Photochemical control of rheology

The main objective of the research work developed in the framework of this PhD thesis was the preparation and development of novel photorheological fluids. This was pursued following two distinct strategies. The first one focused on the synthesis of tripodal compounds functionalized with photodimerizable moieties of cinnamic acid, coumarin and anthracene. Two sets of compounds were prepared, varying the central unit as well as spacers resulting in molecules with different solubilities and molecular weight. All compounds were characterized towards their photochemical properties and all exhibited photoreactivity upon irradiation with ultra-violet light. In particular, both coumarin derivatives exhibited the greatest photopolymerization reactivity, resulting in the formation of dendrimeric nanoparticles or in the increase of viscosity of organic solutions. The second strategy was focused on the careful design of photosensitive ionic liquids, based on the results of several quantitative structure-property relationship studies. Thus, photosensitive ionic liquids were synthesized bearing cinnamic acid or coumarin moieties in the organic cation. Upon irradiation, all compounds exhibited reactivity, which resulted in changes in their physical properties, such as melting point or viscosity. In addition, novel coumarin chromophores with different photophysical and photochemical properties were developed. It is expected that these compounds may find application in the preparation of new photosensitive ionic liquids

Síntese de sais de benzopirílio e aplicação como sensores fluorescentes e grupos protectores fotocliváveis

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Bioorgânica, especialidade em Química Fina.O trabalho de investigação elaborado no âmbito desta dissertação de Mestrado, teve como objectivo a síntese e aplicação de sais de flavílio funcionalizados na posição 4 como grupos protectores fotocliváveis ou sensores fluorescentes de concentração micelar crítica. Inicialmente, pretendia-se aplicar derivados do 4-hidroximetil-flavílio como grupos protectores para a libertação de fosfatos por aplicação de estímulos luminosos. Tendo-se verificado que tal não era possível, foram preparados derivados do 4- fenoximetil-flavílio e as suas propriedades fotoquímicas foram avaliadas. Foram igualmente sintetizados vários 4-alquil-flavílios que foram aplicados na medição de viscosidade de fluidos e determinação da concentração crítica micelar de surfactantes por espectrofluorimetria. Estes compostos mostraram ainda um acidocromismo reversível que pode ser controlado pela temperatura na presença de copolímeros do tipo Pluronic®, permitindo o desenvolvimento de sistemas termocrómicos. Todos os compostos aplicados em estudos espectroscópicos foram caracterizados por técnicas correntes como espectroscopia de RMN, análise elementar e absorção em UV/Vis

Convenient Synthesis of 3-Vinyl and

A variety of 2-hydroxy aldehydes on reaction with 3-butenoic acid afford in a one-pot reaction the corresponding 3-vinylcoumarins. As expected, extension of the delocalized π-electron system accomplished by Heck coupling reactions with aryl halides results in an increased fluorescence of the compounds whose applicability is yet to be established

Aggregation induced emission of a new naphthyridine-ethynyl-gold(I) complex as a potential tool for sensing guanosine nucleotides in aqueous media

A new organometallic alkynyl-gold(I) complex, capable of exhibiting Aggregation Induced Emission was designed and synthesized. The linear complex structure possesses a central Au(I) atom, bearing two axial ligands: (1) 1,3,5-Triaza-7-phosphaadamantane; and (2) 2- acetamido-7-ethynyl-1,8-naphthyridine. While the former accounts for its partial solubility in aqueous environment, the latter acts as a receptor unit for binding guanosine nucleotides and derivatives via multiple hydrogen bonding. At high concentrations, aggregation of the complex was observed by the formation of new absorption (λmax ~ 400 nm) and emission bands (550-700 nm). Formation of aggregates of ca. 60 nm diameter was confirmed with Small Angle X-Ray Scattering (SAXS). Disruption of the aggregates in the presence of guanosine derivatives resulted in a ratiometric signal with apparent association constants in the order of 105 M-1 and high sensitivity (around 63% signal change) which are, to the best of our knowledge, in line with the highest recorded for nucleotide sensing based on hydrogen bonding that are capable of working in water. Computational studies indicate the presence of additional hydrogen bonding interactions that account for the strong binding of the Au(I) complex to phosphorylated Guanosine nucleotides

