Rhodium carbenoid O-H insertion reactions with phenols; a facile method for the synthesis of trialkyl 2-aryloxyphosphonoacetates and their use in the preparation of 2-aryloxy-3-phenylpropanoates

Substituted phenols undergo a facile Rh carbenoid-mediated O-H insertion reaction with (EtO)2P(O)C(:N2)CO2R (I; R = Et, Me) to give 44-86% 2-aryloxyphosphonoacetates II (R1 = e.g., H, 4-Me, 4-Cl, 2-OH, 4-PhCH2O). Phenols contg. strongly electron withdrawing groups, bulky ortho-substituents or certain ortho-heteroatom substituents show reduced or variable yields. Catechol affords a mono-adduct which cyclizes to lactate III. Aniline inserts preferentially and exclusively over phenol in a competition reaction with I (R = Et) to give (EtO)2P(O)CH(NHPh)CO2Et. II are versatile intermediates in a prepn. of 2-aryloxy-3-phenylpropenoates IV by Wadsworth-Emmons reaction with benzaldehydes R2C6H4CHO (R2 = PhCH2O, 2-Cl, H). Dissolving Mg metal redn. provides a mild method for the conversion of propenoates IV into the corresponding propanoates.

Effect of a finite energy spread of the positron beam on the threshold behaviour of the positron annihilation cross section

In a recent paper [Phys. Rev. Lett. 88, 163202 (2002)] we established the threshold behavior of the cross section of positron-atom annihilation into two gamma quanta near the positronium (Ps)-formation threshold. Here, the near-threshold behavior of the positron 3 gamma annihilation cross section and its relation to the ortho-Ps-formation cross section are determined. We also analyze the feasibility of observing these effects by examining the effect of the ?nite-energy resolution of a positron beam on the threshold behavior.

Nitrile-Functionalized Pyridinium, Pyrrolidinium, and Piperidinium Ionic Liquids

Two series of 1-alkylpyridinium and N-alkyl-N-methylpiperidinium ionic liquids fiinctionalized with a nitrile group at the end of the alkyl chain have been synthesized. Structural modifications include a change of the alkyl spacer length between the nitrile group and the heterocycle of the cationic core, as well as adding methyl or ethyl substituents on different positions of the pyridinium ring. The anions are the bromide and the bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ion. All the bis(trifluoromethylsulfonyl)imide salts as well as the bromide salts with a long alkyl spacer were obtained as viscous liquids at room temperature, but some turned out to be supercooled liquids. In addition, pyrrolidinium and piperidinium ionic liquids with two nitrile functions attached to the heterocyclic core have been prepared. The crystal structures of seven pyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide salts are reported. Quantum chemical calculations have been performed on model cations and ion pairs with the bis(trifluoromethylsulfonyl)imide anion. A continuum model has been used to take solvation effects into account. These calculations show that the natural partial charge on the nitrogen atom of the nitrile group becomes more negative when the length of the alkyl spacer between the nitrile functional group and the heterocyclic core of the cation is increased. Methyl or methoxy substituents on the pyridinium ring slightly increase the negative charge on the nitrile nitrogen atom due to their electron-donating abilities. The position of the substituent (ortho, meta, or para) has only a very minor effect on the charge of the nitrogen atom. The N-15 NMR spectra of the bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquids were recorded with the nitrogen-15 nucleus at its natural abundance. The chemical shift of the N-15 nucleus of the nitrile nitrogen atom could be correlated with the calculated negative partial charge on the nitrogen atom.

CHEMICAL PROCESSES IN DARK INTERSTELLAR CLOUDS - THE EFFECTS OF CNO DEPLETION

We have investigated the effects of depletion of the elements C, N and O on the chemical composition of dark clouds, using both isothermal and isochoric cloud models. Our work differs from previous approaches in that we have considered a much larger range of CNO depletions. We have included the chemistry of the ortho-and para-forms of H2 and the exothermic reaction between N+ and ortho-H2, which synthesizes NH3. In the isothermal models, the ortho:para ratio is very small at large depletions, but NH3 formation is still efficient owing to reactions between He+ and CN or HCN. In the isochoric models, the equilibrium temperature of the gas is larger, and a thermal ortho:para ratio, which is large enough to drive NH3 formation, results. In all cases, the fractional abundance of NH3 is close to 10(-8) and this may help to explain the puzzling observation that, in dark clouds, the column density of NH3 is always close to 10(15) cm-2.

