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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This work presents the study of multicomponent crystals formed by salicylic acid (AS) with 1,2-Phenylenediamine (FEN) and 3-Amino-1,2-4-1H-triazole (TRIA) as amines; and rac-ibuprofen (IBU) with 3-amino-5-methyl-1H-pyrazole (PIR) and tyramine (TIR) as amines. Thus, four new multicomponent crystals were synthesized and characterized by differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy, powder X-ray diffraction and single crystals X-ray diffraction. The main intermolecular interaction present in the supramolecular structure of the multicomponent crystals was the hydrogen bonding. This interaction promoted the crystallization of the multicomponent crystals from the formation of (i) a cyclic dimer, formed mainly by the interaction of the carboxylic acid group (AS or IBU) with the aromatic nitrogen and amine group that was characteristic of the multicomponent crystals of the acids with the substituted amino heterocycles (AS...TRIA and IBU...PIR); ii) tetramer formed by interactions of the carboxylic acid (AS or IBU) and amine which was characteristic of the multicomponent crystals of the acids with the primary amines 1,2-phenylenediamine and tyramine (AS...FEN and IBU...TIR). In the cases of dimer formation, the hydrogen bonds between the coformers were characteristic of heterosyntons, differentiating the supramolecular structure of the multicomponent crystals of their coformers and also of other multicomponent crystals already reported in the literature for the same coformers. The stability of the crystal lattice and the dimers and tetramers that governed the supramolecular arrangement of the multicomponent crystals and coformers was determined to evaluate the stability of the molecules in both systems. The results showed that the energy of the crystalline lattice is not the determining factor for the formation of the multicomponent crystal. On the other hand, the energy of the dimers and tetramers that initiated the growth of the crystal and added to it a greater contribution to stability, has been shown to be the factor that defines the growth of the monocomponent or multicomponent crystal. This fact becomes clear when we observe that the multicomponent crystals derived from AS formed more stable heterodimers than the homodimers of the coformers. The IBU-derived crystals formed more stable heterodimers than the homodimers present in the IBU polymorph II, and less stable than the polymorph I homodimer, showing that the crystallization of the IBU in these multicomponent systems occurs by the conversion of the polymorph I to the polymorph II and Then forms the multi-component crystal. Este trabalho apresenta o estudo de cristais multicomponentes formados pelo ácido salicílico (AS) com 1,2-Fenilenodiamina (FEN) e 3-Amino-1,2-4-1H-triazol (TRIA) como aminas; e pelo rac-ibuprofeno (IBU) com 3-amino-5-metil-1H-pirazol (PIR) e tiramina (TIR) como aminas. Assim, quatro novos cristais multicomponentes foram sintetizados e caracterizados por calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de infravermelho e difração de raios-X em pó e de monocristais. A principal interação intermolecular presente na estrutura supramolecular dos cristais multicomponentes foi a ligação de hidrogênio. Esta interação promoveu a cristalização dos cristais multicomponente a partir da formação de (i) um dímero cíclico, formado principalmente pela interação do grupo ácido carboxílico (AS ou IBU) com o nitrogênio aromático e grupo amina que foi característico dos cristais multicomponentes dos ácidos com os heterociclos amino substituídos (ASTRIA e IBUPIR); (ii) tetrâmero formado por interações do ácido carboxílico (AS ou IBU) e amina que foi característico dos cristais multicomponentes dos ácidos com as aminas primárias 1,2-fenilenodiamina e tiramina (ASFEN e IBUTIR). Nos casos de formação de dímeros, as ligações de hidrogênio entre os coformadores foram características de heterodímeros, diferenciando a estrutura supramolecular dos cristais multicomponentes de seus coformadores e também de outros cristais multicomponentes já relatados na literatura para os mesmos coformadores. A estabilidade da rede cristalina e dos dímeros e tetrâmeros que governaram o arranjo supramolecular dos cristais multicomponentes e dos coformadores foi determinada para avaliar a estabilidade das moléculas em ambos os sistemas. Os resultados mostraram que a energia da rede cristalina não é o fator determinante para a formação do cristal multicomponente. Por outro lado, a energia dos dímeros e tetrâmeros que iniciaram o crescimento do cristal e adicionaram a ele maior contribuição para estabilidade, mostrou ser o fator que define o crescimento do cristal monocomponente ou multicomponente. Este fato fica claro quando observamos que os cristais multicomponentes derivados do AS formaram heterodímeros mais estáveis do que os homodímeros dos coformadores. Os cristais derivados do IBU formaram heterodímeros mais estáveis do que o homodímeros presente no polimorfo II do IBU, e menos estáveis do que o homodímero do polimorfo I, mostrando que a cristalização do IBU nestes sistemas multicomponentes ocorre pela conversão do polimorfo I no polimorfo II e a seguir forma o cristal multicomponente.

Ácidos húmicos (AH) são componentes principais das substâncias húmicas (SH), as quais são encontradas em praticamente todos os solos, sedimentos e corpos d’água. Elas apresentam papel fundamental na maioria, se não todas, as propriedades químicas e físicas do ambiente. Apesar de sua importância, a elevada complexidade dos AH (e das SH, em geral) fazem deles um sistema pouco compreendido. Portanto, compreender as propriedades físico-químicas e as interações dos AH se faz crucial para determinar o papel fundamental dessas substâncias no ambiente e obter detalhes estruturais. Surfactantes catiônicos são conhecidos por interagirem com AH por interações tanto eletrostáticas (cabeça polar) quanto hidrofóbicas (cauda apolar). Como os surfactantes representam um sistema muito bem conhecido e caracterizado, eles representam ótimas escolhas como sondas moleculares para estudar os AH. Avaliou-se a interação entre surfactantes catiônicos com AH pela técnica de titulação calorimétrica isotérmica visando obter informações sobre a estrutura básica dos AH, a natureza dessa interação e se AH de diferentes origens apresentam estruturas básicas diferentes. Ao contrário do que o modelo supramolecular prega, a estrutura dos AH não é fracamente retida, podendo separar-se dependendo das condições do meio ao que forem submetidas. A estrutura dos AH não sofreu nenhuma divisão ou mudança conformacional durante a interação com os surfactantes catiônicos. Parece existir uma estrutura básica dos AH que é mantida virtualmente a mesma apesar das diferentes origens ou composições desses AH. Humic acids (HA) are a component of humic substances (HS), which are found in nearly all soils, sediments, and waters. They play a key role in many, if not most, chemical and physical properties in their environment. Despite the importance of HA, their high complexity makes them a poorly understood system. Therefore, understanding the physicochemical properties and interactions of HA is crucial for determining their fundamental role and obtaining structural details. Cationic surfactants are known to interact electrostatically and hydrophobically with HA. Because they are a very well-known and characterized system, they offer a good choice as molecular probes for studying HA. The objective of this study was to evaluate the interaction between cationic surfactants and HA through isothermal titration calorimetry in a thermodynamic manner, aiming to obtain information about the basic structure of HA, the nature of this interaction, and if HA from different origins show different basic structures. Contrary to what the supramolecular model asserts, HA structure is not loosely held, though it may separate depending on the conditions the HA are subjected to in their milieu. It did not show any division or conformational change when interacting with surfactants. The basic structure of the HA remains virtually the same regardless of the different sources and compositions of these HA.