Lanthanide-based complexes as efficient physiological temperature sensors

A new molecular thermometric sensor based on the terbium(III) complex [C2mim][Tb(fod)4] (C2mim – 1-methyl-3-ethylimidazolium, fod− - tetrakis-6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate), doped with 0.015% of its europium(III) analogue (1, [C2mim][Tb(fod)4]0.99985:[C2mim][Eu(fod)4]0.00015), was prepared and its thermochromic behaviour evaluated from ambient temperature up to 75 °C, including in the physiological range (35–45 °C). It was found that the intensity ratio of the 5D4→7F5 (TbIII) and 5D0→7F2 (EuIII) transitions is correlated with temperature having three different linear regimes. Visual colorimetry allowed the evaluation of the temperature in different ranges from green at ambient temperature, to yellow and finally red at higher temperatures. The TbIII complex emission intensity is extremely sensitive to small temperature variations, particularly between 25 and 35 °C, were it reaches only 40% of the initial intensity. Confinement of the dopped TbIII tetrakis-complex in the organic polymeric matrix poly(methylmethacrylate) (PMMA) induced higher thermal stability in 1, together with a strong temperature dependence of the most intense emissive transition of the TbIII complexes. The photoluminescence quantum yield of polymer-lanthanide hybrid materials increased significantly compared with that of 1. Under 366 nm irradiation, the hybrid material presents a green colour at 25 °C that evolves to yellow at 30 °C and to a white tone at 35 °C.publishe

Long-lived NIR emission in sulfur-doped zeolites due to the presence of [S3]2- clusters

Funding Information: The authors want to acknowledge the Portuguese Foundation for Science and Technology for funding through the grants SFRH/BD/145009/2019 and SFRH/BPD/120599/2016 , the individual contract 2020.00252. CEECIND and several projects PTDC/QUI-QFI/32007/2017, UIDB/04565/2020, UIDP/04565/2020, LA/P/0140/2020, LAQV-REQUIMTE (LA/P/0008/2020, UIDB/50006/2020 and UIDP/50006/2020), VICARTE (UIDP/00729/2020, UIDB/00729/2020) and C2TN (UIDB/04349/2020). MOSTMICRO-ITQB R&D Unit (UIDB/04612/2020, UIDP/04612/2020) and LS4FUTURE Associated Laboratory (LA/P/0087/2020) and by European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No. 810856. Funding Information: The authors want to acknowledge the Portuguese Foundation for Science and Technology for funding through the grants SFRH/BD/145009/2019 and SFRH/BPD/120599/2016, the individual contract 2020.00252. CEECIND and several projects PTDC/QUI-QFI/32007/2017, UIDB/04565/2020, UIDP/04565/2020, LA/P/0140/2020, LAQV-REQUIMTE (LA/P/0008/2020, UIDB/50006/2020 and UIDP/50006/2020), VICARTE (UIDP/00729/2020, UIDB/00729/2020) and C2TN (UIDB/04349/2020). MOSTMICRO-ITQB R&D Unit (UIDB/04612/2020, UIDP/04612/2020) and LS4FUTURE Associated Laboratory (LA/P/0087/2020) and by European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No. 810856. Publisher Copyright: © 2023 The Author(s)The exploration of novel long-lived near-infrared (NIR) luminescent materials has attracted significant attention due to their applications in optical communications, anticounterfeiting, and bioimaging. However, these materials usually present low photoluminescence quantum yields and low photo- and chemical stability. Novel emitters that overcome these limitations are in demand. In this study, NIR emission was achieved using widely available, sustainable, and non-toxic materials through the synthesis of sulfur-doped zeolites, with different S/Cl ratios. With a combination of computational calculations (TD-DFT) and spectroscopic data, this emission was assigned to the radiative decay of excited triplet states of [S3]2- clusters, which resulted in a remarkably high Stokes shift (1.97 eV, 440 nm) and an average decay time of 0.54 ms. These new materials present high stability, external quantum efficiency of up to 17%, and a long-lived NIR emission, placing these compounds in a unique position to be used in applications demanding NIR emitters.publishersversionpublishe