Adsorption properties of HKUST-1 toward hydrogen and other small molecules monitored by IR

Among microporous systems metal organic frameworks are considered promising materials for molecular adsorption. In this contribution infrared spectroscopy is successfully applied to highlight the positive role played by coordinatively unsaturated Cu2+ ions in HKUST-1, acting as specific interaction sites. A properly activated material, obtained after solvent removal, is characterized by a high fraction of coordinatively unsaturated Cu2+ ions acting as preferential adsorption sites that show specific activities towards some of the most common gaseous species (NO, CO2, CO, N-2 and H-2). From a temperature dependent IR study, it has been estimated that the H-2 adsorption energy is as high as 10 kJ mol(-1). A very complex spectral evolution has been observed upon lowering the temperature. A further peculiarity of this material is the fact that it promotes ortho-para conversion of the adsorbed H-2 species.

Palladium-catalyzed liquid-phase hydrogenation/hydrogenolysis of disulfides

For the first time, the hydrogenation/hydrogenolysis of a range of disulfides has been achieved over a supported palladium catalyst using hydrogen under relatively benign conditions. These unexpected results demonstrate that it is possible to avoid the poisoning of the catalyst by either the nitrogen-containing groups or the sulfur species, allowing both efficient reaction and recycling of the catalyst under the proper conditions (e.g., at low temperatures). A slight loss in activity was found on recycling; however, the catalyst activity can be recovered using hydrogen pretreatment. The reaction mechanism for the hydrogenolysis and hydrogenation of ortho-, meta-, and para-dinitrodiphenyldisulfide to the corresponding aminothiophenol has been elucidated. Density functional theory calculations were used to investigate the adsorption mode of the dinitrodiphenyldisulfides; a clear dependence on adsorption geometry was found regarding whether the molecule is cleaved at the S-S bond before the reduction of the nitro group or vice versa. This study demonstrates the versatility of these catalysts for the hydrogenation/hydrogenolysis of sulfur-containing molecules, which normally are considered poisons, and will extend their use to a new family of substrates. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Photoelectrochemistry with quinone radical anions: Kinetics of homogeneous redox catalysis

Cyclic voltammograms of quinones were recorded in acetonitrile in the presence of various substrates: carbonyl compounds, halobenzenes, Methyl Viologen and Neutral Red. When illuminated with light of λ >410 nm, catalytic waves were observed. From the ratio of the catalysed to uncatalysed peak current, electron transfer rate constants were calculated using the working curves of Saveant and coworkers. The values of these rate constants were compared with the values obtained by Shukla and Rusling for different systems using a similar method and with quenching rate constants calculated using Rehm-Weller-Marcus theory.

Photoelectrochemistry using quinone radical anions

The photoelectrochemistry of quinone radical anions has been demonstrated qualitatively by the photoassisted reduction of methyl viologen with benzoquinone and of neutral red with chloranil. Data were then collected for the estimation of quenching rate constants using Marcus-Weller theory. Reduction potentials of seven quinones were obtained in four solvents (and two aqueous mixtures) by cyclic voltammetry. The solvent effects on these potentials were studied by fitting them to the Taft relationship. The effects of proton donors were also noted. Absorption spectra of the radical anions were measured and the solvent effects noted and commented upon. From the molar absorption coefficients of the radical anions, the mean lifetimes of the excited states were estimated. Fluorescence spectra were obtained for anthraquinone and naphthaquinone radical anions and excitation energies were calculated. These values were estimated for the other quinones. Values of redox potentials for the excited radical anions were thence obtained. The Gibbs energies of the electron transfers between the excited quinone radical anions and the various substrates were obtained and hence the Gibbs energies of activation were calculated using the Marcus equation. The quenching rate constants were calculated using the Rehm-Weller equation and plotted vs. ΔG giving a characteristic Marcus plot including some data in the inverted region. The significance of the inverted region is discussed.

