A cinética e termodinâmica da rede de equilíbrio de espécies dependente do pH (multiestado) geradas por três tipos de derivados de 2-fenil-1-benzopirílio foram estudadas por espectroscopia UV-Vis, 1H RMN e HPLC/MS. Foi estudada a velocidade de degradação de duas antocianinas naturais, a oenina e a malvina; foram sintetizadas e caracterizadas três piridinochalconas, e foi desenhado, sintetizado e caracterizado um sistema tetrachalcona para aplicação em fluidos fotoreológicos. O estudo dos processos químicos reversíveis e irreversíveis dos derivados da glicosilação da malvidina, nomeadamente a malvidina-3-O-glucósido (oenina) e a malvidina-3,5-O-diglucósido (malvina), foi realizado em soluções aquosas. Para estes estudos, foram realizados uma série de saltos de pH: i) adição de base a soluções equilibradas do catião flavílio a pH ≤ 1 (saltos diretos de pHs) ou ii) adição de ácido a soluções de pH elevado de volta ao catião flavílio a pH ≤ 1 (saltos inversos de pHs), incluindo a zona básica de pH, permitindo calcular as taxas de degradação. A taxa de degradação segue a sequência diglucósido > monoglucósido. Existe uma gama de pH em que o equilíbrio não chega a ser alcançado porque a velocidade de degradação é superior à velocidade com que se atingiria o equilíbrio. Este estudo permite conceber estratégias de proteção para estabilizar as antocianinas. Foram sintetizadas e estudadas três piridinochalconas (derivadas de 2-piridil-1-benzopirílio). As espécies presentes no multiestado variam com a posição do nitrogénio da piridina e com a introdução de um grupo amina na posição 7 do benzopirílio. Enquanto a 3'-piridinochalcona possui um multiestado semelhante ao da 4'-piridinochalcona, o multiestado da 2'-piridinochalcona contém dois novos produtos, que foram caracterizados por HPLC-MS. Por outro lado, a introdução de um grupo amina na posição 7 para formar a 7-dietilamino-4'-piridinochalcona permite a formação do respetivo (pseudo)flavílio, 7-dietilamino-4'-piridino-1-benzopirílio. Estes exemplos demonstram que o mesmo multiestado geral de espécies é seguido não apenas para derivados do 2-fenil-1-benzopirílio decorados com diversos substituintes, mas também pela substituição do átomo de carbono na unidade do benzeno por um átomo de nitrogénio, abrindo novas perspetivas para a aplicação destes compostos. Uma aplicação muito interessante do sistema 2-fenil-1-benzopirílio foi no campo da fotoreologia. A maioria dos fluidos fotoreológicos desenvolvidos até agora utiliza reações de fotoisomerização que, através de mudanças estruturais a nível molecular, conduzem a variações macroscópicas nas propriedades reológicas (fotoreologia). Neste contexto, as propriedades fotoquímicas de um sistema multiestado de 2-fenil-1-benzopirílio foram usadas para modificar a viscosidade de um fluido usando luz. Para esse fim, foi selecionado o sistema fotoquímico da trans-chalcona de 7-metoxi-4'-O- metilenotriazol-PEG e o respetivo catião flavílio (produto fotoquímico) na presença de cucurbit[8]urilo (CB[8], macrociclo capaz de formar associações supramoleculares do tipo recetor-substrato). Enquanto a trans-chalcona mal interage com o recetor, o catião flavílio é capaz de formar complexos homoternários através da inclusão de duas unidades de flavílio na cavidade do CB[8], levando a um aumento significativo da viscosidade, sob irradiação.

O trabalho de investigação levado a cabo para a realização desta dissertação de Mestrado teve como primeiro objetivo sintetizar piridinochalconas fotocrómicas que no estado fotoestacionário apresentem piridinocromenos quirais (hemicetais) como espécie maioritária. O objectivo final é partir de compostos pro-quirais (piridinochalconas) e usar a luz para obtenção de piridinocromenos em excesso enatiomérico recorrendo ao uso de matrizes quirais (interação com recetores quirais ou com solventes quirais). Isto poderá dar origem a novos materiais, com aplicações potenciais em sistemas fotocrómicos oticamente ativos. Foram sintetizados três novos compostos: (E)-3-(2-hidroxifenil)-1-(piridin-2-il)prop-2-en-1-ona (2-piridinochalcona, Py2), (E)-3-(2-hidroxifenil)-1-(piridin-3-il)prop-2-en-1-ona (3-piridinochalcona, Py3) e (E)-3-(4-(N,N-dietilamino)-2-hidroxifenil)-1-(piridin-4-il)prop-2-en-1-ona (7-dietilamino-4- piridinochalcona, 7NPy4)). A elucidação estrutural dos compostos sintetizados foi feita por 1H- e 13CRMN, análise elementar, ESI-MS e por cristalografia de raios-X. A caraterização dos compostos em solução por espectroscopia de absorção no UV/Visível permitiu descrever a rede de reações químicas dos compostos Py2, Py3 e 7NPy4 por variações bruscas de pH. Para alcançar o objectivo final do trabalho, foram selecionados os compostos Py2, Py3 e Py4 (composto previamente descrito) por serem fotocrómicos e no estado fotoestacionário apresentarem o hemicetal quiral como espécie maioritária. Selecionou-se como matriz quiral a β-ciclodextrina (β-CD) que é adequada para encapsular compostos com anéis aromáticos através de interações hidrofóbicas e ligações de hidrogénio. A constante de associação relativa dos compostos com a β-CD tem a seguinte ordem Py4 > Py2 > Py3 e o composto 7NPy4 não complexou com a β-CD. Por dicroísmo circular observou-se maior atividade ótica no complexo com Py2 que no complexo com Py3 e o complexo com Py4 não tem atividade ótica.