Multifunctionality of the [C2mim][Ln(fod)4] series (Ln = Nd-Tm except Pm):magnetic, luminescent and thermochemical studies

A series of nine tetrakis lanthanide β-diketonate complexes of the type [C2mim][Ln(fod)4] (C2mim = 1-ethyl-3-methylimidazolium, fod = 6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate) were prepared, with yields above 80%, and their thermochemical, photophysical and magnetic susceptibilities were evaluated. Thermochemical studies presented a rare and reversible conversion between two solid phases (polymorphism), characteristic of the [Ln(fod)4]− anion. Photophysical and magnetic studies revealed that Dy and Er presented the multifunctionality of being simultaneously SMMs and visible (Dy) or near infra-red (Er) emitters. The Nd, Ho and Tm analogues present characteristic emission bands in the NIR region (800–1200 nm), while Sm, Eu, Tb and Dy present emissions in the visible range. Magnetic susceptibility of Tb, Dy, Ho, Er and Tm salts were measured in the temperature range of 2–300 K, showing paramagnetic behaviour, although with different regimes, with AC susceptibility measurements, at different frequencies in the range of 10–10 000 Hz, providing evidence of slow magnetic relaxation processes for Gd, Dy and Er analogues with SMM behavior.publishe

The contributions of molecular vibrations and higher triplet levels to the intersystem crossing mechanism in metal-free organic emitters.

Intense, simultaneous, room temperature phosphorescence (RTP) and thermally activated delayed fluorescence (TADF) is observed in a series of donor-acceptor-donor (D–A–D) molecules. This dual-luminescence is stronger in the “angular” isomers, compared to their “linear” regioisomers, which is consistent with an enhanced intersystem crossing (ISC) in the former. Herein, we demonstrate that the small energy gap between the triplet levels, T1-Tn, below the lowest singlet state, S1, in the “angular” regioisomers, enhances the coupling between S1 and T1 states and favors ISC and reverse ISC (rISC). This is consistent with a spin-vibronic mechanism. In the absence of this “triplet ladder”, due to the larger energy difference between T1 and Tn in the “linear” regioisomers, the ISC and rISC are not efficient. Remarkably the enhancement on the ISC rate in the “angular” regioisomers is accompanied by an increase on the rate of internal conversion (IC). These results highlight the contributions of higher triplet excited states and molecular vibronic coupling to harvest triplet states in organic compounds, and casts the TADF and RTP mechanisms into a common conceptual framework