Toluene Dioxygenase Catalysed synthesis and reactions of cis-diol metabolites derived from 2 and 3-methoxy phenols

Using toluene dioxygenase as biocatalyst, enantiopure cisdihydrodiol and cis-tetrahydrodiol metabolites, isolated as their ketone tautomers, were obtained from meta and ortho methoxyphenols. Although these isomeric phenol substrates are structurally similar, the major bioproducts from each of these biotransformations were found at different oxidation levels. The relatively stable cyclohexenone cis-diol metabolite from meta methoxyphenol was isolated, while the corresponding metabolite from ortho methoxyphenol was rapidly bioreduced to a cyclohexanone cis-diol. The chemistry of the 3-methoxycyclohexenone cis-diol product was investigated and elimination, aromatization, hydrogenation, regioselective O-exchange, Stork−Danheiser transposition and O-methylation reactions were observed. An offshoot of this technology provided a two-step chemoenzymatic synthesis, from meta methoxyphenol, of a recently reported chiral fungal metabolite; this synthesis also established the previously unassigned absolute configuration.

Novos métodos de síntese de 4-quinolonas e benzo[b]acridonas

As 4-quinolonas e as acridonas são duas importantes famílias de compostos heterocíclicos azotados naturais que apresentam uma variedade de importantes aplicações biológicas. As 4-quinolonas têm sido objecto de extensos estudos devido às suas potenciais aplicações como fortes agentes citotóxicos, antimitóticos e anti-plaquetários e como protectores cardiovasculares, mas o seu uso é principalmente como antibióticos de largo espectro. As acridonas são conhecidas por apresentarem importante actividade antiviral, antiparasitária, contra a leishmania e a malária, e anticancerígena. A variedade de importantes aplicações biológicas das 4-quinolonas e das acridonas e a contínua procura pela comunidade científica de novas substâncias com actividades biológicas atractivas destaca estes compostos como alvos interessantes para a preparação de novos derivados e/ou para o desenvolvimento de novos métodos de síntese destas duas famílias de compostos. No primeiro capítulo desta dissertação descreve-se a síntese dos compostos de partida que tiveram de ser previamente preparados para o desenvolvimento das novas rotas de síntese apresentadas nos capítulos seguintes. A 4-cloro-3- formilquinolina foi obtida através da reacção de Vilsmeier-Haack da 2’-aminoacetofenona enquanto que a 3-formilquinolin-4(1H)-ona foi facilmente preparada por hidrólise ácida da anterior. Foi necessário proteger o grupo amina da quinolin-4(1H)-ona para evitar reacções secundárias e foram descritas as reacções de protecção com o grupo metilo, etoxicarbonilo e ptoluenossulfonilo. Os 2,2-dióxidos de 1,3-di-hidrobenzo[c]tiofeno, necessários para o estudo das reacções de Diels-Alder, não se encontram disponíveis comercialmente e a sua síntese é também descrita. No segundo capítulo reporta-se uma nova e eficiente rota de síntese de (Z)- e (E)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas a partir da reacção de Wittig da 4-cloro-3- formilquinolina e de 3-formilquinolin-4(1H)-onas com benzilidenotrifenilfosforanos. As (Z)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas foram obtidas com elevada diastereoselectividade a partir da reacção das 3-formilquinolin- 4(1H)-onas N-protegidas enquanto que as (E)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas foram preparadas através da reacção de Wittig da 4-cloro-3-formilquinolina seguida da hidrólise ácida das respectivas (Z)- e (E)-4-cloro-3-estirilquinolinas obtidas. Ambas as rotas sintéticas são eficientes, independentemente dos substituintes dos benzilidenotrifenilfosforanos. No terceiro capítulo, descreve-se um novo método de síntese de novas benzo[b]acridonas a partir da reacção de Diels-Alder de 3-formilquinolin-4(1H)- onas N-protegidas, que actuam como dienófilos, com dienos altamente reactivos, os orto-benzoquinodimetanos, preparados in situ através da extrusão térmica do dióxido de enxofre dos respectivos 2,2-dióxidos de 1,3-dihidrobenzo[ c]tiofeno. A reacção de cicloadição das 3-formilquinolin-4(1H)-onas N-protegidas com orto-benzoquinodimetanos origina as benzo[b]-1,6,6a,12atetra- hidroacridin-12(7H)-onas esperadas, que são o resultado da referida cicloadição seguida de desformilação in situ, e mostrou ser eficiente apenas quando o grupo amina está derivatizado com um grupo sacador de electrões. A desidrogenação destas benzo[b]-1,6,6a,12a-tetra-hidroacridin-12(7H)-onas em dimetilsulfóxido utilizando uma quantidade catalítica de iodo foi também descrita e originou como produto principal as benzo[b]acridin-12(7H)-onas N-desprotegidas. Todos os compostos novos sintetizados foram caracterizados por diversas técnicas analíticas, especialmente por estudos espectroscópicos de ressonância magnética nuclear (RMN), incluindo espectros de 1H e 13C, bidimensionais de correlação espectroscópica homonuclear e heteronuclear e de efeito nuclear de Overhauser (NOESY). Foram também efectuados, sempre que possível, espectros de massa (EM) e análises elementares ou espectros de massa de alta resolução (EMAR) para todos os compostos novos sintetizados. O tautomerismo da 3-formil- e 3-estirilquinolin-4(1H)-onas e as isomerizações (E) (Z) e rotacional das 3-estirilquinolin-4(1H)-onas e das 4-cloro-3-estirilquinolinas foram estudados através de ressonância magnética nuclear experimental (RMN 1H e 13C) e teórica [B3LYP/6-311++G(d,p)].

