Cyclic voltammetry and spectroelectrochemical study of nickel and cobalt diphenyltetraazaannulene complexes

The absorption spectra. cyclic voltammetry and spectroelectrochemistry of [Ni(II)DPTAA] and [Co(II)DPTAA] (DPTAA = 6,13-diphenyldibenzo[b,i][1,4,8,11] tetraaza[14]annulene) complexes in DMF are reported in detail. The ligand oxidation is observed for [Ni(II)DPTAA] at +0.70 V vs. SCE whereas Ni2(+/+) occurs at - 1.60 V. For [Co(II)DPTAA], a ligand oxidation redox couple is seen at +0.56 V while the Co2+/+ and Co2+/3+ redox couples appear at -1.21 and +0.24 V, respectively. All observed redox couples are assigned to reversible one-electron processes on account of peak separations and scan-rate dependency. These processes were further investigated by spectroelectrochemistry for [Co(II)DPTAA]. For [Co(II)DPTAA], axial ligation of pyridine was found to shift the Co2+/3+ redox couple more negative. while the ligand oxidation was shifted to more positive potentials. From a spectrophotometric titration of [Co(II)DPTAA] with pyridine an equilibrium constant, K-f, was determined for the binding of pyridine to [Co(II)DPTAA]. This was found to be 10.2 dm(3) mol(-1), slightly lower than that of [Co(II)TAA], indicating the influence of the phenyl groups. From this value and shifts in the Co2+/3+ redox couple upon ligation, an equilibrium constant for the binding of pyridine to [Co(III)DPTAA], K'(f), was found to be 5.06 x 10(6) dm(3) mol(-1). (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis, Kinetic Evaluation and Utilization of a Biotinylated Dipeptide Proline Diphenyl Phosphonate for the Disclosure of Dipeptidyl Peptidase IV-like Serine Proteases

In this study, we report on the synthesis, kinetic characterisation, and application of a novel biotinylated and active site-directed inactivator of dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV). Thus, the dipeptide-derived proline diphenyl phosphonate NH(2)-Glu(biotinyl-PEG)-Pro(P)(OPh)(2) has been prepared by a combination of classical solution- and solid-phase methodologies and has been shown to be an irreversible inhibitor of porcine DPP-IV, exhibiting an over all second-order rate constant (k(i)/K(i)) for inhibition of 1.57 x 10(3) M(-1) min(-1). This value compares favourably with previously reported rates of inactivation of DPP-IV by dipeptides containing a P(1) proline diphenyl phosphonate grouping [B. Boduszek, J. Oleksyszyn, C.M. Kam, J. Selzler, R.E. Smith, J.C. Powers, Dipeptide phophonates as inhibitors of dipeptidyl peptidase IV, J. Med. Chem. 37 (1994) 3969-3976; B.F. Gilmore, J.F. Lynas, C.J. Scott, C. McGoohan, L. Martin, B. Walker, Dipeptide proline diphenyl phosphonates are potent, irreversible inhibitors of seprase (FAPalpha), Biochem, Biophys. Res. Commun. 346 (2006) 436-446.], thus demonstrating that the incorporation of the side-chain modified (N-biotinyl-3-(2-(2-(3-aminopropyloxy)-ethoxy)-ethoxy)-propyl) glutamic acid residue at the P(2) position is compatible with inhibitor efficacy. The utilisation of this probe for the detection of both purified dipeptidyl peptidase IV and the disclosure of a dipeptidyl peptidase IV-like activity from a clinical isolate of Porphyromonas gingivalis, using established electrophoretic and Western blotting techniques previously developed by our group, is also demonstrated.

How community ecology links natural mortality, growth, and production of fish populations

Size-spectrum theory is used to show that (i) predation mortality is a decreasing function of individual size and proportional to the consumption rate of predators; (ii) adult natural mortality M is proportional to the von Bertalanffy growth constant K; and (iii) productivity rate P/B is proportional to the asymptotic weight W8 -1/3. The constants of proportionality are specified using individual level parameters related to physiology or prey encounter. The derivations demonstrate how traditional fisheries theory can be connected to community ecology. Implications for the use of models for ecosystem-based fisheries management are discussed.

