Simple general method of generating non-oxo, non-amavadine model octacoordinated vanadium(IV) complexes of some tetradentate ONNO chelating ligands from various oxovanadium(IV/V) compounds and structural characterization of one of them

A simple general route of obtaining very stable octacoordinated non-oxovanadium( IV) complexes of the general formula VL2 (where H2L is a tetradentate ONNO donor) is presented. Six such complexes (1-6) are adequately characterized by elemental analysis, mass spectrometry, and various spectroscopic techniques. One of these compounds (1) has been structurally characterized. The molecule has crystallographic 4 symmetry and has a dodecahedral structure existing in a tetragonal space group P4n2. The non-oxo character and VL2 stoichiometry for all of the complexes are established from analytical and mass spectrometric data. In addition, the non-oxo character is clearly indicated by the complete absence of the strong nu(v=o) band in the 925-1025 cm(-1) region, which is a signature of all oxovanadium species. The complexes are quite stable in open air in the solid state and in solution, a phenomenon rarely observed in non-oxovanadium(IV) or bare vanadium(IV) complexes.

Spin polarization, orbital occupation and band gap opening in vanadium dioxide: the effect of screened Hartree–Fock exchange

The metal–insulator transition of VO2 so far has evaded an accurate description by density functional theory. The screened hybrid functional of Heyd, Scuseria and Ernzerhof leads to reasonable solutions for both the low-temperature monoclinic and high-temperature rutile phases only if spin polarization is excluded from the calculations. We explore whether a satisfactory agreement with experiment can be achieved by tuning the fraction of Hartree Fock exchange (a) in the density functional. It is found that two branches of locally stable solutions exist for the rutile phase for 12:5% 6 a 6 20%. One is metallic and has the correct stability as compared to the monoclinic phase, the other is insulating with lower energy than the metallic branch. We discuss these observations based on the V 3d orbital occupations and conclude that a ¼ 10% is the best possible choice for spin-polarized VO2 calculations.

Vanadium complexes with thiosemicarbazones: Synthesis, characterization, crystal structures and anti-Mycobacterium tuberculosis activity

The development of more efficient anti-tuberculosis drugs is of interest. Three oxovanadium(IV) and three cis-dioxovanadium(V) complexes with thiosemicarbazone derivatives bearing moieties with different lipophilicity have been prepared and had their inhibitory activity against Mycobacterium tuberculosis H(37)Rv ATCC 27294 evaluated. The analytical methods used by the complexes` characterization included IR, EPR, (1)H, (13)C and (51)V NMR spectroscopies, elemental analysis, cyclic voltammetry, magnetic susceptibility measurement and single crystal X-ray diffractometry. [VO(acac)(aptsc)], [VO(acac)(apmtsc)] and [VO(acac)(apptsc)] (acac = acetylacetonate; Haptsc = 2-acetylpyridinethiosemicarbazone; Hapmtsc = 2-acetylpyridine-N(4)-methyl-thiosemicarbazone and Happtsc = 2-acetylpyridine-N(4)-phenyl-thiosemicarbazone) are paramagnetic and their EPR spectra are consistent with the monoanionic N,N,S-tridentate coordination of the thiosemicarbazone ligands, resulting in octahedral structures of rhombic symmetry and with the oxidation state +IV for the vanadium atom. As result of oxidation of the vanadium(IV) complexes above, the diamagnetic cis-dioxovanadium(V) complexes [VO(2)(aptsc)[, [VO(2)(apmtsc)[ and [VO(2)(apptsc)] are formed. Their (1)H, (13)C and (51)V NMR spectra were acquired and support a distorted square pyramidal geometry for them, in accord with the solid state X-ray structures determined for [VO(2)(aptsc)] and [VO(2)(apmtsc)]. In general, the vanadium compounds show comparable or larger anti-M. tuberculosis activities than the free thiosemicarbazone ligands, with MIC values within 62.5-1.56 (mu g/mL). (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Vanadium complexes with 2-pyridineformamide thiosemicarbazones: In vitro studies of insulin-like activity

