Estudo de modelação de macrociclos tetrapirrólicos como sensibilizadores fotoquímicos

Abstract

O trabalho apresentado versa sobre um estudo da relação entre a estrutura e as propriedades fotofísicas e fotoquímicas de macrociclos tetrapirrólicos. É conhecida a utilidade destes compostos como sensibilizadores do oxigénio molecular, em áreas de aplicação como a terapia fotodinâmica, a destruição fotodinâmica de vírus ou a fotocatálise. Para desempenhar eficazmente essas funções é, contudo, imprescindível que apresentem uma adequada absorção no uv-vis, e terem um estado tripleto com energia e tempo de vida adequados para a interacção eficaz com o oxigénio molecular. Assim, o nosso estudo está dirigido à modelação das estruturas de modo a optimizar as propriedades fotofísicas e fotoquímicas pretendidas destes compostos para a sua utilização como sensibilizadores do oxigénio molecular. Seleccionámos uma série de compostos baseados na estrutura da 5,10,15,20-tetraquisfenilporfirina como referência. Uma variante consistiu no aumento da extensão do substituinte aromático e outra na introdução de flúor ou cloro nas posições 2 e/ou 6 do anel fenílico. Preparámos ainda os porfirinatos de Zn(II) correspondentes a algumas destas porfirinas. Realizámos estudos das suas propriedades fotofísicas e fotoquímicas que nos permitiu concluir que a substituição mais adequada para alcançar o objectivo pretendido consistia na utilização dos compostos halogenados. A nossa aproximação consistiu em modificar o grau de redução do macrociclo desenvolvendo métodos sintéticos de clorinas, e posteriormente de bacterioclorinas, substituídas nas posições metilénicas. A caracterização, fotofísica e fotoquímica das clorinas e bacterioclorinas, evidenciou que nestas últimas a absorção é muito intensa dentro da janela terapêutica. Os nossos resultados permitiram, no entanto, demonstrar que estas estruturas correspondem a um excelente compromisso quando se tem em conta a localização do máximo da banda e o rendimento quântico de formação de oxigénio singuleto. Em síntese, o nosso estudo sistemático do problema de optimização estrutural dum sensibilizador com alto rendimento quântico de formação de oxigénio singuleto permitiu a clara identificação dos substituintes precisos para desempenhar esse papel e o seu posicionamento adequado na estrutura, bem como o desenvolvimento de métodos sintéticos eficientes para a preparação das estruturas desejadas.