Differential functions of the two Src homology 2 domains in protein tyrosine phosphatase SH-PTP1.

SH-PTP1 (also known as PTP1C, HCP, and SHP) is a non-transmembrane protein tyrosine phosphatase (PTPase) containing two tandem Src homology 2 (SH2) domains. We show here that the two SH2 (N-SH2 and C-SH2) domains in SH-PTP1 have different functions in regulation of the PTPase domain and thereby signal transduction. While the N-terminal SH2 domain is both necessary and sufficient for autoinhibition through an intramolecular association with the PTPase domain, truncation of the C-SH2 domain [SH-PTP1 (delta CSH2) construct] has little effect on SH-PTP1 activity. A synthetic phosphotyrosine residue (pY) peptide derived from the erythropoietin receptor (EpoR pY429) binds to the N-SH2 domain and activates both wild-type SH-PTP1 and SH-PTP1 (delta CSH2) 60- to 80-fold. Another pY peptide corresponding to a phosphorylation site on the IgG Fc receptor (Fc gamma RIIB1 pY309) associates with both the C-SH2 domain (Kd = 2.8 microM and the N-SH2 domain (Kd = 15.0 microM) and also activates SH-PTP1 12-fold. By analysis of the effect of the Fc gamma RIIB1 pY309 peptide on SH-PTP1 (delta CSH2), SH-PTP1 (R30K/R33E), SH-PTP1 (R30K/R136K), and SH-PTP1 (R136K) mutants in which the function of either the N- or C-SH2 domain has been impaired, we have determined that both synthetic pY peptides stimulate SH-PTP1 by binding to its N-SH2 domain; binding of pY ligand to the C-SH2 domain has no effect on SH-PTP1 activity. We propose that the N-terminal SH2 domain serves both as a regulatory domain and as a recruiting unit, whereas the C-terminal SH2 domain acts merely as a recruiting unit.

A method for distance determination in proteins using a designed metal ion binding site and site-directed spin labeling: evaluation with T4 lysozyme.

The use of molecular genetics to introduce both a metal ion binding site and a nitroxide spin label into the same protein opens the use of paramagnetic metalnitroxyl interactions to estimate intramolecular distances in a wide variety of proteins. In this report, a His-Xaa3-His metal ion binding motif was introduced at the N terminus of the long interdomain helix of T4 lysozyme (Lys-65 --> His/Gln-69 --> His) of three mutants, each containing a single nitroxide-labeled cysteine residue at position 71, 76, or 80. The results show that Cu(II)-induced relaxation effects on the nitroxide can be quantitatively analyzed in terms of interspin distance in the range of 10-25 A using Redfield theory, as first suggested by Leigh [Leigh, J.S. (1970) J. Chem. Phys. 52, 2608-2612]. Of particular interest is the observation that distances can be determined both under rigid lattice conditions in frozen solution and in the presence of motion of the spins at room temperature under physiological conditions. The method should be particularly attractive for investigating structure in membrane proteins that are difficult to crystallize. In the accompanying paper, the technique is applied to a polytopic membrane protein, lactose permease.

Peptide synthesis using unprotected peptides through orthogonal coupling methods.

We describe an approach to the synthesis of peptides from segments bearing no protecting groups through an orthogonal coupling method to capture the acyl segment as a thioester that then undergoes an intramolecular acyl transfer to the amine component with formation of a peptide bond. Two orthogonal coupling methods to give the covalent ester intermediate were achieved by either a thiol-thioester exchange mediated by a trialkylphosphine and an alkylthiol or a thioesterification by C alpha-thiocarboxylic acid reacting with a beta-bromo amino acid. With this approach, unprotected segments ranging from 4 to 37 residues were coupled to aqueous solution to give free peptides up to 54 residues long with high efficiency.

Reconsideration of the catalytic center and mechanism of mammalian paraoxonase/arylesterase.

