Análise da influência de diferentes grupos periféricos na absorção multifotônica em imidazopiridinas sulfonadas
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-12052025-101709/ |
Resumo: | Grande importância tem sido atribuída às moléculas orgânicas dentro das pesquisas em fotônica. Parte desse fato pode ser conectado à vasta gama de aplicações que tangem esses compostos, indo desde o monitoramento de processos biológicos através de sondas fluorescentes, até bioimageamentos via microscopia de fluorescência por absorção de dois fótons. Dentro desse contexto de inovação, o grupo das imidazopiridinas emerge como excelente candidato dada características como: alta deslocalização eletrônica e formação de tautômeros em estados excitados, induzindo o aparecimento interessantes respostas ópticas. Nesse ínterim, o presente estudo busca avaliar as características absortivas lineares e não lineares de uma série de imidazopiridinas sulfonadas, juntamente com a investigação da dinâmica de seus estados excitados. Para tal, foram conduzidos experimentos de espectroscopia UV-Vis, fluorimetria, fluorescência resolvida no tempo, varredura-z e absorção transiente, complementados por simulações computacionais via Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Os resultados aqui expostos evidenciam uma boa concordância entre os resultados de absortividade molar e momentos de dipolo obtidos experimentalmente e simulados, a presença de fluorescência em um subconjunto de moléculas, com tempos de vida variando entre 0.7 ns e 1.3 ns e eficiência quântica de florescência entre 0.5% e 3.6%, elevadas seções de choque de dois fótons (~50GM), justificadas tanto pela natureza doadora e aceitadora dos grupos periféricos adicionados, quanto pela cooperação entre absorção de dois fótons entre os níveis S0 → S1 e absorção de um fóton entre S1 → Sn. Nesse sentido, o presente trabalho representa um avanço na compreensão das propriedades ópticas lineares e não lineares de imidazopiridinas, abrindo espaço para a engenharia de novos compostos otimizados e passíveis de aplicação. |
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Análise da influência de diferentes grupos periféricos na absorção multifotônica em imidazopiridinas sulfonadasAnalysis of the influence of different peripheral groups on multiphoton absorption in sulfonated imidazopyridinesImidazopidinasImidazopyridinesSeção de choque de dois fótonsTwo-photon absorption cross-sectionVarredura-ZZ-scanGrande importância tem sido atribuída às moléculas orgânicas dentro das pesquisas em fotônica. Parte desse fato pode ser conectado à vasta gama de aplicações que tangem esses compostos, indo desde o monitoramento de processos biológicos através de sondas fluorescentes, até bioimageamentos via microscopia de fluorescência por absorção de dois fótons. Dentro desse contexto de inovação, o grupo das imidazopiridinas emerge como excelente candidato dada características como: alta deslocalização eletrônica e formação de tautômeros em estados excitados, induzindo o aparecimento interessantes respostas ópticas. Nesse ínterim, o presente estudo busca avaliar as características absortivas lineares e não lineares de uma série de imidazopiridinas sulfonadas, juntamente com a investigação da dinâmica de seus estados excitados. Para tal, foram conduzidos experimentos de espectroscopia UV-Vis, fluorimetria, fluorescência resolvida no tempo, varredura-z e absorção transiente, complementados por simulações computacionais via Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Os resultados aqui expostos evidenciam uma boa concordância entre os resultados de absortividade molar e momentos de dipolo obtidos experimentalmente e simulados, a presença de fluorescência em um subconjunto de moléculas, com tempos de vida variando entre 0.7 ns e 1.3 ns e eficiência quântica de florescência entre 0.5% e 3.6%, elevadas seções de choque de dois fótons (~50GM), justificadas tanto pela natureza doadora e aceitadora dos grupos periféricos adicionados, quanto pela cooperação entre absorção de dois fótons entre os níveis S0 → S1 e absorção de um fóton entre S1 → Sn. Nesse sentido, o presente trabalho representa um avanço na compreensão das propriedades ópticas lineares e não lineares de imidazopiridinas, abrindo espaço para a engenharia de novos compostos otimizados e passíveis de aplicação.Great importance has been attributed to organic molecules in photonics research. Part of this can be connected to the wide range of applications these compounds have, ranging from the monitoring of biological processes through fluorescent probes to bioimaging via two-photon absorption fluorescence microscopy. In this context of innovation, the imidazopyridine group emerges as an excellent candidate due to its characteristics of: high electronic delocalization and the formation of tautomers in excited states, leading to the appearance of interesting optical responses. In this regard, the present study aims to evaluate the linear and nonlinear absorptive characteristics of a series of sulfonated imidazopyridines, along with the investigation of the dynamics of their excited states. For this, UV-Vis spectroscopy, fluorimetry, time-resolved fluorescence, Z-scan, and transient absorption experiments were conducted, complemented by computational simulations using Density Functional Theory (DFT). The results presented here show good agreement between the experimentally and simulated obtained molar absorptivity values and dipole moments, the presence of fluorescence in a subset of molecules with lifetimes ranging from 0.7 ns to 1.3 ns, and fluorescence quantum efficiency ranging from 0.5% to 3.6%. These results also show high two-photon cross-sections (~50 GM), explained by both the donor and acceptor nature of the added peripheral groups and the cooperation between two-photon absorption between the S0 → S1 levels and one-photon absorption between the S1 → Sn levels. In this sense, the present work represents an advancement in the understanding of the linear and nonlinear optical properties of imidazopyridines, opening the door for the engineering of new optimized compounds with potential applications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMendonça, Cleber RenatoCampos, Gabriel de Oliveira2025-03-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-12052025-101709/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/openAccesspor2025-05-14T13:10:02Zoai:teses.usp.br:tde-12052025-101709Biblioteca 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:27212025-05-14T13:10:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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