Authors: Cabrera, Ricardo; Filevich, Oscar; García Acosta, Beatriz; Athilingam, Jegath; Bender, Kevin J.; Poskanzer, Kira E.; Etchenique, Roberto Argentino
Publication Date: 2017.
Language: English.
Abstract:
Serotonin, or 5-hydroxytryptamine (5HT), is an important neurotransmitter in the nervous system of both vertebrates and invertebrates. Deficits in 5HT signaling are responsible for many disabling psychiatric conditions, and its molecular machinery is the target of many pharmaceuticals. We present a new 5HT phototrigger, the compound [Ru(bpy)2(PMe3)(5HT)]2+, where PMe3 is trimethylphosphine. As with other ruthenium-bipyridyl based caged compounds, [Ru(bpy)2(PMe3)(5HT)]2+ presents activity in the visible region of the spectrum. We characterize and discuss the photochemical properties of the caged compound, and demonstrate its use by modulating the excitability of mouse prefrontal principal neurons.
Author affiliation: Cabrera, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Ciclo Básico Común; Argentina
Author affiliation: Filevich, Oscar. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Author affiliation: García Acosta, Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Athilingam, Jegath. UCSF Weill Institute for Neuroscience; Estados Unidos. University of California; Estados Unidos
Author affiliation: Bender, Kevin J.. UCSF Weill Institute for Neuroscience; Estados Unidos. University of California; Estados Unidos
Author affiliation: Poskanzer, Kira E.. UCSF Weill Institute for Neuroscience; Estados Unidos. University of California; Estados Unidos
Author affiliation: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Publication Date: 2010.
Language: English.
Abstract:
We report the synthesis, characterization and applications of a ruthenium-bipyridine based caged nicotine. The complex [Ru(bpy)2(nic)2]2+ (where bpy=2,2' bipyridine and nic=nicotine (3-[(2S)-1-methylpyrrolidin-2-yl] pyridine)) releases nicotine with a quantum yield Φ=0.23 upon irradiation with biologically harmless, blue (473nm) or green (532nm) light. The photolysis reaction is clean and very fast, with a time constant of 17ns. The synthesis is simple and the obtained compound is characterized by NMR, UV-Vis spectroscopy and cyclic voltametry. We find that this compound is active in biological systems, being able to elicit action potentials in leech neurons. © 2010 Elsevier Inc.
Author affiliation: Filevich, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Salierno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Publication Date: 2011.
Language: English.
Abstract:
We report a new colorimetric assay to quantify endo-polygalacturonase activity, which hydrolyzes polygalacturonic acid to produce smaller chains of galacturonate. Some of the reported polygalacturonase assays measure the activity by detecting the appearance of reducing ends such as the Somogyi–Nelson method. As a result of being general towards reducing groups, the Somogyi–Nelson method is not appropriate when studying polygalacturonase and polygalacturonase inhibitors in plant crude extracts, which often have a strong reducing power. Ruthenium Red is an inorganic dye that binds polygalacturonic acid and causes its precipitation. In the presence of polygalacturonase, polygalacturonic acid is hydrolyzed bringing about a corresponding gain in soluble Ruthenium Red. The described assay utilizes Ruthenium Red as the detection reagent which has been used previously in plate-based assays but not in liquid medium reactions. The new method measures the disappearance of the substrate polygalacturonic acid and is compared to the Somogyi–Nelson assay. The experimental results using lemon peel, a fern fronds and castor leaf crude extracts demonstrate that the new method provides a way to the quickly screening of polygalacturonase activity and polygalacturonase inhibitors in plant crude extracts containing high amounts of reducing power. On the other hand, the Ruthenium Red assay is not able to determine the activity of an exo-polygalacturonase as initial velocity and thus would allow the differentiation between endo- and exo-polygalacturonase activities.
Author affiliation: Torres, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; Argentina
Author affiliation: Sayago, Jorge Esteban. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina
Author affiliation: Ordóñez, Roxana Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina
Author affiliation: Isla, Maria Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Authors: Zayat, Leonardo Martin; Noval, María Gabriela; Campi, Julieta; Calero, Cecilia Ines; Calvo, Daniel Juan; Etchenique, Roberto Argentino
Publication Date: 2007.
Language: English.