Seizures in cerebral venous thrombosis

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2023A Trombose Venosa Cerebral (TVC) é uma localização anatómica particular para a ocorrência de uma trombose venosa. Com uma incidência anual global de 12.1 casos por milhão, a TVC é significativamente menos frequente do que outros acidentes vasculares cerebrais. A sua incidência duplica nas mulheres entre as idades 31 e 50 anos, com 2.78 por 100 mil pessoas-ano, de acordo com estudo efetuado nos Países Baixos (Coutinho et al., 2012). Além disso, a incidência de TVC parece ser superior em países de médios e baixos rendimentos. Existem fatores predisponentes e fatores precipitantes já identificados que se associam a TVC, mas que não explicam totalmente a doença. A mortalidade dos doentes com TVC tem vindo a diminuir ao longo dos anos principalmente devido a métodos de diagnóstico de maior qualidade, como a Ressonância Magnética (RM) e que permitem um diagnóstico mais precoce de casos menos graves. Além disso, melhorias na abordagem e tratamento destes doentes também contribuíram para este decréscimo (Coutinho et al., 2014). Ainda assim, em cerca de um terço dos doentes não se verifica um retorno laboral, particularmente nas mulheres e em doentes com lesões no parênquima cerebral de acordo com Lindgren et al. (2018). As TVC têm um espectro de apresentação clínica muito variável. Os sintomas podem ser agrupados em síndromes clínicos, sendo o mais frequente o síndrome de hipertensão intracraniana. Outros apresentações mais graves são a síndrome focal, encefalopatia e coma, segundo Ferro et al. (2004). As crises epiléticas agudas, que podem ocorrer desde o início dos sintomas até 2 semanas após o diagnóstico de TVC, são também um sintoma comum de apresentação de TVC. Contrariamente, as crises remotas ocorrem após este período temporal. Vários fatores de risco estão descritos para crises agudas em doentes com TVC, tais como sinais neurológicos focais à apresentação e lesões supratentoriais do parênquima cerebral, envolvimento do seio sagital superior e das veias corticais em exames de neuroimagem (Ferro, Canhão, et al., 2008; Li et al., 2019; Lindgren et al., 2020; Masuhr et al., 2006). A meta-análise realizada por Gasparini et al. (2022) concluiu que fatores preditores de crises remotas incluíam história de crises agudas, alterações do estado de consciência e sinais neurológicos focais à apresentação. Outros fatores são o componente hemorrágico em lesões do parênquima cerebral e envolvimento do seio sagital superior em exames de neuroimagem. A identificação de fatores preditores para a ocorrência de crises agudas e remotas em doentes com diagnóstico de TVC é útil para a identificação de doentes de alto risco e contribui para melhorar a seleção de doentes em futuros estudos sobre o benefício do tratamento profilático com antiepiléticos. A evidência sobre estes fatores com origem em grandes cohorts internacionais é escassa. O objetivo deste estudo é a identificação da incidência e de fatores preditores de crises agudas e remotas em doentes adultos com TVC e que foram incluídos no estudo EXCOA-CVT (The Benefit Of Extending Oral Anticoagulant Treatment After Acute Cerebral Vein Thrombosis). Para o presente estudo foram utilizados os dados dos doentes incluídos no estudo EXCOA-CVT, um ensaio clínico aleatorizado, prospetivo e multinacional, com um período total de seguimento programado de 24 meses. O objetivo deste ensaio é a comparação da eficácia e segurança da anticoagulação com duração curta (3-6meses) e duração longa (12 meses) na prevenção de eventos tromboembólicos venosos após um episódio de TVC. A análise da incidência e fatores preditores para crises agudas e remotas em doentes com TVC está predefinida no desenho deste ensaio. Detalhes sobre a metodologia deste ensaio são descrito no protocolo do ensaio (Miranda et al., 2018). Os critérios de inclusão definidos foram a idade superior ou igual a 18 anos, ocorrência de uma TVC, radiologicamente confirmada por venografia por tomografia computorizada (TC) ou ressonância magnética (RM) ou angiografia, um consentimento informado escrito e estar clinicamente estável com possibilidade de parar anticoagulação parentérica. Todos os doentes foram incluídos prospectivamente e tiveram origem em 38 centros de 21 países. O período de inclusão variou entre hospitais, tendo ocorrido globalmente entre fevereiro 2011 e agosto 2021. O desenvolvimento do presente estudo foi feito seguindo The TRIPOD Statement (Moons et al., 2015) - guideline para estudos que desenvolvam ou validem um modelo clínico preditivo com múltiplas variáveis. Os dados extraídos da base de dados do EXCOA-CVT incluem características demográficas, análises laboratoriais e resultados de exames de neuroimagem. Formulários standard foram usados por todos os investigadores e todos os doentes assinaram consentimento informado. O estudo foi aprovado pelos comités de ética locais. O diagnóstico de TVC foi confirmado com por venografia por TC/RM ou angiografia. As crises foram diagnosticadas e abordadas pelo respetivo médico assistente. O tipo de início de TVC foi classificado de acordo com o tempo desde o início dos sintomas até à admissão: início agudo (30 dias). A presença de lesões hemorrágicas em exames de neuroimagem inclui a existência