular variation of the single crystal spectra around the magic angles. The results are discussed in terms of the structure of the dinuclear unit and the bridges connecting CuII ions and compared with values reported for similar compounds.

Enzyme kinetics, structural analysis and molecular modeling studies on a series of Schistosoma mansoni PNP inhibitors

The enzyme purine nucleoside phosphorylase from Schistosoma mansoni (SmPNP) is an attractive molecular target for the development of novel drugs against schistosomiasis, a neglected tropical disease that affects about 200 million people worldwide. In the present work, enzyme kinetic studies were carried out in order to determine the potency and mechanism of inhibition of a series of SmPNP inhibitors. In addition to the biochemical investigations, crystallographic and molecular modeling studies revealed important molecular features for binding affinity towards the target enzyme, leading to the development of structure-activity relationships (SAR).

Lessons from the Terra Preta de Índios of the Amazon region for the utilisation of charcoal for soil amendment

The potential of charcoal and of partially combusted organic waste to mimic the soil organic matter of the Terras Pretas de Índios (Amazonian Dark Earths) from the Amazon Region is discussed. These materials serve as soil conditioners and as sequesterers of carbon in recalcitrant and in reactive forms. Studies carried out by Brazilian and by international groups have contributed to the emergence of an awareness of the compositions and of the uses of these materials. In this contribution we report on chemical studies that are leading to the development of a scientific and technological awareness, and of innovations that will have value in finding novel uses in applications to soil of chars from organic wastes such as those from the biofuel industry, and from metallurgical and various coal plant residues.

Structural and chemical basis for anticancer activity of a series of 'beta'-tubulin ligands: molecular modeling and 3D QSAR studies

An important approach to cancer therapy is the design of small molecule modulators that interfere with microtubule dynamics through their specific binding to the ²-subunit of tubulin. In the present work, comparative molecular field analysis (CoMFA) studies were conducted on a series of discodermolide analogs with antimitotic properties. Significant correlation coefficients were obtained (CoMFA(i), q² =0.68, r²=0.94; CoMFA(ii), q² = 0.63, r²= 0.91), indicating the good internal and external consistency of the models generated using two independent structural alignment strategies. The models were externally validated employing a test set, and the predicted values were in good agreement with the experimental results. The final QSAR models and the 3D contour maps provided important insights into the chemical and structural basis involved in the molecular recognition process of this family of discodermolide analogs, and should be useful for the design of new specific ²-tubulin modulators with potent anticancer activity.

Screening of Trypanosoma cruzi glycosomal glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase enzyme inhibitors

The inhibitory activity of crude extracts of Meliaceae and Rutaceae plants on glycosomal glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (gGAPDH) enzyme from Trypanosoma cruzi was evaluated at 100 μg/mL. Forty-six extracts were tested and fifteen of them showed significant inhibitory activity (IA % > 50). The majority of the assayed extracts of Meliaceae plants (Cedrela fissilis, Cipadessa fruticosa and Trichilia ramalhoi) showed high ability to inhibit the enzymatic activity. The fractionation of the hexane extract from branches of C. fruticosa led to the isolation of three flavonoids: flavone, 7-methoxyflavone and 3',4',5',5,7-pentamethoxyflavone. The two last compounds showed high ability to inhibit the gGAPDH activity. Therefore, the assayed Meliaceae species could be considered as a promising source of lead compounds against Chagas' disease.

Modified silicas covalently bounded to 5,10,15,20-tetrakis(2-hydroxy-5-nitrophenyl)porphyrinato iron(III): synthesis, spectroscopic and EPR characterization. Catalytic studies

