Investigação das propriedades dos estados excitados de díades doadoras-receptoras de rutênio(II)-perileno diimida

• Processo: 21/10586-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2021
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Isabele Aparecida Soares de Campos
• Supervisor: Paola Ceroni
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Università di Bologna, Itália
• Vinculado à bolsa: 18/03424-0 - Complexos de Ru(II)-perilenodiimida para ativação do oxigênio singleto: terapia fotodinâmica e imagem celular no tratamento de Câncer Melanoma, BP.DR
• Assunto(s): Terapia fotodinâmica Fotoquímica inorgânica Sistemas híbridos Águas residuárias Compostos de rutênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Donor-acceptor dyads | Excited states dynamics | Photodynamic Therapy | Ruthenium(II) complexes | singlet oxygen | Time-resolved spectroscopic studies | Fotoquímica Inorgânica

Resumo

O desenvolvimento de sistemas híbridos orgânico-inorgânicos com propriedades de absorção e emissão no infravermelho próximo vem atraindo grande interesse devido a diversas aplicações, incluindo catálise, medicina e detecção luminescente. Um problema no planejamento de sistemas híbridos orgânico-inorgânicos é o projeto díades para conectar os diferentes cromóforos e potencializar a ação sinérgica. Seguindo esta estratégia, preparamos uma díade de Rutênio(II)-perileno diimida, denominada [Ru(fen)2 (pPDIp)]2+, onde pPDIp é um perileno funcionalizado nas posições imida com a 1,10-fenantrolina (fen). Esta díade melhorou o acoplamento eletrônico entre as frações de perileno e Ru(II)-polipiridínico, que levou a população do estado excitado do tripleto do grupo do perileno com um tempo de vida de 1,8 µs. Com o intuito de desenvolver novos sistemas com propriedades ópticas otimizadas, preparamos as díades [Ru(phen)2(PDI-Py)]2+ e [Ru(dmphen)2(PDI-Py)]2+, onde dmphen é 5, 6-Dimetil-1,10-fenantrolina e PDI-Py é um perileno funcionalizado nas posições 1,7-bay com pirrolidina e nas posições imida com 1,10-fenantrolina. Ambas as novas díades têm excitação com luz e 700 nm. A relevância desses resultados intensificou nosso interesse pela dinâmica dos estados excitados dessas díades. Uma visão mais profunda do mecanismo dos processos de estado excitado permite compreender os processos fotofísicos envolvidos. Por exemplo, espera-se que a separação de carga fotoinduzida (D +-A-) ocorra rápida e quantitativamente e, ao mesmo tempo, a recombinação de carga seja de alguma forma impedida. Pretendemos também investigar as propriedades fotofísicas dessas díades em filmes poliméricos a serem aplicados como uma fonte eficiente e estável de oxigênio singleto (1O2). Estes estudos são essenciais para aplicações práticas das díades propostas, como no tratamento de águas residuais e terapia fotodinâmica para câncer. Para a realização desses estudos estamos nos inscrevendo no programa FAPESP- (BEPE-DR) por um período de doze meses a partir de abril de 2021, na Universidade de Bolonha, na Itália, sob orientação da professora Paola Ceroni. O laboratório da Professora Paola Ceroni está totalmente equipado para medições fotofísicas resolvidas no tempo na escala de tempo de ps e fs, o que permite a investigação não só de sistemas multicomponentes em solução, mas também o estudo da sua organização em suportes sólidos e ao nível molecular. (AU)