Novos complexos do tipo Mn(I)-fotosensibilizador: modelos minéticos para o lado doador do PSII em fotossíntese artificial

• Processo: 09/08218-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2011
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Rose Maria Carlos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotoquímica inorgânica Fotoquímica Combustíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Combustíveis | complexos de Mn(I) | Complexos de Ru(II) | fotoquímica | Fotosensibilização | fotosintese artificial | Fotoquímica Inorgânica

Resumo

Esta solicitação requer auxílio financeiro para a aquisição de um espectrofluorímetro Shimadzu, reagentes, solventes, gases, vidrarias e serviços de terceiros. A fotossíntese natural (FN) é capaz de converter energia solar em química por uma série de reações de transferência de elétrons (TE) usando a água como fonte de elétrons. Assim, construir um sistema artificial que use os mesmos princípios para converter luz solar em eletricidade ou estocar energia na forma de H2(g) ou metano é o maior desafio das pesquisas em fotossíntese artificial (FA). Com este intuito, neste projeto pretende-se preparar complexos bimoleculares do tipo [(phen)2Ru-(LP)2-Mn(CO)3(imH)] e [(Him)Re(CO)3(LP)Mn(CO)3(imH)](SO3CF3)2 onde LP é o ligante ponte e avaliar a habilidade destes compostos de mimificar o lado doador do PSII. Pretendemos usar como LP os seguintes compostos: pirazina, 4,4'-bipiridina, 1,2-bis[(4,4-dimetil-2,2'-bipiridil)]etano e trans-1,2-bis(4- piridil)-etileno. A motivação para este projeto veio dos estudos fotoquímicos, no nosso laboratório, com o complexo fac-[Mn(CO)3(phen)(im)]+ (auxílio individual FAPESP, 05/60894-9) o qual apresenta propriedades fotoredox similares as descritas para o cluster de Mn(II) -tirosina da FN. Para atuar como fotosensibilizador escolhemos os complexos polipiridínicos de Ru(II) e Re(I) uma vez que apresentam os requisitos necessários para mimificar a função da clorofila P680 no PSII. A viabilidade da nossa proposta será avaliada pelo estudo cinético da reação de TE intra- e inter- molecular na ausência e presença do receptor de elétrons externo (MV2+). Os processos químicos de oxidação da água e redução do CO2(g) também serão avaliados neste projeto. Para estes estudos combinaremos as técnicas espectroscópicas (UV-vis, IV, EPR, 1H e 13C NMR) e espectroeletroquímicas (UV-vis e IV) ás técnicas fotoquímicas e fotofísicas. É importante salientar que os processos de conversão da energia solar em combustível e eletricidade que se baseiam na FN emergem como parte importante para o desenvolvimento sustentável uma vez que tem como metas a proteção ambiental, e obtenção de energia renovável a partir da luz solar e água. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

OLIVEIRA, REGINA M. M.; DE SOUZA DANIEL, JULIANA F.; CARLOS, ROSE M.. Synthesis, spectroscopic characterization and biological activity of cis-[Ru(hesperidin)(1,10 `-phenanthroline)(2)](PF6) complex. Journal of Molecular Structure, v. 1031, p. 269-274, JAN 16 2013. (09/08218-0, 08/57859-5)

OLIVEIRA, REGINA M. M.; DE SOUZA DANIEL, JULIANA F.; DE AGUIAR, INARA; DAS GRACAS FERNANDES DA SILVA, MARIA FATIMA; FERNANDES, JOAO BATISTA; CARLOS, ROSE M.. Structural effects on the hesperidin properties obtained by chelation to magnesium complexes. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 129, p. 35-42, DEC 2013. (09/08218-0, 08/57859-5)

