Estudos fotofísicos de derivados poli-hidroxilados de flavona ligados ao cátion Al3+
| Ano de defesa: | 1999 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25092025-151119/ |
Resumo: | Neste trabalho é apresentado o estudo da associação do cátion Al3+ com derivados poli-hidroxilados de flavona, tais como quercetina e morin, pela combinação das técnicas de espectroscopia eletrônica de absorção e de emissão. O número de espécies em solução foi determinado com a aplicação do método de cálculo do rank das matrizes de absorbância e a estequiometria foi avaliada pelo método de Job. Em metanol, a formação de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 2:1 (morin:alumínio), envolvendo somente ligação no sítio carbonílico da cromona. A superfície de decaimento de fluorescência deste sistema é biexponencial com tempos de vida de 4.3 e 2.0 ns para os complexos 1:1 e 2:1, respectivamente. A análise do rank da matriz obtida pelo espectro de emissão resolvido no tempo indica a presença de duas espécies fluorescentes, em concordância com os resultados obtidos por espectroscopia de absorção UV-Visível. No caso da quercetina, ocorre a formação preferencial de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 1:2 (quercetina:alumínio) onde, além da complexação ao sítio da cromona, observa-se também a associação do cátion ao catecol ligado na posição 2 do anel pirona. Os tempos de vida destes complexos são, respectivamente, 1.8 e 3.5 ns, com rendimentos quânticos de emissão de 0.04 e 0.1. Para o sistema quercetina-alumínio, a análise da variação da absorbância e da contribuição ponderada dos tempos de vida com a concentração do cátion Al3+ possibilitou a determinação das constantes de associação para formação do complexo 1:1 (K1) e para o complexo 1:2 (K2). Na temperatura de 298 K, K1 = 1.7 x 107 M-1 e K2 = 2.3 x 104 M-1, o que mostra que a complexação no sítio central da cromona é bem mais efetiva que a complexação do cátion no grupo catecol. Através da variação de K2 com a temperatura, foi estimado o valor de entalpia de formação do complexo 1:2 com um valor de -5,7 Kcal/mol. Para ambos os sistemas investigados, o aparecimento de emissão de fluorescência dos complexos se deve à inibição da transferência intramolecular de próton no estado excitado, devido à associação do cátion alumínio ao sítio da carbonila do anel pirona. A variação da intensidade relativa de fluorescência com a concentração de alumínio tem um comportamento sigmoidal devido à existência de mais de um equilíbrio de complexação em um processo cooperativo de associação. |
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Estudos fotofísicos de derivados poli-hidroxilados de flavona ligados ao cátion Al3+Photophysical studies of polyhydroxylated flavone derivatives bound to the Al3+ cationAl3+ cationcação Al3+derivados poli-hidroxilados de flavonaestudos fotofísicosflavonóidesflavonoidsphotophysical studiespolyhydroxylated flavone derivativesNeste trabalho é apresentado o estudo da associação do cátion Al3+ com derivados poli-hidroxilados de flavona, tais como quercetina e morin, pela combinação das técnicas de espectroscopia eletrônica de absorção e de emissão. O número de espécies em solução foi determinado com a aplicação do método de cálculo do rank das matrizes de absorbância e a estequiometria foi avaliada pelo método de Job. Em metanol, a formação de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 2:1 (morin:alumínio), envolvendo somente ligação no sítio carbonílico da cromona. A superfície de decaimento de fluorescência deste sistema é biexponencial com tempos de vida de 4.3 e 2.0 ns para os complexos 1:1 e 2:1, respectivamente. A análise do rank da matriz obtida pelo espectro de emissão resolvido no tempo indica a presença de duas espécies fluorescentes, em concordância com os resultados obtidos por espectroscopia de absorção UV-Visível. No caso da quercetina, ocorre a formação preferencial de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 1:2 (quercetina:alumínio) onde, além da complexação ao sítio da cromona, observa-se também a associação do cátion ao catecol ligado na posição 2 do anel pirona. Os tempos de vida destes complexos são, respectivamente, 1.8 e 3.5 ns, com rendimentos quânticos de emissão de 0.04 e 0.1. Para o sistema quercetina-alumínio, a análise da variação da absorbância e da contribuição ponderada dos tempos de vida com a concentração do cátion Al3+ possibilitou a determinação das constantes de associação para formação do complexo 1:1 (K1) e para o complexo 1:2 (K2). Na temperatura de 298 K, K1 = 1.7 x 107 M-1 e K2 = 2.3 x 104 M-1, o que mostra que a complexação no sítio central da cromona é bem mais efetiva que a complexação do cátion no grupo catecol. Através da variação de K2 com a temperatura, foi estimado o valor de entalpia de formação do complexo 1:2 com um valor de -5,7 Kcal/mol. Para ambos os sistemas investigados, o aparecimento de emissão de fluorescência dos complexos se deve à inibição da transferência intramolecular de próton no estado excitado, devido à associação do cátion alumínio