Abstract:
Inhibiting with visible light. An inorganic‐based caged compound of the inhibitory neurotransmitter, γ‐amino butyric acid (GABA), was prepared and photolysed by light at 450 nm with the highest uncaging quantum yield reported to date. GABA ion channels were activated by irradiation in a biological preparation by using this caged compound. (Image courtesy of the CNS Forum http://www.cnsforum.com)
Author affiliation: Zayat, Leonardo Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Noval, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Campi, Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Author affiliation: Calero, Cecilia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina
Author affiliation: Calvo, Daniel Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina
Author affiliation: Etchenique, Roberto Argentino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Authors: Lederhos, Cecilia Rosa; L'argentiere, Pablo Cesar; Coloma Pascual, Fernando; Figoli, Nora Susana
Publication Date: 2006.
Language: English.
Abstract:
The 1-heptyne selective hydrogenation carried out at 150kPa, and at 283 and 303K using Ru/Al2O3 and Ru/C as catalysts, was studied. Catalysts were prepared by the incipient wetness impregnation technique using RuCl3 as precursor. Ru/Al2O3 was treated in hydrogen at 373 or 573K and Ru/C only at the last temperature. Catalysts were characterized by hydrogen chemisorption, TPR and XPS. Ru dispersion after treatment in hydrogen at the highest temperature is similar for both catalysts. Ru is present as Ru0 in Ru/C, while Ru0 and Ru electron-deficient species are present on the catalysts surface after hydrogen treatment at the two temperatures using Al2O3 as support. The best catalytic behavior was observed for the highest temperature of hydrogen treatment and for 303K reaction temperature. As a consequence of a shape selectivity effect of the C support, the best conversion is obtained with the alumina supported catalyst.
Author affiliation: Lederhos, Cecilia Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina
Author affiliation: L'argentiere, Pablo Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina
Author affiliation: Coloma Pascual, Fernando. Universidad de Alicante; España
Author affiliation: Figoli, Nora Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Authors: Lederhos, Cecilia Rosa; L'Argentière, Pablo Cesar; Coloma-Pascual, Fernando; Figoli, Nora Susana
Publication Date: 2006.
Language: English.
Abstract:
The 1-heptyne selective hydrogenation carried out at 150kPa, and at 283 and 303K using Ru/Al2O3 and Ru/C as catalysts, was studied. Catalysts were prepared by the incipient wetness impregnation technique using RuCl3 as precursor. Ru/Al2O3 was treated in hydrogen at 373 or 573K and Ru/C only at the last temperature. Catalysts were characterized by hydrogen chemisorption, TPR and XPS. Ru dispersion after treatment in hydrogen at the highest temperature is similar for both catalysts. Ru is present as Ru0 in Ru/C, while Ru0 and Ru electron-deficient species are present on the catalysts surface after hydrogen treatment at the two temperatures using Al2O3 as support. The best catalytic behavior was observed for the highest temperature of hydrogen treatment and for 303K reaction temperature. As a consequence of a shape selectivity effect of the C support, the best conversion is obtained with the alumina supported catalyst.
Author affiliation: Lederhos, Cecilia Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica ; Argentina
Author affiliation: L'Argentière, Pablo Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica ; Argentina
Author affiliation: Coloma-Pascual, Fernando. Universidad de Alicante; España
Author affiliation: Figoli, Nora Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica ; Argentina
Repository: CONICET Digital (CONICET). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Abstract:
Se estudió el efecto de los mastocitos (MC), la heparina y heparinas sin actividad anticoagulante sobre el desarrollo tumoral. Empleando el fluorocromo tris (2,2’-bipiridina) rutenio (II), que se une a los grupos sulfatos de la heparina, se realizó la identificación citoquímica de MC de cavidad peritoneal y se cuantificó comparativamente el contenido de heparina de los gránulos de MC de ratones portadores de tumor (MCP) y de ratones normales (MCN) mediante análisis de imagen. Los MCN que poseen el doble de heparina que los MCP inhibieron la proliferación in vitro y la incidencia tumoral in vivo de un adenocarcinoma mamario murino de moderada capacidad metastásica en pulmón (M3). Observamos que las células M3 poseen receptores para heparina de alta afinidad, a los que pueden también unirse una heparina parcialmente N-desulfatada N-Acetilada (N-des N-Ac). Ambas heparinas inhibieron la proliferación de las células tumorales in vitro e incrementaron la adhesión celular mientras que otras heparinas modificadas (parcialmente O-desulfatada (Odes), N-desulfatada (N-des), O/N-desulfatada N-Acetilada (O/N-des N-Ac)) no se unen a los receptores y no tuvieron efecto sobre la proliferación y la adhesión. Estos resultados muestran que la unión de la heparina a los receptores se correlaciona con el efecto antiproliferativo y el aumento de la adhesión celular. Solamente la heparina inhibió la formación de metástasis experimentales en pulmón, siendo el efecto revertido por un inhibidor selectivo del activador de plasminógeno de tipo uroquinasa (uPA) (el compuesto B623). Para determinar el mecanismo por el cual la heparina posee efecto antimetastásico se estudió: a) el efecto fibrinolítico de las heparinas mediado por uPA; b) la actividad procoagulante de ratones portadores de tumor y el efecto de las heparinas en la coagulación y c) la producción de actividad heparinasa por parte de las células tumorales M3 y la susceptibilidad de las heparinas a ser degradadas por esta enzima. El análisis global de los resultados sugiere que el efecto antimetastásico se asocia a la actividad anticoagulante.