For three decades, mammalian paraoxonase (A-esterase, aromatic esterase, arylesterase; PON, EC 3.1.8.1) has been thought to be a cysteine esterase demonstrating structural and mechanistic homologies with the serine esterases (cholinesterases and carboxyesterases). Human, mouse, and rabbit PONs each contain only three cysteine residues, and their positions within PON have been conserved. In purified human PON, residues Cys-41 and Cys-352 form an intramolecular disulfide bond and neither could function as an active-center cysteine. Highly purified, enzymatically active PON contains a single titratable sulfhydryl group. Thus, Cys-283 is the only probable candidate for an active-center cysteine. Through site-directed mutagenesis of the human cDNA, Cys-283 was replaced with either serine (C283S) or alanine (C283A). The expressed C283 (wild-type) enzyme was inactivated by para-hydroxymercuribenzoate, but the C283S and C283A mutant enzymes were not inactivated. C283A and C283S mutant enzymes retained both paraoxonase and arylesterase activities, and the Km values for paraoxon and phenyl acetate were similar to those of the wild type. Clearly, residue Cys-283 is free in active PON, but a free sulfhydryl group is not required for either paraoxonase or arylesterase activities. Consequently, it is necessary to examine other models for the active-site structure and catalytic mechanism of PON.

One sequence, two folds: a metastable structure of CD2.

When expressed as part of a glutathione S-transferase fusion protein the NH2-terminal domain of the lymphocyte cell adhesion molecule CD2 is shown to adopt two different folds. The immunoglobulin superfamily structure of the major (85%) monomeric component has previously been determined by both x-ray crystallography and NMR spectroscopy. We now describe the structure of a second, dimeric, form present in about 15% of recombinant CD2 molecules. After denaturation and refolding in the absence of the fusion partner, dimeric CD2 is converted to monomer, illustrating that the dimeric form represents a metastable folded state. The crystal structure of this dimeric form, refined to 2.0-A resolution, reveals two domains with overall similarity to the IgSF fold found in the monomer. However, in the dimer each domain is formed by the intercalation of two polypeptide chains. Hence each domain represents a distinct folding unit that can assemble in two different ways. In the dimer the two domains fold around a hydrophilic interface believed to mimic the cell adhesion interaction at the cell surface, and the formation of dimer can be regulated by mutating single residues at this interface. This unusual misfolded form of the protein, which appears to result from inter- rather than intramolecular interactions being favored by an intermediate structure formed during the folding process, illustrates that evolution of protein oligomers is possible from the sequence for a single protein domain.

Molecular cloning and characterization of a conserved nuclear serine(threonine) protein kinase.

Human, Drosophila melanogaster, and Caenorhabditis elegans cDNA clones encoding homologues of a serine(threonine) protein kinase (EC 2.7.1.37) (designated Ndr protein kinase) have been isolated and sequenced. The human and Drosophila cDNAs predict polypeptides of 54 kDa and 52 kDa, respectively, which share approximately 80% amino acid similarity. Northern analysis of human tissues revealed a ubiquitously expressed 3.9-kb transcript. Recombinant GST-Ndr underwent intramolecular autophosphorylation on serine and threonine residues in vitro but failed to transphosphorylate several standard protein kinase substrates. Transfection of the human cDNA into COS-1 cells resulted in the appearance of an intense nuclear staining in cells analyzed by indirect immunofluorescence; deletion mutagenesis identified a short basic peptide, KRKAETWKRNRR, responsible for the nuclear accumulation of Ndr. Thus, Ndr is a conserved and widely expressed nuclear protein kinase. The closest known relative of this previously uncharacterized kinase is Dbf2, a budding yeast protein kinase required for the completion of nuclear division.

Heterogeneous catalysts for environmentally sustainable reactions

This PhD work deals with problems of synthetic organic chemistry with particular attention to the development of environmentally friendly processes. In particular, new synthetic strategies have been studied based on the use of low cost heterogeneous catalysts, non-toxic reagents and mild operating conditions that do not involve, when possible, the use of solvents. The catalysts examined are both basic and acids, commercial or prepared by hetereogenization of homogeneous catalysts synthesized by tethering or impregnation. In particular it will be discussed the catalytic activity of oxides (Al2O3 and TiO2), supported sulphonic acids and hydrotalcites for the reactions of selective monoesterificazion of dicarboxylic acids, dehydrogenation of butane in gas phase, esterification of levulinic acid, Friedel-Craft acylations, C-C and C-P coupling. The use of these materials has allowed the development of simple processes with low environmental impact. The operating conditions are in fact mild and reaction times short. The selectivity for the desired products is in all reported cases very high and the catalysts can be recycled maintaining their optimum performances.

