Mecanismos da Quimiluminescência Orgânicas

• Processo: 23/06417-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Joséf Wilhelm Baader
• Beneficiário: Joséf Wilhelm Baader
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Mecanismos de reação Quimiluminescência Fotoquímica orgânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biosensores | mecanismos de reação | peróxidos cíclicos | Peróxioxalato | quimiexcitação | quimiluminescência | Fotoquímica orgânica

Resumo

Processos quimiluminescentes e bioluminescentes estão sendo amplamente utilizados em diversos ensaios analíticos e bioanalíticos, incluindo aplicações para imagens in vivo. A decomposição de peróxidos cíclicos de quatro membros, ou seja, 1,2-dioxetanos e 1,2-dioxetanonas é envolvida em muitas transformações quimiluminescentes. O mecanismo de formação de estados excitados envolve, em muito os casos, processos de transferência de elétron a partir de um ativador, que pode ocorrer de maneira intra ou intermolecular, sendo que geralmente os processos intermoleculares são de baixa eficiência, porém, os processos intramoleculares podem ser altamente eficientes. Por outro lado, a reação peroxioxalato envolve processos de transferência de elétron intermolecular, porém, possui alta eficiência de quimiluminescência. Neste projeto de pesquisa propõem-se o estudo dos mecanismos das seguintes transformações quimiluminescentes: decomposição catalisada de peróxidos cíclicos (envolvendo transferência de elétron intermolecular, ocorrendo com baixa eficiência); decomposição induzida de 1,2-dioxetanos fenóxi-substituídas (envolvendo transferência de elétron intramolecular, ocorrendo com alta eficiência); reação peroxioxalato (envolvendo transferência de elétron intermolecular, mas possui alta eficiência). Nestes sistemas será estudado o efeito do meio sobre os rendimentos quânticos de quimiexcitação. Além disso, será estudado especificamente o efeito da presença da água sobre a eficiência da reação peroxioxalato e feitos esforços para se criar sistemas peroxioxalato com reagentes de baixa toxicidade ambiental. Espera-se obter destes estudos informações sobre os fatores que determinam os rendimentos quânticos de quimiexcitação de transformações quimiluminescentes e, eventualmente, extrapolar esta informação para as transformações bioluminescentes. Com isso espera-se ser possível o desenho racional de aplicações analíticas envolvendo transformações bio e quimiluminescentes. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CABELLO, MAIDILEYVIS C.; EL SEOUD, OMAR A.; BASTOS, ERICK L.; BAADER, WILHELM J.. Chemiluminescent peroxyoxalate cellulose microspheres. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 449, p. 7-pg., 2023-12-16. (14/22136-4, 23/06417-2)

CABELLO, MAIDILEYVIS C.; BASTOS, ERICK L.; EL SEOUD, OMAR A. A.; BAADER, WILHELM J.. Bright and long-lasting aqueous peroxyoxalate chemiluminescence in cellulose microspheres. Photochemistry and Photobiology, v. N/A, p. 10-pg., 2024-11-19. (14/22136-4, 23/06417-2)

SANTOS, CERIZE S.; LEMOS, MARCOS P. O.; BETSCHART, LARISSA M.; BAADER, WILHELM J.. Antiradical capacity assay for hydrophobic substances using hemin-catalyzed luminol chemiluminescence in cationic micelles. Photochemistry and Photobiology, v. 100, n. 6, p. 16-pg., 2024-02-23. (14/22136-4, 21/13791-2, 23/06417-2)

CABELLO, MAIDILEYVIS C.; LEMOS, MARCOS P. O.; BAADER, WILHELM J.. Water modulates the chemiexcitation efficiency of the peroxyoxalate reaction: Enhancement at low and decrease at higher concentrations. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 456, p. 8-pg., 2024-06-03. (14/22136-4, 23/06417-2)