Calix[4]pirróis: síntese e aplicação como sensores de aniões

A presente dissertação descreve, essencialmente, o desenvolvimento de novos métodos de funcionalização de calix[4]pirróis. O uso desses calix[4]pirróis, bem como o de porfirinas e ftalocianinas, como sensores de aniões, incluindo a determinação das suas constantes de afinidade é igualmente discutido. Esta dissertação encontra-se dividida em três partes distintas. Na primeira é feita uma revisão bibliográfica acerca das metodologias de síntese dos calix[4]pirróis, bem como das suas características e aplicações. A segunda parte encontra-se subdividida em diversos pontos de acordo com o tipo de funcionalização realizada nos calix[4]pirróis. No primeiro ponto desta parte encontram-se discutidos a síntese e a caracterização do mesooctametilcalix[ 4]pirrol-2-carbaldeído e do 3-(meso-octametilcalix[4]pirrol-2- il)propenal bem como os resultados obtidos da funcionalização destes aldeídos por reacções de cicloadição 1,3-dipolar. Esses aldeídos foram usados para gerar iletos de azometino, os quais foram “apanhados” com diversos dipolarófilos, tais como o fumaronitrilo, o fumarato de dimetilo, a N-(4- metoxifenil)maleimida, a 1,4-benzoquinona e a 1,4-naftoquinona. Ambos os calixpirróis com grupo formilo deram origem a aductos de cicloadição 1,3- dipolar com rendimentos moderados ou bons, principalmente quando se utilizou fumaronitrilo, fumarato de dimetilo ou N-(4-metoxifenil)maleimida como dipolarófilos. Neste estudo verificou-se que quando as quinonas eram utilizadas como dipolarófilos apenas eram obtidos os cicloaductos do 3-(mesooctametilcalix[ 4]pirrol-2-il)propenal. No segundo ponto descrevem-se as reacções de condensação aldólica e de Knoevenagel do mesooctametilcalix[ 4]pirrol-2-carbaldeído e do 3-(meso-octametilcalix[4]pirrol-2- il)propenal. Verificou-se a ausência de resultados para as reacções de condensação aldólica mas resultados muito satisfatórios para as reacções de Knoevenagel. Foram utilizados como compostos metilénicos activados a indano-1,3-diona, o 1,3-bis(dicianometilideno)indeno, o malononitrilo, o cianoacetato de etilo, o malonato de dietilo e o ácido de Meldrum. No penúltimo ponto encontram-se discutidas as reacções dos dois aldeídos com aminas bem como a sua redução e posterior tentativa de funcionalização dos calixpirróis com grupo hidroxilo. Em ambas as tentativas os resultados foram pouco satisfatórios. No último ponto da segunda parte descrevem-se, pormenorizadamente, os métodos de síntese, purificação e caracterização estrutural dos diversos compostos sintetizados. Na terceira parte são descritos os testes dos novos calix[4]pirróis sintetizados e também de outros derivados tetrapirrólicos, nomeadamente porfirinas e ftalocianinas, com aniões. Os calix[4]pirróis sintetizados demonstraram capacidade de interagir com diferentes aniões, e a sua capacidade de interacção é dependente dos grupos funcionais introduzidos. Verificou-se que os compostos com grupos ciano conjugados com um anel pirrólico do macrociclo apresentam constantes de afinidade mais elevadas para os aniões. A concluir esta dissertação encontra-se uma revisão da literatura sobre a utilização de porfirinas como sensores de aniões. Apresentam-se também os resultados obtidos com duas porfirinas e uma ftalocianina em tal aplicação. As porfirinas testadas apresentam elevadas constantes de afinidade com os iões fluoreto e di-hidrogenofosfato. No caso da ftalocianina verificou-se que esta interage com vários aniões, bem como com metanol e sulfóxido dimetílico, originando soluções de cores muito diferentes.

Ruthenium(II)-trithiacyclononane complexes as potential antitumourals

Os únicos complexos metálicos presentemente utilizados em quimioterapia compreendem exclusivamente compostos de platina, com as desvantagens de apresentarem um leque de acção restrito e de provocarem sérios efeitos secundários. Na constante procura por novos fármacos antineoplásicos metálicos, os complexos de ruténio têm sido apresentados como uma alternativa adequada e existem já dois complexos de Ru(III) em ensaios clínicos. Estes são descritos como pró-fármacos, postulando-se que o seu mecanismo de acção envolva redução in vivo para originar complexos de Ru(II) activos. Assim, o actual desenvolvimento de fármacos antitumorais baseados em ruténio passará por criar novos complexos de Ru(II). O trabalho aqui descrito enquadra-se neste objectivo, tendo sido sintetizados complexos de ruténio(II)-tritiaciclononano com ligandos biologicamente activos, e avaliada a sua actividade antitumoral in vitro. Os ligandos utilizados compreendem um hidroxifenilpirazole, aminoácidos e derivados, flavonóides e quinonas. No primeiro capítulo do trabalho são apresentados os actuais desafios no desenvolvimento de complexos metálicos para quimioterapia e é ilustrada a importância dos complexos de Ru(II) aqui descritos no panorama actual de investigação. No capítulo dois, é apresentada uma descrição pormenorizada dos procedimentos experimentais, materiais e equipamentos utilizados na síntese, caracterização e ensaios biológicos. O capítulo três é dividido em duas sub-secções, a primeira analisando os resultados das sínteses e a caracterização estrutural dos complexos, e a segunda apresentando os resultados da sua actividade antiproliferativa. Foram obtidos onze novos complexos de ruténio(II)-tritiaciclononano, com rendimentos razoáveis. São apresentadas propostas das suas estruturas moleculares, sendo que estas mostram uma variedade interessante de modos de coordenação de acordo com os diferentes ligandos, ou seja, N, N,O, O,O e O. A actividade antiproliferativa dos complexos e dos respectivos ligandos foi avaliada em quatro linhas celulares tumorais, representativas de três tipos de cancro: osso (MG-63), próstata (PC-3) e mama (MCF-7 e MDA-MB-231). Quatro dos novos complexos demonstraram uma actividade antiproliferativa promissora, ou seja, aqueles que apresentam um hidroxifenilpirazole, a 3,7-dihidroxiflavona, a plumbagina ou a juglona na sua esfera de coordenação. Entre estes resultados, destacam-se os valores de IC50 para a linha celular MDA-MB-231 por se apresentarem inferiores ao apresentado pelo complexo de Ru(II)-tritiaciclononano mais activo descrito na literatura.

Relações petrogénicas entre o complexo gnáissico migmático e o granito de Banabuiú (Nordeste do Brasil)

A região de Banabuiú situa-se no Domínio Ceará Central, na porção setentrional da Província Borborema, um dos cinturões orogénicos formados durante o evento Brasiliano/Pan-Africano no final do Neoproterozóico. As duas unidades litológicas principais presentes na área são: o complexo gnáissicomigmatítico (metapelitos e metagrauvaques) e granitóides brasilianos. Para além das formações paraderivadas, no substrato da região também foi identificado um conjunto de rochas ortoderivadas, até então não individualizado na cartografia existente. Tanto a sequência paraderivada, como os materiais ortoderivados, foram intensamente afectados por metamorfismo regional da fácies granulítica durante a Orogenia Brasiliana, que atingiu as condições de fusão parcial, gerando migmatitos com um amplo espectro de morfologias. Estes migmatitos apresentam estruturas dominantemente estromáticas, embora localmente se tenham identificado também corpos irregulares de diatexitos de tipo“schlieren”, “schollen” e “maciço (s.s)”, indicando que o processo de migmatização culminou com a produção de maiores quantidades de fundido. Em termos tectónicos, o basamento da região regista os efeitos de três fases de deformação, embora as estruturas concordantes à D3 sejam dominantes e obliterem, em muitos casos, as anisotropias anteriores. A maior parte dos fundidos anatécticos parece ter sido produzida durante tectónica transcorrente D3. No entanto, as condições metamórficas para o início da fusão parcial parece ter sido atingidas antes, durante a D2, já que também existem leucossomas, embora em proporções reduzidas, associados com as estruturas desta fase. A grande quantidade de volumes de leucossomas / veios leucocráticos encontrados na região, está relacionada com a actuação da zona de cisalhamento de Orós e parece corresponder a fundidos anatécticos gerados em níveis mais profundos que foram injectados nas sequências orto- e para-derivadas, devido a notória escassez de leucossomas “in situ” nestas rochas. A presença de fluidos aquosos injectados no complexo migmatítico de Banabuiú terá proporcionado a re-hidratação e retrogradação das rochas hospedeiras, evidenciada, essencialmente, pela presença de moscovite tardia, amplamente distribuída nos metassedimentos e ortognaisses, sobretudo nas zonas próximas aos leucossomas e veios leucocráticos. Dados isotópicos apontam que as rochas da região de Banabuiú apresentam valores fortemente negativos de εNdt e positivos de εSrt sugerindo um significativo envolvimento de materiais supracrustais do grupo Acopiara na formação do complexo migmatítico e na petrogénese do maciço granítico de Banabuiú e o marcado fraccionamento isotópico Sm-Nd observado nalguns dos leucossomas analisados indica que os líquidos anatécticos que lhes deram origem resultaram de processos de fusão em desequilíbrio, em condições anidras, e foram rapidamente extraídos da área-fonte, comprovando o carácter alóctone dos veios leucocráticos intercalados nos ortognaisses e paragnaisses de Banabuiú.