DE AGUIAR, INARA; LIMA, FRANCISCO C. A.; ELLENA, JAVIER; MALTA, VALERIA R. S.; CARLOS, ROSE M.. Study of the phenanthroline-Mn-imidazole bonding in Mn(I) triscarbonyl complex: A X-ray and DFT computational analysis. COMPUTATIONAL AND THEORETICAL CHEMISTRY, v. 965, n. 1, p. 7-14, APR 2011. (09/08218-0)

CAMILO, MARIANA R.; CARDOSO, CAROLINA R.; CARLOS, ROSE M.; LEVER, A. B. P.. Photosolvolysis of cis-[Ru(alpha-diimine)(2)(4-aminopyridine)(2)](2+) Complexes: Photophysical, Spectroscopic, and Density Functional Theory Analysis. Inorganic Chemistry, v. 53, n. 7, p. 3694-3708, APR 7 2014. (09/08218-0, 08/52859-7, 06/50322-0)

DE AGUIAR, INARA; DOS SANTOS, EDJANE ROCHA; MAFUD, ANA CAROLINA; ANNIES, VINICIUS; NAVARRO-SILVA, MARIO ANTONIO; DOS SANTOS MALTA, VALERIA RODRIGUES; DO PRADO GAMBARDELLA, MARIA TERESA; MARQUES, FRANCISCO DE ASSIS; CARLOS, ROSE MARIA. Synthesis and characterization of Mn(I) complexes and their larvicidal activity against Aedes aegypti, vector of dengue fever. Inorganic Chemistry Communications, v. 84, p. 49-55, OCT 2017. (09/08218-0, 14/02282-6)

CARDOSO, CAROLINA R.; DE AGUIAR, INARA; CAMILO, MARIANA R.; LIMA, MARCIA V. S.; ITO, AMANDO S.; BAPTISTA, MAURICIO S.; PAVANI, CHRISTIANE; VENANCIO, TIAGO; CARLOS, ROSE M.. Synthesis, spectroscopic characterization, photochemical and photophysical properties and biological activities of ruthenium complexes with mono- and bi-dentate histamine ligand. DALTON TRANSACTIONS, v. 41, n. 22, p. 6726-6734, 2012. (09/08218-0)

CARDOSO, CAROLINA R.; LIMA, MARCIA V. S.; CHELESKI, JULIANA; PETERSON, ERICA J.; VENANCIO, TIAGO; FARRELL, NICHOLAS P.; CARLOS, ROSE M.. Luminescent Ruthenium Complexes for Theranostic Applications. Journal of Medicinal Chemistry, v. 57, n. 11, p. 4906-4915, JUN 12 2014. (09/08218-0)

CAMILO, MARIANA R.; MARTINS, FELIPE T.; MALTA, VALERIA R. S.; ELLENA, JAVIER; CARLOS, ROSE M.. cis-Bis(1,10-phenanthroline-kappa N-2,N')bis(pyridin-4-amine-kappa N-1)ruthenium(II) bis(hexafluoridophosphate). ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION E-CRYSTALLOGRAPHIC COMMUNICATIONS, v. 69, p. 13-pg., 2013-02-01. (09/08218-0, 08/52859-7)

CAMILO, MARIANA R.; MARTINS, FELIPE T.; MALTA, VALERIA R. S.; ELLENA, JAVIER; CARLOS, ROSE M.. cis-Bis(2,2'-bipyridine-kappa N-2,N')bis(pyridin-4-amine-kappa N-1)ruthenium(II) bis(hexafluoridophosphate) acetonitrile monosolvate. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION E-CRYSTALLOGRAPHIC COMMUNICATIONS, v. 69, p. 13-pg., 2013-02-01. (09/08218-0, 08/52859-7)

OLIVEIRA, REGINA M. M.; DE SOUZA DANIEL, JULIANA F.; CARLOS, ROSE M.. Synthesis, spectroscopic characterization and biological activity of cis-[Ru(hesperidin)(1,10 '-phenanthroline)(2)](PF6) complex. Journal of Molecular Structure, v. 1031, p. 6-pg., 2013-01-16. (09/08218-0, 08/57859-5)