In this work we have studied cyclooctene epoxidation with PhIO, using a new iron porphyrin, 5,10,15,20-tetrakis(2-hydroxy-5-nitrophenyl)porphyrinato iron(III), supported on silica matrices via eletrostatic interaction and / or covalent bonds as catalyst. These catalysts were obtained and immobilized on the solid supports propyltrimethylammonium silica (SiN+); propyltrimethylammonium and propylimidazole silica [SiN+(IPG)] and chloropropylsilica (CPS) via elestrostatic interactions and covalent binding. Characterization of the supported catalysts by UV-Vis spectroscopy and EPR (Electron paramagnetic resonance) indicated the presence of a mixture of FeII and FeIII species in all of the three obtained catalysts. In the case of (Z)-cyclooctene epoxidation by PhIO the yields observed for cis-epoxycyclooctane were satisfactory for the reactions catalyzed by the three materials (ranging from 68% to 85%). Such results indicate that immobilization of metalloporphyrins onto solid supports via groups localized on the ortho positions of their mesophenyl rings can lead to efficient catalysts for epoxidation reactions. The catalyst 1-CPS is less active than 1-SiN and 1-SiN(IPG), this argues in favour of the immobilization of this metalloporphyrin onto solids via electrostatic interactions, which is easier to achieve and results in more active oxidation catalysts. Interestingly, the activity of the supported catalysts remained the same even after three successive recyclings; therefore, they are stable under the oxidizing conditions.

Synthesis of novel O-acylated-D-ribono-1,5-lactones and structural assignment supported by conventional NOESY-NMR and x-ray analysis

A practical method for the structural assignment of 3,4-O-benzylidene-D-ribono-1,5-lactones and analogues using conventional NMR techniques and NOESY measurements in solution is described. 2-O-Acyl-3,4-O-benzylidene-D-ribono-1,5-lactones were prepared in good yields by acylation of Zinner’s lactone with acyl chlorides under mildly basic conditions. Structural determination of 2-O-(4-nitrobenzoyl)-3,4-O-benzylidene-D-ribono-1,5-lactone was achieved by single crystal x-ray diffraction, which supports the results based on spectroscopic data.

A natureza da ciência por meio do estudo de episódios históricos: o caso da popularização da óptica newtoniana

Apesar das dificuldades em abordar a natureza da ciência em sala de aula, há um entendimento geral da necessidade de incorporar nos currículos noções sobre como ocorre a construção do conhecimento científico. Conhecer a história do desenvolvimento e do processo de aceitação de teorias científicas pode ajudar os professores a incluir discussões sobre a natureza da ciência no ensino de ciências. Este trabalho apresenta uma análise da aceitação e propagação das teorias sobre luz e cores de Newton ao longo do século XVIII. Apontaremos para alguns aspectos da natureza da ciência que podem ser evidenciados pelo estudo desse episódio histórico.

Mineralogia de um latossolo vermelho distrófico submetido a diferentes manejos por 24 anos

Atualmente, procuram-se sistemas de manejo que preservem ou melhorem as qualidades do solo, tanto mineralógicas como orgânicas, priorizando maior produtividade. Este trabalho teve como objetivo verificar qualitativamente, por meio das técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e infravermelho com transformada de Fourier, os efeitos provocados pela utilização dos manejos: plantio convencional, preparo mínimo e plantio direto, por 24 anos, na mineralogia de um Latossolo Vermelho distrófico de Ponta Grossa, PR. Não foram observadas mudanças significativas na mineralogia do Latossolo estudado, por meio das técnicas utilizadas, quanto aos diferentes manejos durante os anos de sua aplicação. Pôde-se verificar, qualitativamente, a presença dos minerais gibbsita, caulinita, haloisita, montmorilonita, hematita, rutilo, anatásio, goethita e quartzo.

Entropia, reversibilidade, irreversibilidade, equação de transporte e teorema H de Boltzmann e o teorema do retorno de Poincaré

Neste trabalho analisamos as conexões entre entropia, reversibilidade, irreversibilidade, teorema H e equação de transporte de Boltzmann e o teorema de retorno de Poincaré. Estes tópicos são estudados separadamente em muitos artigos e livros, mas não são em geral analisados em conjunto mostrando as relações entre eles como fizemos aqui. Procuramos redigir o artigo didaticamente seguindo um caminho que achamos ser o mais simples possível a fim de tornar o conteúdo acessível aos alunos de graduação de física.