Assessing the conservation status of the freshwater pearl mussel in the North of Ireland - Relevance of growth and age characteristics

In order to conserve the freshwater pearl mussel in Ireland, populations that have a high risk of extinction must he identified and given priority for conservation. Growth of freshwater pearl mussels has been found to vary among populations on a wide geographic scale as well as on a local scale. Populations having a high growth constant (k), because of the small size of individuals and their shorter life-span and thus lower reproductive output, may be more likely to become extinct than those which have a low k and hence larger size and greater reproductive output. This study attempts to estimate the growth constant (k) in rivers in Donegal and Northern Ireland based on measuring lire largest shell in each population. Large differences in values of k were found among rivers and these are discussed in relation to catchment bedrock types and the identification of conservation priorities. Appropriate conservation strategies are recommended for Margaritifera margaritifera populations in the north of Ireland.

Carbon Isotopic Fractionation of CFCs during Abiotic and Biotic Degradation

Carbon stable isotope ((13)C) fractionation in chlorofluorocarbon (CFC) compounds arising from abiotic (chemical) degradation using zero-valent iron (ZVI) and biotic (landfill gas attenuation) processes is investigated. Batch tests (at 25 °C) for CFC-113 and CFC-11 using ZVI show quantitative degradation of CFC-113 to HCFC-123a and CFC-1113 following pseudo-first-order kinetics corresponding to a half-life (t(1/2)) of 20.5 h, and a ZVI surface-area normalized rate constant (k(SA)) of -(9.8 ± 0.5) × 10(-5) L m(-2) h(-1). CFC-11 degraded to trace HCFC-21 and HCFC-31 following pseudo-first-order kinetics corresponding to t(1/2) = 17.3 h and k(SA) = -(1.2 ± 0.5) × 10(-4) L m(-2) h(-1). Significant kinetic isotope effects of e(‰) = -5.0 ± 0.3 (CFC-113) and -17.8 ± 4.8 (CFC-11) were observed. Compound-specific carbon isotope analyses also have been used here to characterize source signatures of CFC gases (HCFC-22, CFC-12, HFC-134a, HCFC-142b, CFC-114, CFC-11, CFC-113) for urban (UAA), rural/remote (RAA), and landfill (LAA) ambient air samples, as well as in situ surface flux chamber (FLUX; NO FLUX) and landfill gas (LFG) samples at the Dargan Road site, Northern Ireland. The latter values reflect biotic degradation and isotopic fractionation in LFG production, and local atmospheric impact of landfill emissions through the cover. Isotopic fractionations of ?(13)C ~ -13‰ (HCFC-22), ?(13)C ~ -35‰ (CFC-12) and ?(13)C ~ -15‰ (CFC-11) were observed for LFG in comparison to characteristic solvent source signatures, with the magnitude of the isotopic effect for CFC-11 apparently similar to the kinetic isotope effect for (abiotic) ZVI degradation.

Acid-catalyzed hydrolysis of cellulose and cellulosic waste using a microwave reactor system

A microwave reactor system was investigated as a potential technique to maximize sugar yield for the hydrolysis of municipal solid waste for ethanol production. Specifically, dilute acid hydrolysis of a-cellulose and waste cellulosic biomass (grass clippings) with phosphoric acid was undertaken within the microwave reactor system. The experimental data and reaction kinetic analysis indicate that the use of a microwave reactor system can successfully facilitate dilute acid hydrolysis of cellulose and waste cellulosic biomass, producing high yields of total sugars in short reaction times. The maximum yield of reducing sugars was obtained at 7.5% (w/v) phosphoric acid and 160 degrees C, corresponding to 60% of the theoretical total sugars, with a reaction time of 5 min. When using a very low acid concentration (0.4% w/v) for the hydrolysis in the microwave reactor, it was found that 10 g of total sugars/100 g dry mass was produced, which is significant considering the low acid concentration. When hydrolyzing grass clippings using the microwave reactor, the optimum conditions were an acid concentration of 2.5% (w/v), 175 degrees C with a 15 min reaction time, giving 18 g/100 g dry mass of total sugars, with xylose being the sugar with the highest yield. It was observed that pentose sugars were more easily formed but also more easily degraded, these being significantly affected by increases in acid concentration and temperature. Kinetic modeling of the data indicated that the use of microwave heating may account for an increase in reaction rate constant, k(1), found in this study in comparison with conventional systems described in the literature.