ao sítio da carbonila do anel pirona. A variação da intensidade relativa de fluorescência com a concentração de alumínio tem um comportamento sigmoidal devido à existência de mais de um equilíbrio de complexação em um processo cooperativo de associação.The association of Al3+ with quercetin and morin in methanol was studied using electronic absorption and emission spectroscopies. The number of species in solution with distinct absorption spectra was determined using the Rank method for analyzing absorbance matrices, and the stoichiometry of the complexes was evaluated by the Job\'s method. The number of fluorescent species in solution was determined by analyzing the time-resolved emission spectra with the Rank method, followed by a global analysis of the decay surface using an appropriate multi-exponential decay model. The association of Al3+ with morin results in two complexes with 1:1 and 2:1 (morin:aluminum) stoichiometries. In both species, the association with the cation occurs at the carbonyl and 3-hydroxyl groups of the pyrone ring. The fluorescence decay of this system is biexponential, with lifetimes of 4.3 and 2.0 ns for the 1:1 and 2:1 complexes, respectively. The association of Al3+ with quercetin preferentially forms two complexes with 1:1 and 1:2 (quercetin:aluminum) stoichiometries. In the 1:1 complex, the first cation binds to the pyrone ring site, while the second binds to the catechol group of the molecule. The lifetimes of the 1:1 and 1:2 complexes are 1.8 and 3.5 ns, with fluorescence quantum yields of 0.04 and 0.1, respectively. The association constants for these complexes are K1 = 1.7 × 107 M-1 and K2 = 2.3 × 104 M-1, indicating that the central site of the pyrone ring is much more effective than the catechol site in the chelation process of Al3+. In both systems, the π* → π* singlet emission occurs because the binding of Al3+ to the carbonyl and 3-hydroxyl groups of the pyrone ring inhibits intramolecular proton transfers at this site, which would otherwise lead to the formation of a non-emissive phototautomer. The sigmoidal behavior of the relative emission intensity upon addition of Al3+ is attributed to the presence of multiple complexation equilibria and cooperative association.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGehlen, Marcelo HenriqueGutierrez, Amanda Claro1999-11-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25092025-151119/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-29T15:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-25092025-151119Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-29T15:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Neste trabalho é apresentado o estudo da associação do cátion Al3+ com derivados poli-hidroxilados de flavona, tais como quercetina e morin, pela combinação das técnicas de espectroscopia eletrônica de absorção e de emissão. O número de espécies em solução foi determinado com a aplicação do método de cálculo do rank das matrizes de absorbância e a estequiometria foi avaliada pelo método de Job. Em metanol, a formação de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 2:1 (morin:alumínio), envolvendo somente ligação no sítio carbonílico da cromona. A superfície de decaimento de fluorescência deste sistema é biexponencial com tempos de vida de 4.3 e 2.0 ns para os complexos 1:1 e 2:1, respectivamente. A análise do rank da matriz obtida pelo espectro de emissão resolvido no tempo indica a presença de duas espécies fluorescentes, em concordância com os resultados obtidos por espectroscopia de absorção UV-Visível. No caso da quercetina, ocorre a formação preferencial de dois complexos com estequiometrias 1:1 e 1:2 (quercetina:alumínio) onde, além da complexação ao sítio da cromona, observa-se também a associação do cátion ao catecol ligado na posição 2 do anel pirona. Os tempos de vida destes complexos são, respectivamente, 1.8 e 3.5 ns, com rendimentos quânticos de emissão de 0.04 e 0.1. Para o sistema quercetina-alumínio, a análise da variação da absorbância e da contribuição ponderada dos tempos de vida com a concentração do cátion Al3+ possibilitou a determinação das constantes de associação para formação do complexo 1:1 (K1) e para o complexo 1:2 (K2). Na temperatura de 298 K, K1 = 1.7 x 107 M-1 e K2 = 2.3 x 104 M-1, o que mostra que a complexação no sítio central da cromona é bem mais efetiva que a complexação do cátion no grupo catecol. Através da variação de K2 com a temperatura, foi estimado o valor de entalpia de formação do complexo 1:2 com um valor de -5,7 Kcal/mol. Para ambos os sistemas investigados, o aparecimento de emissão de fluorescência dos complexos se deve à inibição da transferência intramolecular de próton no estado excitado, devido à associação do cátion alumínio ao sítio da carbonila do anel pirona. A variação da intensidade relativa de fluorescência com a concentração de alumínio tem um comportamento sigmoidal devido à existência de mais de um equilíbrio de complexação em um processo cooperativo de associação. |
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