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Química Inorgânica (Pesquisa)

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Concedido por: Universidade de Cardiff (Prifysgol Caerdydd)

Os grupos de pesquisa da seção de Química Inorgânica formulam e subsequentemente desenvolvem as aplicações de complexos de coordenação contendo grupos principais e metais de transição. Os metais e tipos de ligante são numerosos e, portanto, as aplicações são diversas. Portanto, a pesquisa em química inorgânica está frequentemente na interface com outras disciplinas científicas, incluindo outras sub-disciplinas da química, física, química dos materiais e pesquisa médica.

O desenho de novos ligantes é central para a pesquisa realizada em todas as áreas da Química Inorgânica. Os ligantes atualmente em desenvolvimento incluem novas fosfinas, particularmente os macrociclos importantes de fosfina e macrociclos combinados de fosfina-carbeno, carbenos N-heterocíclicos exclusivos e espécies relacionadas, e o desenvolvimento de ligantes quirais para uso em catálise assimétrica. Esta pesquisa é de natureza predominantemente sintética, envolvendo sínteses orgânicas e inorgânicas em várias etapas.

Os grupos estão investigando novos sistemas baseados em novos ligantes e / ou complexos de coordenação funcionalizados para o desenvolvimento de quimiossensores. As respostas mensuráveis são ditadas pela natureza da sonda e, portanto, podem ser monitoradas através do comportamento de relaxividade ótica, luminescente, eletroquímica ou de prótons longitudinal modulada, dependendo da aplicação alvo.

Estudos fundamentais modelam e desenvolvem catalisadores e reações catalíticas. A pesquisa envolve aspectos experimentais, nos quais os sistemas catalisadores modelo são sintetizados e estudados espectroscopicamente; esse trabalho é frequentemente apoiado por estudos computacionais em uma combinação sinérgica de teoria e experimento. A pesquisa envolve estreita colaboração com colegas de outros grupos de pesquisa do departamento.

Grupos da pesquisa inorgânica de Cardiff estão interessados na aplicação de complexos metálicos em imagens biomédicas, desde aplicações de radioimagem de complexos de radionuclídeos como PET e SPECT, aplicações de espécies paramagnéticas como agentes de contraste de ressonância magnética a técnicas ópticas e, em particular, microscopia de fluorescência. complexos de metais de transição. Resultados notáveis dos grupos incluem o desenvolvimento do agente de imagem cardíaca baseado em 99mTc MyoviewTM e o desenvolvimento dos primeiros agentes de imagem de células de rênio bipiridil.

A caracterização espectroscópica detalhada de ligantes e complexos de coordenação sustenta toda a pesquisa realizada no grupo de Química Inorgânica. Além do uso de RMN multinuclear, IR e UV-vis. Na espectroscopia, são utilizadas rotineiramente várias técnicas avançadas mais especializadas. Por exemplo, medições de luminescência resolvidas no tempo empregando detectores UV-vis-NIR são empregadas para sondar os estados excitados de uma variedade de complexos de íons d- e f-metal, bem como novos cromóforos orgânicos. Tais medições são fundamentais para a exploração de tais complexos em aplicações como sensores, imagens celulares em microscópio confocal e o design de novos materiais para dispositivos fotovoltaicos.

Trabalhos recentes também se concentraram no design e síntese de novos complexos prototípicos para uso em ressonância magnética (MRI). A relaxometria de ciclismo de campo é uma ferramenta espectroscópica essencial, fornecendo gráficos de dispersão de ressonância magnética nuclear de 1H, a partir dos quais os principais parâmetros que descrevem as propriedades físicas dos complexos podem ser obtidos. Trabalhos recentes investigaram as propriedades de relaxividade de espécies de gadolínio altamente paramagnéticas, incluindo a modulação da relaxividade através de eventos de ligação com biomoléculas como o DNA.

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