Adsorption and photocatalytic bleaching of acid orange 7 on P25 titania

The observed adsorption of acid orange 7, AO7(-), on P25 titania over a range of pH values (pH 2-8) gives a good fit to data generated using a charge distribution, multisite complexation, i.e. CD-MUSIC, model, modified for aggregated dye adsorption. For this system the model predicts that both the apparent dark Langmuir adsorption constant. K-L, and the number of adsorption sites, n(o), increase with decreasing pH, and are negligible above pH 6. At pH 2 the CD-MUSIC model predicts the fraction of singly co-ordinated sites occupied by the dye,f(AO7), is ca. 32% under the in situ monitoring experimental conditions used in this work to study the photocatalytic bleaching of AO7(-) under UV light illumination ([TiO2] = 20 mgdm(-3); [AO7(-)](total) = 4.86 x 10(-5) M). Although AO7(-) adsorption on P25 titania is insignificant above pH 6 and increases almost linearly and markedly below this pH, the measured initial rate of bleaching of AO7(-), photocatalysed by titania using UV appears to only increase modestly (

Dependence of the kinetics of liquid-phase photocatalyzed reactions on oxygen concentration and light intensity

The initial kinetics of the oxidation of 4-chlorophenol, 4-CP, photocatalyzed by titania films and aqueous dispersions were studied as a function of oxygen partial pressure, P-O2, and incident light intensity, I. The reaction conditions were such that the kinetics were independent of [4-CP] but strongly dependent on PO2-a situation that allowed investigation of the less-often studied kinetics of oxygen reduction. The observed kinetics fit a pseudo-steady-state model in which the oxygen is Langmuir-adsorbed on the titania photocatalyst particles before being reduced by photogenerated electrons. The maximum rate of photocatalysis depends directly on I-beta, where, beta = 1 for films and 0.7 for dispersions of titania, indicating that the kinetics are dominated by the surface reactions of the photogenerated electrons and holes for the films and by direct recombination for the powder dispersions. Using the pseudo-first-order model, for both titania films and dispersions, the apparent Langmuir adsorption constant, K-LH, derived from a Langmuir-Hinshelwood analysis of the kinetics, appears to be largely independent of incident light intensity, unlike KLH for 4-CP Consequently, similar values are obtained for the Langmuir adsorption constant, K-ads, extracted from a pseudosteady-state analysis of the kinetics for oxygen on TiO2 dispersions and films in aqueous solution (i.e., ca. 0.0265 +/- 0.005 kPa(-1)), and for both films and dispersions, oxygen appears to be weakly adsorbed on TiO2 compared with 4-CP, at a rate that would take many minutes to reach equilibrium. The value of Kads for oxygen on titania particles dispersed in solution is ca. 4.7 times lower than that reported for the dark Langmuir adsorption isotherm; possible causes for this difference are discussed. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Kinetics and mechanism of a fast leuco-Methylene Blue oxidation by copper(II)-halide species in acidic aqueous media

The kinetics of a fast leuco-Methylene Blue (LMB) re-oxidation to Methylene Blue (MB) by copper(II)-halide (Cl-, Br-) complexes in acidic aqueous media has been studied spectrophotometrically using a stopped-flow technique. The reaction follows a simple first order rate expression under an excess of the copper(II) species (and H+(aq)), and the pseudo-first order rate constant (k'(obs)) is largely independent of the atmosphere used (air, oxygen, argon). The rate law, at constant Cl- (Br-) anion concentration, is given by the expression: (d[MB+])/dt = ((k(a)K[H+] + k(b))/(1 + K[H+])).[Cu-II][LMB] = k'(obs)[LMB], where K is the protonation constant, and k(a) and k(b) are the pseudo-second order rate constants for protonated and deprotonated forms of LMB, respectively The rate law was determined based on the observed k'(obs) vs. [Cu-II] and [H+] dependences. The rate dramatically increases with [Cl-] over the range: 0.1-1.5 M, reflecting the following reactivity order: Cu2+(aq)

Response characteristics of optical sensors for oxygen: models based on a distribution in tau(o) or kappa(q)