de enfarte hemorrágicos e hematomas intracerebrais. A presença de edema ou enfarte sem hemorragia são classificadas como lesões do parênquima cerebral não-hemorrágicas. As características demográficas, clínicas e radiológicas de base foram comparadas entre os doentes com ou sem crises agudas e remotas. Associações significativas (valor p < 0.05) entre características base e a ocorrência de crises agudas ou remotas foram investigadas usando o Teste de Fisher ou Qui-quadrado para variáveis dicotómicas e o teste Mann-Whitney-U para variáveis contínuas. Os potenciais fatores preditores foram selecionados com base na plausibilidade clínica, resultados de estudos prévios e as análises bivariadas realizadas (valor p < 0.05). Foi calculado Odds-Ratio (OR), intervalo de confiança de 95% e realizada análise de regressão logística múltipla com seleção backward Likelihood Ratio (LR) para identificação dos fatores preditores. Entre fevereiro 2011 e agosto 2021, 937 doentes com TVC de 38 centros em 21 países foram registados na base de dados EXCOA-CVT. Após exclusão de um doente com diagnóstico prévio de epilepsia, foram incluídos 936 doentes adultos para a análise de crises agudas. Para análises de crises remotas foi necessário excluir 184 doentes com dados em falta no seguimento ou morte na fase aguda, deixando um total de 752 doentes neste cohort. A idade mediana era 38 anos e a proporção de doentes do sexo feminino era 65,6% (614 doentes). A mediana do tempo de seguimento foi de 24 meses. Dos 936, 324 (34.6%) doentes tiveram pelo menos uma crise aguda. Selecionaramse como possíveis fatores preditores na análise de crises agudas o sexo masculino, mono ou hemiparesia na apresentação, envolvimento do seio sagital superior e das veias corticais, assim como evidência de lesão hemorrágica cerebral em exames imagiológicos, com base na análise bivariada realizada. A idade foi também selecionada com base na plausibilidade clínica e estudos prévios. Os fatores preditores identificados foram envolvimento do seio sagital superior (OR = 1.972) e das veias corticais (OR = 2.796), assim como evidência de lesão hemorrágica cerebral (OR = 3.571). Na análise de crises remotas, a mediana da idade era 37 anos e a proporção de doentes do sexo feminino era 65,7% (494). Dos 752 doentes, 41 (5.5%) tiveram pelo menos uma crise remota, durante um tempo de seguimento mediano de 24 meses. Cinco doentes (12.2%) tiveram recorrência de crises remotas durante um tempo de seguimento mediano de 18 meses após a primeira crise. Selecionaram-se como possíveis fatores preditores de crises remotas a idade, crise aguda, afasia na apresentação e evidência de lesões cerebrais hemorrágicas em exames de neuroimagem, com base nas análises bivariadas efetuadas. O sexo masculino foi selecionado com base na plausibilidade clínica e estudos prévios. Os fatores preditores identificados foram crises epiléticas agudas (OR = 4.541) e afasia como sintoma à apresentação (OR = 5.339). Concluímos assim que a incidência de crises epiléticas agudas é de 35% em doentes com diagnóstico de TVC e que 6% tem pelo menos uma crise remota. Envolvimento do seio sagital superior, trombose das veias corticais e lesões hemorrágicas constituem fatores de risco para o desenvolvimento de crises agudas em doentes com TVC. Adicionalmente, a ocorrência de pelos menos uma crise na fase aguda e afasia como sintoma de apresentação constituem fatores de risco para crises remotas após uma TVC.Background: Cerebral venous thrombosis (CVT) is a particular anatomical location of venous thrombosis, significantly less frequent than arterial strokes. CVT has a wide spectrum of clinical presentations. Acute symptomatic seizures and late or remote seizures have a higher incidence in these patients. High quality data on predictive factors of seizures in patients with CVT is scarce. Aim: We aim to identify within the prospective, international and multicenter EXCOACVT (The Benefit Of Extending Oral Anticoagulant Treatment After Acute Cerebral Vein Thrombosis) study, the incidence and predictive factors of early and late seizures in adult patients with CVT. Methods: The present study is a predefined analysis within the EXCOA-CVT design. Diagnosis of CVT was confirmed with computed tomographic venography/magnetic resonance or angiography. Seizures occurring from the onset of symptoms up to 2 weeks after the CVT diagnosis were defined as acute seizures; late seizures occur after this period. We compared demographic, clinical features, risk factors for CVT, and neuroimaging findings between patients with or without acute and late seizures. Potential predictors were selected based on clinical plausibility, previous studies and the initial bivariate analysis performed. Odds ratios (OR) and 95% confidence intervals were estimated using multiple logistic regression to identify the predicting factors of acute and late seizures. Results: We found a 35% incidence of acute seizures and a 6% incidence of late seizures in CVT patients. Identified predictive factors for acute seizures were superior sagittal sinus thrombosis (OR = 1.972) cortical vein thrombosis (OR = 2.796) and hemorrhagic lesions on neuroimaging (OR 3.571). The occurrence of an acute seizure (OR = 4.541) and aphasia at presentation (OR = 5.339) were predictive of late seizures

