Título: “Investigação do efeito de grupos periféricos de rutênio sobre

Título: “Investigação do efeito de grupos periféricos de rutênio sobre as propriedades fotofísicas de
porfirinas”
Resumo:
Nos últimos anos, a busca por novos complexos organometálicos que exibem altas e rápidas
respostas ópticas na região dos espectros de UV-vis e IR próximo tem atraído considerável
interesse devido sua potencial aplicação em dispositivos tais como, sensores, chaves e
limitadores ópticos, e na medicina, sendo usados como drogas sensitivas em tratamentos fotodinâmicos. Dentre os materiais organometálicos, os complexos porfirínicos tem despertado
uma considerável atenção devido sua relativa facilidade de manipulação estrutural, a qual pode
ser utilizada na otimização de suas características foto-físicas visando aplicações específicas.
Por exemplo, propriedades ópticas de moléculas de porfirina são altamente sensíveis a
mudanças no seu íon central e nos substituintes periféricos. No intuito de estimar as
perspectivas dessa classe de materiais frente à diversidade de possíveis aplicações, uma
completa caracterização da dinâmica de estado excitado é imperativa. Este trabalho foca na
caracterização óptica de um novo tipo de porfirinas, buscando o entendimento dos fatores que
influenciam em suas propriedades foto-físicas. As porfirinas possuem uma vasta gama de
aplicações as quais podem ser manipuladas devido sua versatilidade estrutural, tais como em
limitação óptica e fototerapia dinâmica para o tratamento de câncer. Neste sentido, é proposto
a combinação de anéis porfirínicos com grupos periféricos de rutênio. Estes, sendo
grupos aceitadores de carga quando ligados às moléculas de porfirina levam a mudanças nas
propriedades foto-físicas. O objetivo é analisar estas mudanças via caracterização
espectroscópica tentando identificar as propriedades intrínsecas da molécula, como tempo de
vida dos níveis eletrônicos, seção de choque de absorção, eficiência quântica de
fluorescência e força do oscilador. A fim de obter tais parâmetros, foram empregadas as
técnicas de Z-scan, Laser Flash-Fotólise, espectroscopias de fluorescência e absorção e
fluorescência resolvida no tempo. As técnicas empregadas forneceram resultados que
associam alterações nas propriedades absorcivas e de emissão das porfirinas em função da
adição dos grupos de rutênio, evidenciando favorecimentos no processo de absorção na região
do UV-vis e supressão da fluorescência, este ultimo associado a dissipação de energia via
decaimentos não radioativos.
Abstract
In the last few years the search for new organometallic complexes that exhibit large and fast
optical responses at UV-Vis and near IR spectrum regions have attracted a considerable
interest because of their potential application in devices such as sensors, optical limiters,
switches and in medicine, being used as sensitive drugs in photodynamic treatments. Among
the metallo-organic materials, porphyrin complexes have deserved a significant attention,
especially because of their relatively easy structural manipulation that can be used to tune their
photophysical characteristic aiming specific applications. For instance, optical properties of
porphyrin molecules are highly sensitive to changes in the central ion and in the outlying
substituent. In order to estimate the prospect of this class of materials for the huge amount of
possible applications, a complete characterization of the excited state dynamics isimperative.
This work concerns about the optical characterization of new type of porphyrins, aiming the
understanding of the factors that influence their photo-physical properties. The porphyrins have
a wide range of applications which can be manipulated due its structural versatility, such as
applications in optical limiting and phototherapy dynamic for cancer. In this way, we propose to
combine the porphyrin rings with peripheral ruthenium groups. These, been charge acceptor
groups bind to the porphyrin molecules, leading to changes in photo-physical properties.
The objective is to analyze these changes via spectroscopic characterization trying to identify
intrinsic properties of the molecule, as lifetime of the electronic levels, absorption cross
section, fluorescence quantum yields and oscillator strength. In order to obtain these
parameters was employed Z-Scan technique, Laser Flash- photolysis, fluorescence and
absorption spectroscopy and time resolved fluorescence. The employed techniques provided
results that associate spectral changes such as absorption and emission of the porphyrins
complexes due ruthenium groups adding, showing improvements in the absorption process and
a fluorescence suppression, most probably associated to energy loss by nonradioactive decays.
Aluno: Renato Neiva Sampaio
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/2315628751716471
Orientador: Prof. Dr. Newton Martins Barbosa Neto - INFIS/UFU
Co orientador: Prof. Dr. Antônio Eduardo da Hora - IQ/UFU
Data da Defesa: 21/01/2011
Banca Examinadora
Professores Doutores:
Newton Martins Barbosa Neto - Instituto de Física/UFU
Pablo José Gonçalves - Instituto de Física/UFG
Luís Rogério Dinelli - Pontal/UFU