Reaction of VOCl(2) with 2-pyridineformamide thiosemicarbazone (H2Am4DH) and its N(4)-methyl (H2Am4Me), N(4)-ethyl (H2Am4Et) and N(4)-phenyl (H2Am4Ph) derivatives in ethanol gave as products [VO(H2Am4DH) Cl(2)] (1), [VO(H2Am4Me) Cl(2)] center dot 1/2HCl (2), [VO(H2Am4Et) Cl(2)] center dot HCl (3) and [VO(2Am4Ph) Cl] (4). Upon the dissolution of 1-4 in water, oxidation immediately occurs with the formation of [VO(2)(2Am4DH)] (5), [VO(2)(2Am4Me)] (6), [VO(2)(2Am4Et)] (7) and [VO(2)(2Am4Ph)] (8). The crystal and molecular structures of 5 and 6 were determined. Complexes 5-8 inhibited glycerol release in a similar way to that observed with insulin but showed a low enhancing effect on glucose uptake by rat adipocytes. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis, characterization, crystal structure, and biological studies of vanadium complexes with glycolic acid

Synthesis, characterization, crystal structure, and biological studies of two complexes with glycolic acid are described. The solid complexes were formulated as K2[VO(C2H2O3)(C2H3O3)2] H2O (1) and K2[{VO2(C2H2O3)}2] (2) and characterized by X-ray studies, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Electron paramagnetic resonance (EPR), and magnetic susceptibility. Conversion of 1 to 2 was studied in aqueous solution by UV-Vis spectroscopy and in the solid state by diffuse reflectance spectroscopy. Complex 2 contains dinuclear [{VO2(C2H2O3)}2]2- anions in which glycolate(2-) is a five-membered chelating ring formed by carboxylate and -hydroxy groups. The geometry around the vanadium in 2 was interpreted as intermediate between a trigonal bipyramid and a square pyramid. Vanadium(IV) is pentacoordinate in 1 as a distorted square pyramid. Complex 1 contains a vanadyl group (V=O) surrounded by two oxygens from deprotonated carboxylate and hydroxy groups forming a five-membered ring. Two oxygens from different glycolates(1-) are bonded to the (V=O) also. Biological analysis for potential cytotoxic effects of 1 was performed using Human Cervix Adenocarcinoma (HeLa) cells, a human cervix adenocarcinoma-derived cell line. After incubation for 48 h, 1 causes 90 and 95% of HeLa cells death at 20 and 200 mol L-1, respectively.

Síntese, caracterização e estudo das propriedades adsorventes do xerogel p-anisidinapropilsilica

Neste trabalho foram estudadas a síntese, a caracterização, a estabilidade térmica e as propriedades adsorventes de um novo xerogel híbrido, p-anisidinapropilsílica. O material foi sintetizado a partir do método sol-gel utilizando como precursor orgânico a p-anisidinapropiltrimetoxisilano (AnPTMS), também sintetizado em nosso laboratório. O precursor orgânico foi gelatinizado simultaneamente com tetraetilortosilicato (TEOS). Foram sintetizadas cinco amostras de xerogéis contendo diferentes graus de incorporação orgânica. A incorporação orgânica foi monitorada a partir da variação da concentração de precursor orgânico adicionado, nos valores: 0,05; 0,15; 0,23; 0,35; e 0,46 mol.l-1, sendo que os xerogéis resultantes foram designados como A, B, C, D e E, respectivamente. Os xerogéis foram tratados termicamente sob vácuo e analisados por espectroscopia no infravermelho (Termoanálise na região do Infravermelho). Os espectros mostraram que a área sob a banda em 1500 cm-1, devida ao anel aromático da p-anisidina, diminui com o aumento da temperatura do tratamento térmico e esta diminuição é mais pronunciada nos materiais cuja incorporação orgânica foi menor. Entretanto, os xerogéis com maior incorporação orgânica (amostras D e E) apresentaram boa estabilidade térmica da fase orgânica até a temperatura de 300 oC Foram obtidas isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio para as amostras A, B, C e D, sendo que a partir delas foram obtidas a área superficial, volume e distribuição do tamanho de poros dos xerogéis. Todas as amostras mostraram porosidade na região de mesoporos (2-50 nm), entretanto, foi observado que o aumento da incorporação orgânica resultou em diminuição da área superficial bem como do tamanho dos mesoporos dos xerogéis. Entretanto, todas as amostras mostraram boa estabilidade térmica morfológica, visto que não foram observadas variações significativas na distribuição de poros com aquecimento até a temperatura de 350 oC. Os xerogéis foram lavados com hexano e diclorometano para a remoção de parafina e pequenas frações de oligômero altamente organofuncionalizado residuais. A amostra D foi utilizada como fase estacionária em coluna de pré-concentração de uma amostra padrão de ésteres ftálicos, mostrando um promissor desempenho.