The features of two popular models used to describe the observed response characteristics of typical oxygen optical sensors based on luminescence quenching are examined critically. The models are the 'two-site' and 'Gaussian distribution in natural lifetime, tau(o),' models. These models are used to characterise the response features of typical optical oxygen sensors; features which include: downward curving Stern-Volmer plots and increasingly non-first order luminescence decay kinetics with increasing partial pressures of oxygen, pO(2). Neither model appears able to unite these latter features, let alone the observed disparate array of response features exhibited by the myriad optical oxygen sensors reported in the literature, and still maintain any level of physical plausibility. A model based on a Gaussian distribution in quenching rate constant, k(q), is developed and, although flawed by a limited breadth in distribution, rho, does produce Stern-Volmer plots which would cover the range in curvature seen with real optical oxygen sensors. A new 'log-Gaussian distribution in tau(o) or k(q)' model is introduced which has the advantage over a Gaussian distribution model of placing no limitation on the value of rho. Work on a 'log-Gaussian distribution in tau(o)' model reveals that the Stern-Volmer quenching plots would show little degree in curvature, even at large rho values and the luminescence decays would become increasingly first order with increasing pO(2). In fact, with real optical oxygen sensors, the opposite is observed and thus the model appears of little value. In contrast, a 'log-Gaussian distribution in k(o)' model does produce the trends observed with real optical oxygen sensors; although it is technically restricted in use to those in which the kinetics of luminescence decay are good first order in the absence of oxygen. The latter model gives a good fit to the major response features of sensors which show the latter feature, most notably the [Ru(dpp)(3)(2+)(Ph4B-)(2)] in cellulose optical oxygen sensors. The scope of a log-Gaussian model for further expansion and, therefore, application to optical oxygen sensors, by combining both a log-Gaussian distribution in k(o) with one in tau(o) is briefly discussed.

TUNING COLOURIMETRIC AND FLUOROMETRIC GAS SENSORS FOR CARBON-DIOXIDE

The basic theory behind conventional colourimetric and fluorimetric optical sensors for CO2 is examined and special attention is given to the effect on sensor response of the key parameters of initial base concentration and dye acid dissociation constant, K(D). Experimental results obtained in aqueous solution using a variety of different dyes and initial base concentrations are consistent with the predictions made by the theoretical model. A series of model-generated pK(D) versus %CO2 curves for different initial base concentrations allow those interested in constructing an optical CO2 sensor to readily identify the optimum dye/initial base combination for their sensor; the response of the sensor can be subsequently fine-tuned through a minor variation in the initial base concentration. The model and all its predictions appear also to apply to the new generation of plastic film CO2 sensors which have just been developed.

PHOTOMINERALIZATION OF 4-CHLOROPHENOL SENSITIZED BY TITANIUM-DIOXIDE - A STUDY OF THE INITIAL KINETICS OF CARBON-DIOXIDE PHOTOGENERATION

The kinetics of photomineralization of 4-chlorophenol (4-CP) sensitized by Degussa P25 TiO2 in O2-saturated solution is studied as a function of the following different experimental parameters: pH, [TiO2], percentage O2 [O2], [4-CP], T, I, lambda and [KNO3]. At pH 2 and T=30-degrees-C the initial relative rate of CO2 photogeneration R(CO2) conforms to a Langmuir-Hinshelwood-type kinetic scheme and the relationship between R(CO2) and the various experimental parameters may be summarized as follows: R(CO2) = gammaK(O2)[O2](I(a))(theta)K(4-CP]0/(1 + K(O2])(1 + K(4-CP)[4-CP]0) where gamma is a proportionality constant, K(O2) = 0.044 +/- 0.005[O2]-1, theta = 0.74 +/- 0.05 and K(4-CP) = (29 +/- 3) x 10(3) dm3 mol-1. The overall activation energy for this photosystem was determined as 16 +/- 2 kJ mol-1. This work forms part of an overall characterization study in which it is proposed that the 4-CP-TiO2-O2 photosystem is adopted as a standard test system for incorporation into all future semiconductor-sensitized photomineralization studies in order to facilitate comparisons between the results of the different studies.