We have investigated the effect of mast cells (MC), heparin and chemically modified heparins, without anticoagulant activity, on tumoral development. We describe the use of tris (2,2’-bipyridine) ruthenium (II) (Rubipy) fluorochrome, which binds to N and O-sulfate grups of heparin, for MC cytochemical identification. Peritoneal cavity MC from normal mice (NMC) showed two-fold increase of heparin content than tumor-bearing mice (TMC), as measured by image analysis. NMC inhibited in vitro M3 cell proliferation (murine mammary adenocarcinoma with moderate metastatic lung capacity) and in vivo tumoral incidence, while TMC had not effect. Specific M3 cell-membrane heparin-receptors were described. Heparin and partially N-desulfated N-acetylated heparin (N-des N-Ac) had the capability of binding to heparin receptor, inhibited cell proliferation and increased cell adhesion. Chemically modified heparins without heparin-receptor interaction capacity, lacked the antiproliferative and adhesive cell effect. These results suggest that heparin-receptor interaction mediated the antiproliferative effect and the increase of cell adhesion. Heparin decreased M3 cells experimental lung metastasis. This effect was reverted by a selective inhibitor (B623) of the plasminogen activator type-urokinase (uPA). In order to know the mechanism by which heparin inhibit M3 metastasis formation, we studied a) heparins fibrinolytic activity mediated by uPA, b) procoagulant activity of M3 cells and tumor-bearing mice, as well as the heparins effect on coagulation, and c) the presence of heparinase activity produced by M3 cells and heparins susceptibility to this enzyme activity. The analysis of result suggests that antimetastatic effect was related to the anticoagulant activity.
Author affiliation: Bertolesi, Gabriel Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Repository: Biblioteca Digital (UBA-FCEN). Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Abstract:
Author affiliation: Oviedo, Paola Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Keywords: POLIPIRIDINAS DE RUTENIO; PUENTE CIANURO; CABLES MOLECULARES; VALENCIA MIXTA; ACOPLAMIENTO ELECTRÓNICO; ESTADO EXCITADO; TRANSFERENCIA DE ENERGIA; CATALISIS; ENERGIA RENOVABLE; RUTHENIUM POLYPYRIDINES; CYANIDE BRIDGE; MOLECULAR WIRES; MIXED VALENCE; ELECTRONIC COUPLING; EXCITED STATE; ENERGY TRANSFER; CATALYSIS; RENEWABLE ENERGY.