Monitoramento morfológico do xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina)propil/silica obtido sob diferentes condições de síntese

Neste trabalho, foi obtido o xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina) propil/sílica, usando-se o método sol-gel de síntese, variando-se as condições experimentais de síntese. Foram usados como reagentes precursores o tetraetilortosilicato (TEOS) e o 3-[(1,4-fenilenodiamina)propil]trimetoxisilano (FDAPS) sintetizado em nosso laboratório. As condições experimentais de síntese variadas foram: a concentração de precursor orgânico (FDAPS), a temperatura de gelificação, o tipo de solvente e o pH do meio reacional. O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira, foram obtidas duas séries de materiais onde se variou a temperatura de gelificação (5, 25, 50 e 70 °C), além da quantidade de precursor orgânico (FDAPS), adicionado à síntese (1,5 e 5,0 mmol). Na segunda etapa variou-se o pH do meio reacional (4, 7 e 10) além do tipo de solvente (etanol, butanol e octanol), mantendo-se a quantidade de precursor orgânico adicionado e a temperatura de gelificação constantes em 5,0 mmol e 25 oC, respectivamente. Em ambas etapas utilizou-se HF como catalisador e manteve-se o sistema fechado, porém não vedado, durante a gelificação. Na caracterização dos xerogéis híbridos foram usadas as seguintes técnicas: a) termoanálise no infravermelho, para estimar a estabilidade térmica do componente orgânico além da fração de orgânicos dispersos na superfície; b) isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, para determinação da área superficial específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; c) análise elementar para estimar a fração de componente orgânico presente no xerogel e d) microscopia eletrônica de varredura onde foi possível observar textura, compactação e presença de partículas primárias nos xerogéis. A partir dos resultados de caracterização foi possível avaliar a influência dos parâmetros experimentais de síntese nas características dos xerogéis híbridos obtidos. Xerogéis híbridos com maior teor de orgânicos foram mais influenciados pela variação da temperatura de gelificação. Um aumento na temperatura de gelificação produz xerogéis com menor porosidade, entretanto, com maior estabilidade térmica do componente orgânico. Considerando-se estabilidade térmica e porosidade, as amostras gelificadas a 25 oC apresentaram os melhores resultados. Em relação à variação de pH e solvente, as amostras gelificadas em pH ácido foram as que apresentaram maior porosidade, enquanto que a maior estabilidade térmica foi alcançada usando-se etanol como solvente.

Aplicação da 4-fenilenodiaminopropilsílica xerogel como adsorvente na pré-concentração de cobre em águas

Neste trabalho utilizou-se um adsorvente híbrido mesoporoso, a 4- fenilenodiaminopropilsílica (4-PhAP/sílica) que foi obtida através do processo sol-gel. O material foi caracterizado através de espectroscopia de infravermelho, análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN). Na continuidade do trabalho o adsorvente foi empregado na pré-concentração de amostras certificadas de água com posterior determinação de Cu2+ por espectroscopia de absorção atômica com forno de grafite (GFAAS). A massa característica de Cu2+ encontrada foi 15,0 ± 0,2 pg, sendo que o limite de detecção na determinação de cobre em água empregando o procedimento de préconcentração foi 0,2 µg l-1. Foi possível realizar em torno de 750 ciclos de leitura com o mesmo tubo de grafite. Durante a pré-concentração, agitou-se dentro em um frasco de polietileno: aliquotas de 5,00 ml de água certificadas, 20,0 ml de tampão acetato (pH 5,2) e 20,0 mg do adsorvente. Após 60 minutos de contato, separou-se a fase sólida contendo adsorvente mais adsorbato da fase líquida através de filtração, suspendeu-se então 15,0 mg do adsorvente contendo Cu2+ em 1 ml de solução contendo HNO3 0,5% e Triton X-100 0.05%. No prosseguimento do trabalho 20,0 µl desta suspensão foi diretamente introduzida numa plataforma integrada de um tubo de grafite, previamente tratada com modificador permanente W-Rh. O fator de pré-concentração obtido com a utilização do xerogel 4-PhAP/sílica como adsorvente foi 3,75, sendo que a capacidade de retenção do adsorvente foi 0,52 mmol de cobre por grama de material adsorvente.

Vanadium and its complexes: The renewed interest in its biochemistry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Vanadium complexes with thiosemicarbazones: Synthesis, characterization, crystal structures and anti-Mycobacterium tuberculosis activity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influence of vanadium on electrical and microstructural properties of CaCu3Ti4O12/CaTiO3

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Strain and vacancy cluster behavior of vanadium and tungsten-doped Ba[Zr(0.10)Ti(0.90)]O(3) ceramics

Strain and vacancy clusters behavior of polycrystalline vanadium (V) and tungsten (W)-doped Ba[Zr(0.10)Ti(0.90)]O(3), (BZT:2%V) and (BZT:2%W) ceramics obtained by the mixed oxide method was evaluated. Substitution of V and W reduces the distortion of octahedral clusters, decreasing the Raman modes. Electron paramagnetic resonance data indicate that the addition of dopants leads to defects and symmetry changes in the BZT lattice. Remnant polarization and coercive field are affected by V and W substitution due the electron-relaxation mode. The unipolar strain E curves as a function of electric field reach its maximum value for BZT:2%V and BZT:2%W ceramics. (c) 2008 American Institute of Physics.

Ferroelectric and dielectric properties of vanadium-doped Ba(Ti0.90Zr0.10)O-3 ceramics

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dielectric investigations of vanadium modified barium zirconium titanate ceramics obtained from mixed oxide method

Vanadium modified barium zirconium titanate ceramics Ba(Zr(0.10)Ti(0.90))O(3):2V (BZT:2V) were prepared from the mixed oxide method. According to X-ray diffraction analysis, addition of vanadium leads to ceramics free of secondary phases. Electrical characteristics reveal a dielectric permittivity at around 15,000 with low dielectric loss with a remnant polarization (P(r))of 8 mu C/cm(2) at 2 kV/cm. From the obtained results, we assume that vanadium substitution in the BZT lattice affects dielectric characteristics due to the electron-relaxation-mode in which carriers (polarons, protons, and so on) are coupled with existing dielectric modes. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.

Layer-by-layer hybrid films of polyaniline and vanadium oxide

Supramolecular structures of polyaniline (PANI) and vanadium oxide (V2O5) have been assembled via the electrostatic layer-by-layer (LBL) technique. The films were characterized by vibrational analyses which indicated that the interactions between the two components lead to different properties in the films when compared to sol-gel films. of the neat compounds. In particular, using surface enhanced Raman scattering we were able to probe LBL film properties that depend on which material comprises the topmost layer.