Effects of alcohols and compatible solutes on the activity of β-galactosidase

During alcoholic fermentation, the products build up and can, ultimately, kill the organism due to their effects on the cell's macromolecular systems. The effects of alcohols on the steady-state kinetic parameters of the model enzyme ß-galactosidase were studied. At modest concentrations (0 to 2 M), there was little effect of methanol, ethanol, propanol and butanol on the kinetic constants. However, above these concentrations, each alcohol caused the maximal rate, V (max), to fall and the Michaelis constant, K (m), to rise. Except in the case of methanol, the chaotropicity of the solute, rather than its precise chemical structure, determined and can, therefore, be used to predict inhibitory activity. Compounds which act as compatible solutes (e.g. glycerol and other polyols) generally reduced enzyme activity in the absence of alcohols at the concentration tested (191 mM). In the case of the ethanol- or propanol-inhibited ß-galactosidase, the addition of compatible solutes was unable to restore the enzyme's kinetic parameters to their uninhibited levels; addition of chaotropic solutes such as urea tended to enhance the effects of these alcohols. It is possible that the compatible solutes caused excessive rigidification of the enzyme's structure, whereas the alcohols disrupt the tertiary and quaternary structure of the protein. From the point of view of protecting enzyme activity, it may be unwise to add compatible solutes in the early stages of industrial fermentations; however, there may be benefits as the alcohol concentration increases.

Thin mercury film electrodes in dynamic speciation studies of metals

No presente trabalho, foi avaliado o desempenho e a aplicabilidade do eléctrodo de filme fino de mercúrio, em estudos de especiação dinâmica de metais vestigiais. Para tal, foram utilizadas duas técnicas electroanalíticas de redissolução: a clássica Voltametria de Redissolução Anódica (ASV) e a recentemente desenvolvida, Cronopotenciometria de Redissolução com varrimento do potencial de deposição (SSCP). As propriedades de troca-iónica e de transporte de massa de películas mistas preparadas a partir de dois polímeros com características distintas, o Nafion (NA) e o 4-Poliestireno sulfonato de sódio (PSS), foram avaliadas, antes da sua aplicação no âmbito da especiação de metais. Estas películas de NA-PSS demonstraram uma elevada sensibilidade, reprodutibilidade, estabilidade mecânica, bem como, propriedades de anti-bloqueio adequadas na modificação química do eléctrodo de filme fino de mercúrio (TMFE) e, na sua aplicação na determinação de catiões metálicos vestigiais em amostras complexas, por ASV. Para além disso, o desempenho de membranas do polielectrólito PSS em estudos de voltametria de troca-iónica (IEV) foi estudado. O objectivo desta investigação foi reunir as condições ideais na preparação de películas de PSS estáveis e com uma densidade de carga negativa elevada, de modo a aumentar a acumulação electrostática de catiões metálicos no filme polimérico e por conseguinte, conseguir incrementos no sinal voltamétrico. O desempenho e aplicabilidade do TMFE em estudos de especiação de metais vestigiais foram extendidos à SSCP como técnica analítica. Dada a elevada sensibilidade e resolução evidenciada pelo TMFE, este revelou ser uma alternativa adequada aos eléctrodos de mercúrio convencionais, podendo ser utilizado durante um dia de trabalho, sem degradação aparente do sinal analítico de SCP. As curvas de SSCP obtidas experimentalmente utilizando o TMFE estavam em concordância com aquelas previstas pela teoria. Para além disso, a constante de estabilidade (K) calculada a partir do desvio do potencial de meia-onda, para dois sistemas metal-complexo lábeis, aproxima-se não só do valor teórico, como também daquele obtido utilizando o eléctrodo de mercúrio de gota suspensa (HMDE). Adicionalmente, o critério experimental de labilidade inerente a esta técnica foi validado e o grau de labilidade para um dado sistema metal-complexo foi determinado, utilizando o filme fino de mercúrio depositado sob um eléctrodo rotativo (TMF-RDE). Este eléctrodo é muito útil na determinação de parâmetros cinéticos, como é o caso da constante de velocidade de associação (ka), uma vez que as condições hidrodinâmicas, durante a etapa de deposição, se encontram bem definidas.

Novel furan polymer materials based on the reversible Diels-Alder reaction

A futura e inevitável escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos seus preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento impressionante de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de fornecedores de energia, mas também de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, em particular da biomassa vegetal. Entre estes, os polímeros derivados de monómeros furânicos constituem uma classe única de materiais cujas estruturas podem, em princípio, simular virtualmente os seus homólogos actualmente derivados de recursos fósseis. O anel furânico é uma estrutura heterocíclica com um carácter diénico pronunciado, o que torna-o um dieno particularmente apropriado para a reacção de Diels-Alder (DA) com dienófilos como a maleimida. Um dos aspectos mais relevantes da reacção de DA é a sua reversibilidade em função da temperatura, a qual permite que os aductos sejam facilmente revertidos nos seus precursores por aumento da temperatura (reacção de retro-DA). No caso específico da combinação furano-maleimida, a formação do aducto predomina até cerca de 60ºC, enquanto a reacção inversa é dominante acima de 100ºC. A combinação desta característica da reacção de DA com a química de compostos furânicos pode abrir um novo caminho para a preparação de materiais macromoleculares funcionais com base em fontes renováveis e com aplicações promissoras como auto-reparação e reciclabilidade. O principal objectivo desta Tese, é a síntese e caracterização de novos materiais poliméricos termo-reversíveis, aplicando a reacção de DA a monómeros complementares com estruturas dos tipos furânico (o dieno, designado por A) e de maleimida (o dienófilo, designado por B). A primeira etapa neste trabalho envolveu a síntese, purificação e caracterização de novos monómeros furânicos e de maleimida do tipo AA, A3, BB, B3, AB, AB2, cada um com diferentes grupos separadores das funções reactivas. Posteriormente, estes monómeros foram polimerizados e despolimerizados por ciclos de DA/retro-DA utilizando diferentes combinações. A formação e dissociação de todos os aductos de DA foram seguidas por ambas espectroscopias de UV e RMN de 1H. O primeiro sistema de DA estudado foi uma combinação modelo entre reagentes mono-funcionais (-A+-B), nomeadamente o acetato furfurílico (FA) e a N-metilmaleimida (MM), ambos comercialmente disponíveis. O objectivo desta abordagem foi estudar a cinética e o equilíbrio da formação/dissociação dos aductos de DA e obter indicações sobre as condições mais adequadas a serem usadas na preparação dos correspondentes novos materiais macromoleculares. Além disso, pretendia-se verificar a presença ou ausência de reacções secundárias que poderiam intervir em ambas as vias directa e inversa das reacções, mesmo após vários ciclos. A espectroscopia de UV forneceu informação quantitativa sobre a cinética de formação do aducto através da diminuição progressiva da absorvência máxima a 293 nm correspondente ao grupo maleimida, a diferentes temperaturas (35, 50, 65 ºC) Reciprocamente, a correspondente reacção de retro-DA foi seguida a 90 ºC através do aumento do mesmo pico. A reversibilidade destes sistemas foi verificada com sucesso após uma sequência de ciclos de DA/retro-DA. Adicionalmente, verificou-se que os espectros originaram um ponto isosbéstico, provando que estes sistemas não envolvem quaisquer reacções secundárias. Uma vez que foi usado um excesso de FA, as reacções de DA modelo apresentaram um comportamento cinético de pseudo-primeira ordem, com a constante de velocidade k mais alta (2.1x10-5 dm3mol-1s-1) para T=65 ºC. A correspondente energia de activação foi de 39.0 kJ.mol-1. A reacção de retro-DA seguiu um comportamento de primeira ordem, com constante de velocidade de 1.6x10-6 s-1. A evolução deste sistema por RMN de 1H a 65ºC deu-nos informações mais detalhadas sobre a sua evolução estrutural, ou seja, à medida que a intensidade dos picos atribuídos à formação do aducto aumentaram progressivamente ao longo do tempo, os pertencentes aos reagentes iniciais diminuiram proporcionalmente. O “rendimento final”, calculado após 20 dias à temperatura ambiente, foi de aproximadamente 70%. A reacção de retro-DA foi depois seguida a 90ºC, observando-se tal como na espectroscopia de UV, o deslocamento da reacção no sentido da regeneração dos reagentes de partida. A viabilidade de múltiplos ciclos de DA/retro-DA estabelecidos pela espectroscopia de UV foi igualmente confirmada por RMN de 1H. O passo seguinte envolveu o estudo de um sistema de policondensação linear baseado no crescimento gradual por reacção de DA entre um monómero bisfurânico A-A e um do