Articulação Centro de Pesquisa: Escola Básica: contribuições para a alfabetização científica e tecnológica

Neste artigo são discutidos aspectos relacionados à seleção e organização dos conteúdos a serem abordados durante e após visitas a laboratórios de pesquisa em física. Utilizando como exemplo o trabalho de divulgação realizado no acelerador de partículas Pelletron (Instituto de Física da Universidade de São Paulo), com alunos do ensino médio, procuramos identificar elementos que podem orientar o desenvolvimento de propostas escolares organizadas a partir de visitas a centros de pesquisa. Nesse sentido, destaca-se o potencial dessas visitas para a realização de discussões sobre as relações entre Ciência-Tecnologia-Sociedade e a importância do estabelecimento de vínculos com o conteúdo escolar

Estudo de filtros RC para baixas e altas freqüências por meio de um circuito para superposição de sinais

Apresentamos nesse trabalho, um experimento realizado nos Laboratórios didáticos do Instituto de Física da USP, relacionado ao estudo do funcionamento de filtros RC para baixas e altas freqüências. Para tal, foi especialmente projetado um circuito que efetua a superposição de um sinal gerado internamente, a uma onda senoidal externa. Várias situações experimentais podem ser geradas, por meio da variação da freqüência, tanto do sinal interno quanto da onda senoidal externa. Um estudo das componentes de freqüência de Fourier é também realizado para se estabelecer os parâmetros de funcionamento dos filtros. O funcionamento dos circuitos como integradores e diferenciadores também é explorado. Os estudantes são, portanto, levados a compreender a eficácia desses filtros mais simples, dependendo das freqüências dos sinais de entrada e correspondentes componentes de Fourier, e das freqüências de corte estabelecidas.

Estudo experimental do movimento de partículas carregadas em campos elétricos e magnéticos: seletor de velocidades

Neste trabalho é apresentado um experimento incluído no contexto de experimentos longos adotado nas disciplinas experimentais de eletricidade, magnetismo e óptica, e consiste na caracterização de um seletor de velocidades que funciona com campos elétricos e magnéticos cruzados. Utiliza-se um tubo de raios catódicos para gerar um feixe de elétrons. As placas de deflexão vertical do tubo geram o campo elétrico e um par de bobinas, com os eixos perpendiculares ao eixo do tubo, gera o campo magnético. São realizados estudos de trajetória dos elétrons com auxílio de um programa de simulação de elétrons.

O azul do céu e o vermelho do pôr-do-sol

Este trabalho expõe uma dedução da intensidade da luz espalhada por pequenas partículas na atmosfera, o que explica o porquê do azul do céu e o vermelho do pôr-do-sol. Mostramos, também, uma experiência bem simples, sobre os temas abordados, que foi elaborada com o intuito de aplicar a alunos do Ensino Médio

Dose de exposição radiométrica de granitos do estado de Rondônia, Brasil

Este trabalho avaliou a concentração dos radioelementos K, eU e eTh em amostras de granitos do Estado de Rondônia, Brasil. A análise estatística dos dados obtidos indicou que eles seguem distribuições lognormais. Os valores modais encontrados correspondem a cerca de 11% para K, 29 ppm para eU e 85 ppm para eTh. Correlações diretas significativas foram determinadas entre as concentrações dos três radioelementos, isto é, r = 0,71 (entre K e eU), r = 0,72 (entre K e eTh)e r = 0,72 (entre eU e eTh), sugerindo que são congruentes os processos de seu acúmulo nos minerais das rochas analisadas. Os dados de concentração permitiram estimar a taxa de dose absorvida de radiação no ar acima de 1 m do nível do terreno, a qual também segue uma distribuição lognormal, com valor modal de 2,7 mSv/ano, que é ligeiramente superior à média global de 2,4 mSv/ano. Os resultados obtidos também permitiram avaliar, do ponto de vista radiométrico, se os granitos analisados são adequados para emprego como revestimento em construção civil.