Síntese de receptores para o reconhecimento e transporte de aniões

Nesta tese, realizada no âmbito do Programa Doutoral em Química da Universidade de Aveiro, foram desenvolvidas duas famílias de receptores sintéticos: macrocíclicos baseados na plataforma tetraazacalix[2]areno[2]triazina; e acíclicos construídos a partir de diaminas simples. A plataforma macrocíclica foi decorada nos átomos de azoto em ponte com unidades de reconhecimento molecular contendo fragmentos com grupos amida para o reconhecimento de aniões ou com grupos ácidos carboxílicos para a coordenação de metais de transição. Os receptores acíclicos foram obtidos por acoplamento de diaminas (etilenodiamina, orto-fenilenodiamina ou 2-aminobenzilamina) com uma unidade lipofílica incorporando um anel heterocíclico (derivados de oxadiazole ou furano) e com um derivado isocianato. Estas moléculas assimétricas com um grupo amida e um grupo ureia como unidades de reconhecimento molecular foram avaliadas como receptores e transportadores transmembranares de aniões biologicamente relevantes (Cl- e HCO3-). Os resultados experimentais obtidos serão descritos ao longo de três capítulos, após um primeiro capítulo bibliográfico. No Capítulo 1 começa-se por fazer uma revisão bibliográfica sucinta sobre o desenvolvimento recente de receptores funcionais baseados em azacalixarenos bem como das suas aplicações, designadamente no reconhecimento molecular. Numa segunda parte apresenta-se uma revisão sucinta de receptores derivados de (tio)ureias, relacionados com os receptores sintetizados no âmbito desta tese e com propriedades de reconhecimento e transporte transmembranar de aniões. No Capítulo 2 reporta-se uma série de macrociclos novos com os átomos de azoto em ponte de tetraazacalix[2]areno[2]triazina funcionalizados com bromoacetato de metilo. Foram preparados três novos macrociclos com quatro grupos éster, como braços pendentes, a partir de percursores tetraazacalix[2]areno[2]triazina com os anéis de triazina substituídos com cloro, metilamina ou hexilamina. Os grupos acetato foram hidrolisados em condições básicas, tendo cada um dos derivados dialquilamina originado um composto com quatro grupo carboxílicos, enquanto o análogo diclorado originou uma mistura de compostos com dois grupos carboxílico e com os átomos de cloro substituídos por grupos hidroxilo. Subsequentemente, as propriedades de coordenação dos derivados alquilamina para cobre(II) foram avaliadas por espectroscopia de UV-Vis, tendo-se obtido constantes de estabilidades semelhantes (logk ≈ 6,7). No Capítulo 3 descrevem-se três macrociclos obtidos através da funcionalização dos átomos de azoto em ponte de tetraazacalix[2]areno[2]triazina com grupos amida derivados de N-Boc-etilenodiamina, benzilamina e (S)-metilbenzilamina. A afinidade destes receptores para a série de aniões carboxilato (oxalato, malonato, succinato, glutarato, diglicolato, pimelato, suberato, fumarato, maleato, ftalato e isoftalato) e inorgânicos (Cl-, H2PO4- e SO42-) por titulação de RMN de 1H, foi avaliada. Estes macrociclos conjuntamente com os descritos no Capítulo 2 são os primeiros exemplos reportados na literatura de receptores sintéticos baseados na plataforma de tetraazacalix[2]areno[2]triazina com grupos funcionais nos azotos em ponte. O receptor derivado de N-Boc-etilenodiamina, com oito grupos N-H, entre os três receptores, é o que apresenta maior afinidade para os aniões estudados. No Capítulo 4 é descrita a síntese 59 compostos acíclicos (vide supra) obtidos em três passos de síntese com bons rendimentos. No design desta biblioteca de moléculas a afinidade para aniões dos grupos ureia foi modelada pela inserção de diferentes substituintes arilo ou alquilo, com propriedades electrónicas distintas. A introdução destes grupos em conjugação com um anel de oxadiazole ou furano permitiu também modelar a lipofília destes compostos. A afinidade destes receptores para aniões cloreto e bicarbonato, e em alguns casos para fumarato e maleato, foi investigada por titulação de RMN de 1H. Estes compostos apresentaram constantes de associações compatíveis com o transporte transmembranar de cloreto. Por outro lado estes receptores apresentaram afinidades elevadas para fumarato e maleato, com seletividade para este último. São também discutidos os resultados dos ensaios de transporte de cloreto por estes receptores através de vesículas de em POPC. No Capítulo 5 encontram-se as conclusões gerais desta tese de Doutoramento. No Capitulo 6 encontram-se os dados espectroscópicos e os restantes detalhes experimentais para todos os compostos sintetizados.

Nanoporous carbons from sisal residues and their application in hybrid TiO2/carbon photocatalysts for the removal and degradation of phenol in solution

Tese de doutoramento, Química (Química Tecnológica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016