tipo bismaleimida B-B, seguindo a mesma abordagem que no sistema modelo. O poliaducto linear foi obtido a partir de soluções equimolares dos monómeros, por reacção de DA a 65ºC. O progresso desta polimerização foi seguido por espectroscopia de UV e RMN de 1H e, mais qualitativamente, pelo aumento da viscosidade do meio. A reacção seguiu um comportamento de segunda ordem, com uma constante de velocidade de 9.4x10-6 dm3mol-1s-1, e observou-se novamente um ponto isosbéstico nos dados de UV. Os espectros de RMN apresentaram o padrão esperado, nomeadamente o aumento progressivo dos sinais associados ao aducto e a correspondente diminuição dos grupos furano e maleimida livres. A despolimerização do poliaducto através da reacção de retro-DA foi seguida a 110ºC usando as mesmas técnicas. Os dados de UV mostraram o retorno progressivo da absorção dos grupos de maleimida, seguindo um comportamento cinético de primeira ordem, com constante de velocidade de 2.5x10-6 s-1, até à completa regeneração de ambos os monómeros. Os espectros de RMN providenciaram mais uma vez informação estrutural sobre o progresso da despolimerização, a qual foi acompanhada por uma diminuição progressiva da viscosidade. Adicionalmente, para seguir a retro- DA, adicionou-se um excesso de composto furânico monofuncional, nomeadamente o 2,5-dimetilfurano (DMFu), ao sistema de modo a bloquear as funções maleimida complementares, evitando assim a repolimerização após arrefecimento. Os productos isolados foram então o monómero bisfurânico AA, DMFu que não reagiu e o bisaducto não-polimerizável de BB com DMFu. Este resultado indicou claramente que o polímero foi de facto revertido nos seus monómeros durante a reacção de retro-DA. O terceiro sistema estudado foi outra polimerização linear, seguindo as mesmas condições experimentais que os anteriores, mas com uma estratégia diferente de modo a contornar o problema clássico de assegurar a estequiometria exacta dos monómeros. As estruturas dos monómeros utilizados incorporam ambos os grupos reactivos, i.e, moléculas do tipo A-B. A polimerização prematura destes monómeros intrinsecamente reactivos foi evitada com a protecção do grupo maleimida na forma de um aducto de DA com furano, até a incorporação do substituinte furânico na outra extremidade. Portanto, a policondensação destes monómeros foi iniciada após a desprotecção in situ deste composto mediante aquecimento, seguido de arrefecimento até à temperatura adequada para polimerizar. Os resultados obtidos por UV e RMN sugerem que de facto o uso de monómeros do tipo A-B oferece um melhor sistema linear. Em seguida, foram estudados sistemas de policondensação não-linear por reacção de DA, entre monómeros (um ou ambos) com funcionalidade superior a dois, nomeadamente sistemas do tipo A3+B-B ou A-A+B3, seguindo mais uma vez as mesmas condições experimentais. Uma vez que utilizam monómeros complementares contendo, em média, mais de duas funcionalidades, estes sistemas conduzem a materiais reticulados. Nestes estudos, foram usadas três razões molares de [maleimida]/[furano], nomeadamente 1.0, 0.75 e 0.5, de modo a estudar ambas as situações de não-gelificação e reticulação. Ambos sistemas apresentaram um comportamento regular e boa reciclabilidade quer para gerar situações que possam conduzir à formação de redes a diferentes graus de conversão, ou que possam parar antes da sua obtenção, conforme previsto pela equação de Flory-Stockmayer. Como esperado, a utilização de grupos complementares em quantidades estequiométricas produziu o espessamento mais rápido e a reticulação quase completa; à medida que a quantidade relativa de monómero trifuncional decresceu, as reacções pararam antes da reticulação, ou seja, originaram meios altamente viscosos contendo polímeros solúveis altamente ramificados. As reacções de retro-DA a 110 ºC conduziram à gradual dissolução das partículas de gel (quando presentes), tendo sido comprovado pelos espectros de UV e de RMN de 1H, evidenciado a regeneração dos monómeros. Tal como no sistema do tipo A-A+B-B, a reacção de retro-DA foi seguida adicionando um excesso de DMFu ao sistema reaccional. Como esperado, os produtos finais foram os monómeros furânicos, o DMFu em excesso e o trisaducto ou o bisaducto maleimida-DMFu, o que confirma a eficiência da despolimerização com regeneração dos monómeros iniciais. O último sistema de policondensação por reacção de DA envolveu um monómero assimetricamente substituído do tipo AB2, capaz de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas que não reticulam. Este estudo preliminar deste sistema foi seguido nas mesmas condições experimentais que os anteriores, apresentando um comportamento com as características esperadas.