Synthesis, Absortion and Emission Properties of a New Family of Styryl Coumarins. Potential Utility as Memory Media

SYNTHESIS, ABSORPTION AND EMISSION PROPERTIES OF A NEW FAMILY OF STYRYL COUMARINS. POTENTIAL UTILITY AS MEMORY MEDIA Sérgio Martins,[a] João Avó, [b] A. Jorge Parola, [b] João C. Lima, [b] Paula S. Branco[b] and António Pereira[a] [a] Centro de Química, Departamento de Química, Universidade de Évora, Évora, Portugal, [email protected] [b] REQUIMTE, Departamento de Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Portugal Photochromism, the reversible transformation between two molecular forms that have different absorption spectra, resulting from photo-irradiation, has applicability in several fields including light modulation materials, optical recording materials, optical switches and photochromic ink.[1] The switching from one molecular state to another is dependent upon the efficiency of light absorption by the chromophore. Coumarins are an old class of compounds of natural occurrence in several plant families. On substitution with various functional groups at different positions the coumarin chromophores expand their interesting proprieties. In recent years we have devoted some interest to the study of coumarin chromophores, with special emphasis on their synthesis and photophysical properties.[2] We have been particularly interested in the extension of the -delocalized system of the coumarin chromophore at the 3-position which allowed us to obtain derivatives with promising fluorescent behavior. Here we present the synthesis of a new coumarin family, the 5-styryl coumarins 1 and the study of the effect of the extension of the -delocalized system of the coumarin chromophore at the 5-position (Fig.1). The synthesized compounds present E-Z isomerization around the carbon-carbon double bond which can potentially be envisaged to be used as a memory media. Figure1 Acknowledgments: Thanks are due to the Fundação para a Ciência e Tecnologia (Portugal), for partial financial support FCOMP-01-0124-FEDER-007448. [1] a) H. Bouas-Laurent, H. Durr, Pure Appl. Chem. 2001, 73, 639-665; b) V. I. Minkin, Chem. Rev. 2004, 104, 2751-2776; c) M. Irie, Chem. Rev. 2000, 100, 1685-1716. [2] a) J. Gordo, J. Avó, A. J. Parola, J. C. Lima, A. Pereira, P. S. Branco, 2011, 13, 5112–5115; b) S. M. A. Martins, P. S. Branco, A. M. D. R. L. Pereira, J. Braz. Chem. Soc. 2012; c) S. Martins, P. S. Branco, M. C. de la Torre, M. A. Sierra, A. Pereira, Synlett 2010, 2918-2922