Síntese de derivados do fulereno-C60

• Main Author: Leandro Jose dos Santos
• Other Authors: Rosemeire Brondi Alves
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2010
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-876VMR

=== Presently, C60 fullerene and its derivatives are of great importance in chemistry, mainly due to their physical properties and biological activities. One of the main problems related to C60 is its low solubility in the commonly used solvents, which limits its application. Aiming to study their physicochemical properties, 17 new C60 derivatives with appropriate solubility were synthesized in this work through a cyclopropranation reaction and functionalized with carbohydrates, pyridines, tetrazoles, and oxadiazole. Considering that the azole derivatives presented good solubility in organic solvents and aiming for a possible application of these compounds, two studies of their physico-chemical properties were performed: the investigation of the photosensibility of these derivatives in solution and the study of their electrochemical properties. The photosensibility for conversion of oxygen triplets into reactive oxygen species (ROS) was investigated by electron paramagnetic resonance. The results suggest that ROS were produced in an azole derivative solution under laser illumination. These derivatives, therefore, are potential photosensitizers and may have a topical use in photodynamic therapy. The analysis of the azole derivatives by cyclic voltammetry has shown that the electrochemical properties of the C60 sphere were not significantly altered by its functionalization. Therefore, these derivatives are promising candidates for the construction of a photovoltaic cell. The pyridinium salts and the synthesized tetrazole salts presented good solubility in DMSO and in a mixture of DMSO/H2O, which makes the future investigation of the biological and photophysical properties of their compounds possible. On the other hand, the insolubility of carbohydrate-containing fullerene derivatives is an obstacle to their practical application. === O fulereno C60 e seus derivados são de grande importância na química atual, principalmente devido às propriedades físicas e atividades biológicas relatadas para estes compostos. Um dos principais problemas relacionados ao C60 é a sua baixa solubilidade em solventes usuais, o que limita a aplicação deste composto. Visando sintetizar derivados fulerênicos com solubilidade adequada para estudar suas propriedades físico-químicas foram sintetizados neste trabalho, por meio da reação de ciclopropanação, 17 novos derivados do C60, funcionalizados com carboidratos, piridinas, tetrazóis e oxadiazol. Considerando que os derivados azólicos, apresentaram boa solubilidade em solventes orgânicos e, visando uma possível aplicação destes compostos, foram realizados dois estudos de suas propriedades físico-químicas: a investigação da fotossensibilidade destes derivados em solução e o estudo de suas propriedades eletroquímicas. A fotossensibilidade para a conversão de oxigênio tripleto em espécies reativas de oxigênio foi realizada por Ressonância Paramagnética Eletrônica. Os resultados sugerem que espécies reativas de oxigênio estão sendo produzidas nas soluções dos derivados azólicos, sob iluminação com laser. Com isso, estes derivados apresentaram-se como potenciais fotossensibilizadores, podendo ser utilizados para uso tópico em terapia fotodinâmica. A análise dos derivados azólicos por voltametria cíclica mostrou que a propriedade eletroquímica da esfera do C60 não foi alterada significativamente após sua funcionalização. Com isso pode-se considerar que estes derivados são promissores candidatos para construção de uma célula fotovoltaica. Os sais de piridínio e de tetrazol sintetizados, apresentaram boa solubilidade em DMSO e em uma mistura de DMSO/H2O o que torna possível avaliar futuramente as propriedades biológicas e fotofísicas destes compostos. Já a insolubilidade dos derivados fulerênicos contendo carboidratos representou um obstáculo para as suas aplicações práticas.