Fluoróforos contendo o núcleo 1,3,5- triazina e substituintes Bodipy e organofosforados para aplicação como sensores moleculares

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Marques, Bruno da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fluorescência, Cumarina, Triazina, Composto organofosforado
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/30567

Na última década os cromóforos fluorescentes BODIPY (4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s- indaceno) receberam muita atenção por conta das suas propriedades fotofísicas e fotoquímicas únicas, levando-os a estudos de interesse no ramo da medicina de imagem. O raio de aplicações pode ser aumentado sensivelmente com a introdução de grupos organofosforados em posições estratégicas nas moléculas do sistema BODIPY, de tal modo que a nova característica hidrofílica ou anfifílica venha a ser explorada em setores como marcadores fluorescentes para biomoléculas, agentes fotossensibilizantes, dispositivos emissores de luz, células solares e sensores químicos. Nesse contexto, o trabalho propõe desenvolver uma nova classe de sensores moleculares que reúna, na mesma molécula, o bloco BODIPY, que atua como fluoróforo doador de energia, com o bloco organofosforado, responsável por promover a hidrossolubilidade das moléculas finais tornando-as capazes de interagir nos meios extra e intercelulares. O anel 1,3,5- triazina foi eleito como núcleo central de conexão desses blocos estruturais devido à sua grande conveniência para agregar até três grupos de interesse por substituição dos três átomos de cloro da matéria prima – o cloreto cianúrico. As substituições sequenciais por reagentes nucleofílicos são bem conhecidas e ocorrem em função da temperatura reacional, utilizando solventes polares e uma base aceptora de HCl. Nesse projeto foi investigada a reatividade de três nucleófilos, com o objetivo de obter tríades fluorescentes, candidatas a sensores de metais: 1) BODIPY fenólico, 2) aminoalquilfosforamidatos e 3) 2-(2-aminoetil)-piridina. Por dificuldades experimentais na substituição do BODIPY fenólico, alterações metodológicas foram realizadas a fim de introduzir o p-hidroxibenzaldeído (CHO) na arquitetura tríazinica. Com isso, observou-se que a melhor sequência para a introdução dos nucleófilos foi respectivamente CHO, 2-(2-aminoetil)-piridina e aminoalquilfosforamidatos. Fato que corrobora os valores de barreira energética obtidos em cálculos teóricos de ΔHi ‡ = 6,2 (etapa 1), ΔHii ‡ = 9,2 (etapa 2), e ΔHiii ‡ = 16,6 kcal mol–1 (etapa 3). Os produtos de trissubstituição obtidos conjugam a fluorescência característica do BODIPY com emissão e absorção na faixa dos 500 nm, rendimento quântico na faixa de 80%, em mistura de DMSO e água (50:50), e boa hidrossolubilidade. Os estudos preliminares de complexação das tríades com os íons Cu2+, Zn2+ , Ag+ , Cd2+, Fe2+ e Fe3+ utilizando titulação fluorimétrica para avaliar a capacidade de coordenação de metais não apresentou resultados detectáveis nas condições avaliadas: DMSO/água na proporção 50:50, comprimento de onda de excitação próximo a 500 nm e razão [M]/[L] variando de 0,25 a 5,0. Novos metais de transição serão aplicados para o estudo de titulação fluorimétrica, com a manutenção das demais condições já utilizadas.