Repository: Biblioteca Digital (UBA-FCEN). Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Abstract:
En este trabajo se desarrolla la síntesis, caracterización estructural y análisis de las propiedades espectroscópicas y electroquímicas de una serie de oligómeros de rutenios puenteados por cianuro. El objetivo principal de esta tesis es explorar el efecto de sintonizar la energía de los centros metálicos cambiando los ligandos auxiliares con el fin de obtener complejos que estén en la frontera de delocalización electrónica. Estos compuestos se preparan a partir de la reacción de tetrapiridinas de rutenio dicianuradas (trans-[RuIIL4(CN)2]) con fragmentos {–RuII(py)4Cl} o {–RuII(T)(bpy)}, siendo L = piridina (py), 4- metoxipiridina (MeOpy) o 4-dimetilaminopiridina (DMAP); T = 2,2’;6’,2’’-terpiridina (tpy) o tris(1-pirazolil)metano (tpm) y bpy = 2,2’-bipiridina. Todos los complejos dinucleares y trinucleares así obtenidos mantienen sus centros metálicos como RuII, los cuales adoptan una configuración lineal en todos los casos. Algunos de ellos fueron caracterizados por cristalografía de rayos X de monocristal, la cual mostró que los oligómeros están formados por fragmentos robustos ya que el cambio de ligandos auxiliares no impacta apreciablemente en las distancias de enlaces al comparar compuestos análogos. Mediante la técnica de espectroelectroquímica se estudió la espectroscopía UV-vis, NIR e IR de todos los estados de oxidación de los compuestos sintetizados. La espectroscopía electrónica de los estados de valencia mixta presenta intensas bandas de transferencia de carga metalmetal, las cuales aumentan en intensidad y se hacen asimétricas a medida que aumenta el acoplamiento electrónico entre los rutenios. En la familia de complejos trinucleares trans- [RuL4{(μ-CN)Ru(py)4Cl}2]3+, mientras más básico es el ligando L, mayor es la comunicación electrónica entre los fragmentos terminales. El caso extremo se da con L = DMAP donde se logra la completa delocalización electrónica; siendo este, el primer ejemplo reportado en literatura de un trímero puenteado por cianuro Clase III. Resultados similares se obtienen al reemplazar los cloros terminales por acetonitrilos en el complejo trans-[Ru(py)4{(μ- CN)Ru(py)4Cl}2]2+. Para estudiar la interacción metal-cianuro-metal y la naturaleza de las transiciones electrónicas asociadas, se realizaron cálculos de DFT (Density Functional Theory) y TD-DFT (Time- Dependent Density Functional Theory), tanto en vacío como en solvente, para todas las especies redox de los complejos medidos experimentalmente. Estos cálculos resultaron una herramienta muy útil para asignar a algunos de los sistemas estudiados como delocalizados (Clase III). Además, nos permitieron explicar el drástico cambio en el acoplamiento electrónico al cambiar la py por MeOpy en los dímeros trans-[(T)(bpy)RuII(μ-NC)RuIIIL4(CN)]3+, donde el análisis de orbitales moleculares del sistema más desacoplado muestra que el orbital donor y el aceptor se encuentran perpendiculares. Esto nos permite concluir que es necesario considerar la orientación relativa de los orbitales moleculares del sitio donor y el aceptor, además de sintonizar las energías de los fragmentos cuando se desea ajustar el acoplamiento de los centros metálicos.
In this work, we present the synthesis, structural characterization and analysis of the spectroscopic and electrochemical properties of several mixed-valence cyanide-bridged linear oligomers of ruthenium ions. The main purpose of this work is the exploration of result of tuning the energy of metal ions through changes in the auxiliary ligands in order to obtain complexes in the frontier of electronic delocalization. These compounds are prepared from the reaction of dicyanotetrapyridines ruthenium complexes (trans-[RuIIL4(CN)2]) with fragments like {–RuII(py)4Cl} or {–RuII(T)(bpy)}, with L = pyridine (py), 4-methoxipyridine (MeOpy) or 4-dimethylaminopyridine (DMAP); T = 2,2’;6’,2’’- terpyridine (tpy) o tris(1-pirazolyl)methane (tpm) and bpy = 2,2’-bipyridine. All the dinuclear and trinuclear complexes contain RuII ions in linear configuration. It was to possible to determine the crystal structure of some of the reported complexes and their structure show the geometry of the resulting oligomers is not greatly changed by the substitution of the ligands. Through spectroelectrochemical experiments in the vis-NIR and in the IR we have been able to characterize the spectroscopy of the ion studied in all their redox states. The mixed valence ion show intense intervalence transitions in the NIR. The properties of these bands together with behavior of the cyanide stretches in the IR, allowed us to assess the degree of delocalization of the ground state of the mixed-valence complexes. In the family of complexes trans-[RuL4{(μ- CN)Ru(py)4Cl}2]3+, a more basic L ligand result in increase of electronic communication between the terminal ions. When L = DMAP, the spectroscopy indicates that ion is a Class III system, being this the first example of this behavior for a cyanide-bridged system in the literature. Similar results can be obtain by the replacement of the terminal chlorides by acetonitrile in the ion trans-[Ru(py)4{(μ-CN)Ru(py)4Cl}2]3+. In order to study the interaction metal-cyanide-metal and the nature of the electronic transitions observed, we performed DFT (Density Functional Theory) y TD-DFT (Time- Dependent Density Functional Theory), both in vacuum and in modeled solvent, on all the redox states of the reported complexes. These results reproduce the observed spectroscopy for all the systems in Class II-III or Class III and this coincidence in a strong indicator that the systems under study belong to these classes. Additionally, the calculation provided an explication of the contrasting spectroscopies in trans-[(T)(bpy)RuII(μ-NC)RuIIIL4(CN)]3+ when the py ligand is replaced by MeOpy. In the latter case, acceptor orbital is perpendicular to the cyanide bridge, which results in a weaker electronic coupling. This result emphasis the importance to consider the orientation of the interacting orbital in addition of their energy.