Nanomateriais luminescentes de terras raras utilizando complexos de benzenotricarboxilatos como precursores

O material Y2O3:Eu3+ vem sendo usado comercialmente como luminóforo vermelho desde da década de 1960, em uma grande variedade de aplicações devido ao seu elevado rendimento quântico (próximo de 100 %), elevada pureza de cor e boa estabilidade. Portanto, este trabalho propõe um novo método de síntese baseado nos complexos benzenotricarboxilatos (BTC) de terras raras trivalentes (RE3+) dopados com íons Eu3+. O objetivo principal é produzir materiais luminescente RE2O3:Eu3+ a temperatura mais baixa (500 °C) e em escala nanométrica. Os complexos precursores [RE(BTC):Eu3+] e [RE(TLA)·n(H2O):Eu3+], onde RE3+: Y, Gd e Lu; BTC: ácido trimésico (TMA) e ácido trimelítico (TLA) foram calcinados em diferentes temperaturas de 500 a 1000 °C, a fim de obter os materiais luminescentes RE2O3:Eu3+. Os complexos foram caracterizados por análise elementar de carbono e hidrogênio, analise térmica (TG), espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), difração de raios-X - método do pó (XPD) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Todos os complexos são cristalinos e termo estáveis até 460 °C. Dados de fosforescência dos complexos de Y, Gd e Lu mostram que o nível T1 do aníon BTC3- tem energia acima do nível emissor 5D0 do íon Eu3+, indicando que os ligantes podem atuar como sensibilizadores de energia intramolecular. O estudo das propriedades fotoluminescentes dos complexos dopados foi baseado nos espectros de excitação e emissão e curvas de decaimento de luminescência. Ademais, foram determinados os parâmetros de intensidades experimentais (Ωλ), tempos de vida (τ), taxas de decaimentos radiativo (Arad) e não-radiativo (Anrad). Os materiais luminescentes RE2O3:Eu3+ foram sintetizados de forma bem sucedida por meio do método benzenotricarboxilatos calcinados a 500, 600, 700, 800, 900 e 1000 °C, apresentando alta homogeneidade química e controle de tamanho de cristalito. Os nanomateriais foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, XPD SEM e TEM revelando a obtenção dos materiais C-RE2O3:Eu3+ mesmo a 500 °C. Os dados de XPD dos materiais confirmaram um aumento do tamanho dos cristalitos de 5 até 52 nm (equação de Scherrer) de em função da temperatura de calcinação de 500 a 1000 °C, respectivamente, corroborados pelas técnicas de SEM e TEM. Os espectros de emissão de RE2O3:Eu3+ mostram uma banda larga atribuída a transição interconfiguracional de transferência de carga ligante-metal (LMCT) em 260 nm, i.e. O2-(2p)→Eu3+(4f6). Além disso, foram observadas linhas finas de absorção devido as transições intraconfiguracionais 4f do íon európio (7F0,1𔾹LJ; J: 0, 1, 2, 3 e 4), como esperado. As propriedades fotoluminescentes dos luminóforos foram baseadas nos espectros (excitação e emissão) e curvas de decaimento luminescente. Os parâmetros de intensidade experimental, tempos de vida, assim como as taxas de decaimentos radiativos e não radiativos foram calculados. As propriedades fotônicas dos nanomateriais são consistentes com o sítio de baixa simetria C2 ocupado pelo íon Eu3+ no C-RE2O3:Eu3+, produzindo emissão vermelha dominada pela transição hipersensível 5D0𔾻F2 do íon Eu3+ no sitio C2, ao invés do sítio centrossimétrico S6. Além disso, os nanomateriais Y2O3:Eu3+ exibem características espectroscópicas semelhantes e elevados valores de eficiência quântica (η~91 %), compatível com os luminóforos comerciais disponíveis no mercado. Este novo método pode ser utilizado para o desenvolvimento de novos nanomateriais contendo íons terras raras, assim como outros íons metálicos.

Sais de diazônio: síntese e eletrorredução

Sais de diazônio são um classe de compostos amplamente usados em química orgânica. Sua aplicação abrange uma gama de sínteses desde corantes até reações de hetero-acoplamento para produção de fármacos, mas pouco é conhecido de sua redução eletroquímica para fins sintéticos. As metodologias empregadas na redução de sais de diazônio geralmente envolvem o uso de metais ou compostos capazes de transferir elétrons como Pd, Cu ou tetratiafulvaleno. Neste trabalho é descrita a redução eletroquímica de dois sais de diazônio: tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-ilóxi)benzenodiazônio (1) e tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-iltio)benzenodiazônio (2) usando três eletrodos: Pt, Hg e pó de grafite. Quando foi feita a eletrólise de (1) utilizando cátodo de Hg vários produtos foram formados envolvendo uma reação de ciclização intramolecular, porém não conseguimos separá-los pelos métodos cromatográficos. A eletrólise de (2) em condições experimentais similares conduziu a uma mistura complexa de produtos provavelmente devido a uma interação do Hg com o átomo de enxofre do substrato e seus produtos de redução. Usando o cátodo de Pt e sal (1) a reação não foi eficiente pois ocorria uma queda brusca da corrente, provavelmente devido ao bloqueio da superfície do eletrodo. Concernente ao eletrodo de pó de grafite, apenas alguns experimentos preliminares foram feitos, portanto uma análise de seu desemprenho é prematura.

Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de CO2

Processos como a purificação do metano (CH4) e a produção de hidrogênio gasoso (H2) envolvem etapas de separação de CO2. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) são as substâncias mais utilizadas no processo de separação/captura de CO2 em processos industriais. Entretanto, o uso destas substâncias apresenta alguns inconvenientes devido à alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material líquido, também ao alto gasto energético envolvido das etapas de regeneração e à baixa estabilidade térmica e química. Com base nessa problemática, esse trabalho teve por objetivo a síntese de um tipo de sílica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utilizá-la no processo de captura de CO2. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a síntese da SBA-15, o estudo do comportamento térmico de algumas etanolaminas livres, síntese e caracterização de materiais adsorventes preparados a partir de incorporação de etanolaminas à SBA-15 e estudo da eficiência de captura de CO2 por esses materiais. Novas alternativas de síntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeiçoar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas são baseadas na remoção do surfatante, utilizado como molde na síntese da sílica mesoporosa, por meio da extração por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinação. Por meio de técnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Análise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterização físico-química e termoanalítica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as características destas substâncias. Estudos cinéticos baseados nos métodos termogravimétricos isotérmicos e não isotérmicos (Método de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinação de parâmetros cinéticos envolvidos nas etapas de volatilização/decomposição térmica das etanolaminas. Além das técnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsorção de N2 foram utilizadas na caraterização da SBA-15 antes e após a incorporação das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade térmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estérico, é a etanolamina que apresenta menor afinidade com o CO2. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposição térmica da DEA envolve uma reação intramolecular, levando a formação de MEA e óxido de etileno. A incorporação destes materiais à SBA-15 aumentou a estabilidade térmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da sílica. Os ensaios de adsorção de CO2 mostraram que a incorporação da MEA à SBA-15 catalisou o processo de decomposição térmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de CO2 e sua estabilidade térmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada à SBA-15, aumentando também seu potencial de captura de CO2.

Síntese, caracterização e aplicações de fluoróforos derivados do BODIPY

O desenvolvimento de técnicas analíticas, espectroscópicas e de imagem baseadas na detecção da fluorescência está associado com a necessidade por marcadores fluorescentes com variadas características e aplicabilidades. Dentre os diversos marcadores fluorescentes disponíveis, os derivados de borodipirrometenos (BODIPY), descobertos no final da década de 1960, passaram a ser amplamente utilizados desde o final da década de 1980. Esta tese de doutorado se trata de um estudo pioneiro no Brasil, envolvendo a síntese, modificação química e caracterização fotofísica de BODIPYs. Na primeira etapa do projeto métodos de obtenção de BODIPYs foram estabelecidos e aplicados na síntese de uma biblioteca de sondas fluorescentes. O estudo fotofísico dessa biblioteca de fluoróforos nos possibilitou identificar e estudar particularidades de alguns fluoróforos, como o solvatocromismo, halocromismo e ionocromismo. A segunda etapa do projeto envolveu o estabelecimento de métodos de modificação química de BODIPYs visando a diversificação fotofísica e estrutural da biblioteca de compostos. Foram sintetizados BODIPYs reativos que foram submetidos a reações de substituição nucleofílica, Suzuki, Sonogashira, Knoevenagel e arilação direta, levando à obtenção de compostos com propriedades ópticas diversas. Por fim, na terceira etapa do projeto, está descrito o desenvolvimento de novos métodos de modificação química de fluoróforos BODIPY. Foi desenvolvido um método simples de tiocianação direta dessa classe de compostos com bons rendimentos, baseado na utilização de tiocianato de amônio e oxone ®. O escopo e as limitações do novo método de tiocianação foi estudado em BODIPYs com propriedades eletrônicas diversas. Foi mostrada ainda a conversão de BODIPYs tiocianados a derivados tioalquilados com características ópticas particulares. Em conclusão, com esta tese de doutorado foi estabelecida uma linha de pesquisa inovadora envolvendo a síntese e modificação química de uma classe de compostos com ampla aplicação tecnológica.

Comprehensive Validation Of A Measure Of Student School Engagement: A Pilot Study Of Middle School Students

Although it may sound reasonable that American education continues to be more effective at sending high school students to college, in a study conducted in 2009, The Council of the Great City Schools states that "slightly more than half of entering ninth grade students arrive performing below grade level in reading and math, while one in five entering ninth grade students is more than two years behind grade level...[and] 25% received support in the form of remedial literacy instruction or interventions" (Council of the Great City Schools, 2009). Students are distracted with technology (Lei & Zhao, 2005), family (Xu & Corno, 2003), medical illnesses (Nielson, 2009), learning disabilities and perhaps the most detrimental to academic success, the very lack of interest in school (Ruch, 1963). In a Johns Hopkins research study, Building a Graduation Nation - Colorado (Balfanz, 2008), warning signs were apparent years before the student dropped out of high school. The ninth grade was often referenced as a critical point that indicated success or failure to graduate high school. The research conducted by Johns Hopkins illustrates the problem: students who become disengaged from school have a much greater chance of dropping out of high school and not graduating. The first purpose of this study was to compare different measurement models of the Student School Engagement (SSE) using Factor Analysis to verify model fit with student engagement. The second purpose was to determine the extent to which the SSE instrument measures student school engagement by investigating convergent validity (via the SSE and Appleton, Christenson, Kim and Reschly's instrument and Fredricks, Blumenfeld, Friedel and Paris's instrument), discriminant validity (via Huebner's Student Life Satisfaction Survey) and criterion-related validity (via the sub-latent variables of Aspirations, Belonging and Productivity and student outcome measures such as achievement, attendance and discipline). Discriminant validity was established between the SSE and the Appleton, Christenson, Kim and Reschly's model and Fredricks, Blumenfeld, Friedel and Paris's (2005) Student Engagement Instruments (SEI). When confirming discriminant validity, the SSE's correlations were weak and statistically not significant, thus establishing discriminant validity with the SLSS. Criterion-related validity was established through structural equation modeling when the SSE was found to be a significant predictor of student outcome measures when both risk score and CSAP scores were used. The third purpose of this study was to assess the factorial invariance of the SSE instrument across gender to ensure the instrument is measuring the intended construct across different groups. Conclusively, configural, weak and metric invariances were established for the SSE as a non-significant change in chi-square indicating that all parameters including the error variances were invariant across groups of gender. Engagement is not a clearly defined psychological construct; it requires more research in order to fully comprehend its complexity. Hopefully, with parental and teacher involvement and a sense of community, student engagement can be nurtured to result in a meaningful attachment to school and academic success.

Reações fotoinduzidas em alguns complexos de rênio e desenvolvimento de dispositivos moleculares

Neste trabalho foi realizado o estudo do comportamento fotoquímico e fotofísico de complexos mononucleares de rênio do tipo fac-[Re(CO)3(N N)(L)]+(N N = 1,10-fenantrolina, phen, dipirido[3,2-a:2,3-c]fenazina, dppz, L= trans-1,2bis(4-piridil)etileno, trans-bpe, trans-4-estirilpiridina. trans-stpy) e dos complexos binucleares [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+, [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN5]2- e [(phen)(CO)3Re(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+. O enfoque principal deste trabalho é a investigação das propriedades fotoquímicas dos complexos fac-[ Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(trans-stpy)]+ fac-[Re(CO)3(dppz)(trans-bpe)+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Re(phen)(CO)3]2+. Observou-se que os compostos em solução de acetonitrila, sob irradiação a 313, 334 ou 365 nm, apresentam variação espectral com definição de pontos isosbésticos, resultante do processo de fotoisomerização trans→cis do ligante coordenado trans-piridil etileno. Os rendimentos quânticos, Φ, da reação de fotoisomerização foram calculados com base no decaimento espectral das bandas de absorção das transições eletrônicas. Os valores médios determinados para a fotoisomeriação dos complexos em solução de CH3CN variam de 0,15 - 0,39 sob excitação a 313 nm e de 0,12 - 0,33 sob excitação a 365 nm. As reações de fotoisomerização foram monitoradas também por medidas de emissão e por RMN de 1H. Observou-se um aumento da intensidade de luminescência com o tempo de irradiação dos complexos, consistente com o estado emissivo 3MLCT dπ[(Re)→π*(α-diimina). Após irradiação, as reações de fotoisomerização dos complexos foram monitoradas por RMN de 1H. Os sinais de prótons do isômero trans tiveram um decréscimo gradual, enquanto que a intensidade dos sinais referentes aos prótons da espécie cis aumentaram. Os rendimentos quânticos para o processo de fotoisomerização dos complexos foram calculados através da integração das áreas dos sinais de prótons. Os valores obtidos foram maiores, pelo menos o dobro, que aqueles valores obtidos via espectroscopia UV-Vis. O comportamento fotoquímico dos complexos incorporados em polimetacrilato de metila, PMMA, foi também investigado. A fotólise cios complexos em filmes de PMMA conduz à variação espectral, de absorção e emissão, similar àquela observada em solução de acetonitrila, atribuícla ao processo de fotoisomerização trans → cis do ligante coordenado. Este estudo mostra que a fotoisomerização do ligante coordenado trans-piridil etileno pode ser promovida também em meio rígido. Essa característica. típica de um dispositivo molecular, pode ser convenientemente explorada no desenvolvimento de fotossensores. As medidas de TRIR mostram que o estado excitado de menor energia para o fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)+ é o 3ππ*. Para o fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+ a ordem dos estados excitados aparecem invertidas com o 3MLCT <3ππ*, evidenciado pela emissão do complexo cis à temperatura ambiente. Nas espécies binucleares, [(phen) Re(CO)3(trans-bpe)Os(terpy)(bpy)]3+ e [(CO)3(phen)Re(trans-bpe)Fe(CN)5]2-, a fotoisomerização trans → cis do ligante coordenado trans-bpe, característica da subunidade fac-[Re(CO)3(phen)(trans-bpe)]+, é inibida pela competição de transferência de energia intramolecular. Em meio rígido, em PMMA ou em EPA a 77 K, os máximos de emissão dos complexos fac-[Re(CO)3(phen)(cis-bpe)]+, fac-[Re(CO)3(phen)(cis-stpy)r e [(CO)3(phen)Re(cis-bpe)Re(phen)(CO)3]2+ sofrem um deslocamento hipsocrômico com o aumento da rigidez do meio. As mudanças nas propriedades emissivas, em termos de energia e tempo de vida do estado excitado, são discutidas baseadas no efeito rigidocrômico luminescente. O trabalho mostra uma forma interessante de fotos sensibilizar um substrato orgâmco usando o fato de que a coordenação estende a absorção do ligante a uma região de comprimento de onda maior e promove a fotoisomerização assistida por complexos metálicos em energias menores.

Photogenerated o-Azaxylylenes: Mechanistic Studies and Synthetic Applications

This research sets out to build upon excited state o-azaxylylene cycloaddition. The mechanism behind the excitation and cycloaddition process of photogenerated o-azaxylylenes was determined experimentally. Time-correlated single-photon counting, steady-state spectroscopy, triplet quenching experiments, and quantum yield studies provided evidence suggesting that excited state intramolecular proton transfer is followed by intersystem crossing and stepwise addition to the tethered unsaturated pendant. In keeping with the principles of diversity oriented synthesis, a modular approach was taken to gain access to a diverse array of N,O,S-Polyheterocycles which were modified postphotochemically via Suzuki coupling to yield fused biaryls. Cycloaddition products, outfitted with halogens in the aromatic ring of the o-azaxylylene, proved to be reactive with a variety of boronic acids resulting in a rapid growth in structural complexity. A novel procedure was developed that utilized multiple o-azaxylylene cores in a photochemical cascade transformation yielding complex scaffolds of unprecedented topology. The photoprecursors were produced in a one-pot two-step sequence from commercially available starting materials, and upon irradiation yield structures containing up to five fused hetrocyclic rings, and showed complete diastereoselectivity.

Phosphane-free Suzuki-Miyaura coupling of aryl imidazolesulfonates with arylboronic acids and potassium aryltrifluoroborates under aqueous conditions

Aryl imidazole-1-sulfonates are efficiently cross-coupled with arylboronic acids and potassium aryltrifluoroborates using only 0.5 mol % of oxime palladacycles 1 under aqueous conditions at 110 °C. Under these simple phosphane-free reaction conditions a wide array of biaryl derivatives has been prepared in high yields. This methodology allows in situ phenol sulfonation and one-pot Suzuki arylation as well as the employment of microwave irradiation conditions.