Author affiliation: Pieslinger, German Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Repository: Biblioteca Digital (UBA-FCEN). Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Abstract:
En este trabajo se desarrollan la síntesis y la caracterización de polipiridinas de rutenio puenteadas por cianuro, con el objeto de generar moléculas que funcionen como plataforma de estudio de los procesos fisicoquímicos que dan origen a los comportamientos como cables y antenas moleculares. Este tipo de compuestos pueden ser utilizados para la construcción de dispositivos que utilicen la luz como fuente de energía. Se realizó un estudio sistemático de las propiedades de sistemas de nuclearidad creciente, comenzando por monómeros [Ru(L)(bpy)X]+ (X = CN- o NCS-) y utilizando luego compuestos bimetálicos [Ru(L)(bpy)(μ-NC)M(CN)5]n- (M = Fe(III), Fe(II), Cr(III), Ru(II), Os(III), Os(II)). En los mismos se logran variaciones drásticas de las propiedades fotofísicas según la identidad y el estado de oxidación del metal M, y se observan procesos de transferencia de carga y de energía. Posteriormente, a través del trímero [Ru(tpy)(bpy)(μ-CN)Ru(py)4(μ-NC)Cr(CN)5], se pone a prueba la capacidad de las tetrapiridinas de rutenio de funcionar como cables moleculares y mediar la transferencia de energía entre una polipiridina de rutenio (fragmento donor) y el hexacianocromato (fragmento aceptor). Este análisis permite individualizar las contribuciones de cada fragmento utilizado a las características globales de cada molécula y formular estrategias para el dise~no de cables y antenas moleculares. Finalmente, algunos de los complejos preparados muestran inyección efectiva de cargas en superficies de TiO2 bajo iluminación, lo cual resulta prometedor en cuanto a su utilización como colorantes en celdas solares. Palabras Clave polipiridinas de rutenio - tetrapiridinas de rutenio - puente cianuro - antenas moleculares - cables moleculares - celdas solares - transferencia de energía - transferencia de carga - valencia mixta
This work consists in the synthesis and characterization of cyanide-bridged ruthenium polipyridines. Our aim is to develop a new set of molecules that may serve as a platform to study the physicochemical processes that take place in molecular wires and antennae. These type of compounds can be used to ensemble devices for which light is the energy source. A systematic study was carried on the properties of systems of growing nuclearity, starting with [Ru(L)(bpy)X]+ (X = CN- or NCS-) monomers and using the bimetallic complexes [Ru(L)(bpy)(μ-NC)M(CN)5]n- (M = Fe(III), Fe(II), Cr(III), Ru(II), Os(III), Os(II)). Drastic variations of their photophysical properties are found depending on the identity and the oxidation state of the metal M, and energy and charge transfer processes are observed. Then, by meanings of the trimer [Ru(tpy)(bpy)(μ-CN)Ru(py)4(μ-NC)Cr(CN)5], ruthenium tetrapyridines are probed to promote energy transfer between a ruthenium polipyridine (donor) and a hexacyanochromate moiety (acceptor), as molecular wires. This procedure allows us to recognize individual contributions of each fragment to the global characteristics of each molecule, and to rationally design molecular wires and antennae. Finally, some of the prepared complexes show effective charge injection into TiO2 surfaces under illumination. This results a promising feature as an approach to their use as dyes in solar cells. Key Words ruthenium polipyridines - ruthenium tetrapyridines - cyanide bridge - molecular antennae - molecular wires - solar cells - energy transfer - charge transfer - mixed valence
Author affiliation: Cadranel, Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Keywords: POLIPIRIDINAS DE RUTENIO; TETRAPIRIDINAS DE RUTENIO; PUENTE CIANURO; ANTENAS MOLECULARES; CABLES MOLECULARES; CELDAS SOLARES; TRANSFERENCIA DE ENERGIA; TRANSFERENCIA DE CARGA; VALENCIA MIXTA; RUTHENIUM POLIPYRIDINES; RUTHENIUM TETRAPYRIDINES; CYANIDE BRIDGE; MOLECULAR ANTENNAE; MOLECULAR WIRES; SOLAR CELLS; ENERGY TRANSFER; CHARGE TRANSFER; MIXED VALENCE.
Repository: Biblioteca Digital (UBA-FCEN). Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales