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O trabalho apresentado nesta dissertação tinha como objectivo o estudo da reacção de Diels-Alder de heterodienos tendo em vista o desenvolvimento de novos métodos de síntese de compostos heterocíclicos. O estudo da reacção Diels-Alder de 1,2,4-triazinas com éteres vinílicos cíclicos permitiu-nos demonstrar que as triazinas participam em ciclo-adições [4+2] com éteres vinílicos cíclicos para dar aductos que eliminam facilmente nitrogénio. Na maioria dos casos verifica-se a abertura subsequente do anel do heterociclo de oxigénio com formação de piridinas funcionalizadas. Demonstrámos que esta reacção constituia um método conveniente para a síntese de novas piridinas contendo uma cadeia lateral com um grupo álcool terminal ou com um grupo formilo. Investigámos ainda uma nova reacção de Diels-Alder de 1,2,4-triazinas: a ciclo-adição com arinos. Estabelecemos assim um novo método de síntese de isoquinolinas o que abriu o caminho para a preparação de um conjunto de novas isoquinolinas. Efectuou-se ainda o estudo da reacção de Diels-Alder de 2-azadienos acíclicos gerados a partir de ésteres de serina e císteina. Neste caso obtivemos os primeiros exemplos de reacção de Diels-Alder de derivados de N-metileno-des-hidroalanina actuando como 2-azadienos. Este estudo permitiu-nos encontrar um novo método de preparação de novos ésteres de tetra-hidropiridinas e de di-hidropiridinas. Do estudo precedente resultou ainda um novo método de preparação de divinilaminas. Tiazolidinas formadas pela reacção de ésteres de císteina com piruvatos e com acetoacetatos dão origem a divinilaminas quando tratadas com carbonato de prata e DBU. Do nosso estudo resultou ainda a observação dum novo tipo de rearranjo aza Cope de derivados de norbornenos substituidos na posição 5-endo. Verificámos que bases de Schiff de 5-endo-aminonorborneno-5-carboxilatos sofrem rearranjos sigmatrópicos 2-aza[3...

O trabalho apresentado nesta dissertação teve como objectivo principal a síntese de novos compostos heterocíclicos funcionalizados via reacções de cicloadição. Este objectivo foi alcançado através do estudo de reacções de ciclo-adição 1,3- dipolar de alenoatos, na qual estes podem funcionar como percusores de dipolos e como dipolarófilos. Uma outra vertente estudada foi a reacção de hetero-Diels-Alder de novos nitroso-alquenos e azo-alquenos contendo um grupo tetrazole na posição 3. Numa primeira aproximação foram realizados estudos da utilização de alenoatos para a preparação de nitronas e subsequente ciclo-adição 1,3-dipolar. Reacções de adição de N-metil-hidroxilamina a buta-2,3-dienoato de benzilo, penta- 2,3-dienoato de benzilo e 4-fenilbuta-2,3-dienoato de benzilo permitiram a síntese eficiente das correspondentes nitronas. A ciclo-adição 1,3-dipolar em condições suaves destes dipolos com alquinos e buta-2,3-dienoato de benzilo originou a síntese de várias 4-isoxazolinas. Por outro lado, a utilização de condições de reacção mais severas conduziu à formação dos correspondentes pirróis. Com o objectivo de esclarecer o mecanismo envolvido no rearranjo de 4- isoxazolinas nos correspondentes pirróis foram efectuados cálculos computacionais. Estes estudos fundamentaram a proposta mecanística para este rearranjo...

No presente trabalho prepararam-se semicarbazonas de aldeídos aromáticos heterocíclicos. Estas foram caracterizadas, tiveram sua formação estudada cineticamente e foram empregadas em ensaios de atividade antimicrobiana. As semicarbazonas foram preparadas a partir da reação entre os aldeídos heterocíclicos e cloridrato de semicarbazida e caracterizados através de seus pontos de fusão e espectros no infravermelho, ultravioleta e de ressonância magnética nuclear de 1H e de 13c. O estudo cinético foi acompanhado espectrofotometricamente a 310 nm observando-se a reação de formação das semicarbazonas em solução aquosa. No gráfico de perfil de velocidade de reação em função do pH, obtido a partir dos dados cinéticos, observou-se apenas uma inflexão em pH próximo a 5, inflexão esta que reflete mudança na etapa determinante da velocidade de reação, de maneira que, em pH< 5 a etapa determinante da velocidade de reação era a formação da carbinolamina e em pH>5 a desidratação desta. As constantes de velocidade da reação de formação da carbinolamina catalisada pelo íon hidrônio mostraram ser insensíveis ao tipo de heteroátomo presente no aldeído, enquanto que as constantes de velocidade de reação catalisada pelos ácidos carboxílicos apresentaram efeito significativo resultante da mudança do heteroátomo. Os valores de α de BrØnsted obtidos na catálise ácida geral são 0...

Este trabalho mostra a síntese de diversos compostos heterocíclicos aromáticos com o intuito de obter uma classe de precursores avançados para a síntese de moléculas com um sistema π-conjugado extenso na forma de fita molecular. Devido ao seu formato e à deslocalização dos elétrons, esta fita molecular deve apresentar as características desejadas de semicondutividade e comportamento mesogênico. Para chegarmos nestas moléculas foram utilizadas diferentes metodologias, como a adição nucleofílica aos aldeídos 2a-h, gerando as aldoximas 3a-h. Uma das etapas mais importantes da rota sintética é a cicloadição [3+2] 1,3-dipolar entre as aldoximas sintetizadas e diferentes alcenos, gerando as isoxazolinas 5a-p. A oxidação das isoxazolinas com MnO2 forma os derivados isoxazóis 6a-p. A insaturação cria uma “ponte” entre os anéis benzênicos, o que possibilita o trânsito dos elétrons π por toda a extensão do sistema conjugado da molécula. A alguns destes isoxazóis são acoplados grupos etinila, por meio de reação de Sonogashira; estes alcinos terminais sintetizados são os precursores avançados para a síntese de moléculas conjugadas em forma de fita. Todos os compostos sintetizados foram isolados e caracterizados por técnicas espectroscópicas. Nenhuma das isoxazolinas 5a-p apresentou mesofase...

Os adutos ZnCl2.L2(L = py e pyO), ZnCl2.L (L = bipy e phen), 2ZnCl2.3bipyO2 e MCl2,L (onde M = Cd e Hg e L = py, pyO, bipy, bipyO2 e phen) , foram caracterizados por análise elementar, pontos de fusão, termogravimetria e espectros na região do infravermelho. A partir dos valores das entalpias padrão de dissolução dos cloretos, dos ligantes e dos adutos em solventes calorimétricos apropriados, calculou-se as entalpias padrão da reação MCl2(s) + nL(s,l) = (MCl2.Ln) (s); DH R As entalpias padrão de formação (DH f ) foram calculadas utilizando-se os valores de DH R e os de entalpias padrão de formação dos ligantes, cujos valores foram determinados através de calorimetria de combustão, Foram determinados ainda, outros parámetros termoquí- micos, tais como as entalpias padrão DHD e DHM referentes às equações: MCl2.Ln(s) = MCl2(s) + nL(g); DHD MCl2.Ln(s) = MCl2(g) + nL(g); DHM necessitou-se para isso, determinar as entalpias padrão de vaporização e sublimação dos ligantes, exceto para a piridina. Os dados de ponto de fusão, termogravimetria e espectro de massa indicam que possivelmente estes compostos não existam, pelo menos em quantidades apreciáveis, no estado gasoso. Pôde-se estimar também as entalpias de ligação metal-ligante. O parâmetro DHR nos possibilitou estabelecer a ordem dos cloretos metálicos perante as bases ( py...

As reações da 4-(metil-amino)-3-penteno-2-ona com as alfa-diazocetonas correspondentes (RCOCN2R), forneceram as alfa-acil-enamino-cetonas (RR)CHCO(CH3CO)C=C(CH3)NHCH3, com bons rendimentos, através do ataque eletrofílico do ceteno formado ao carbono a da enaminona. Estas alfa-acil-enamino-cetonas foram reagidas com hidrazinas, para obtermos pirazóis substituídos, com o objetivo de determinarmos qual das carbonilas seria preferencialmente atacada por um nucleófilo. A quantidade de nucleófilo adicionada foi variada na proporção de 1 da alfa-acil-enamino-cetona e 2 do nuceófilo para 1 da alfa-acil-enamino-cetona e 4 do nucleó- filo. Nas reações das alfa-acil-enamino-cetonas com hidrato de hidrazina obtivemos em maior proporção os pirazóis nos quais a carbonila ligada ao grupo (RR)CH reage preferencialmen-te. Nas reações das alfa-acil-enamino-cetonas com fenilhidrazina, na proporção de 1:4, obtivemos os pirazóis nos quais a carbonila ligada ao grupo CH3 reage preferencialmente e obtivemos também os pirazóis descarbonilados 5-(1-fenil-etil)-3- metil-1-feni1-pirazol 23 e 5-(1-metil-etil)-3-metil-1-fenil-pirazol 25 resultantes do ataque na carbonila ligada ao grupo RRCH,porque provavelmente a amina liberada na reação ataca o grupo COCH3. Fazendo a mesma reação para 14 (R=CH3 e R=Ph) e 15 (R=R=CH3) na proporção de 1:2 obtivemos sómente os compostos 23 e 25. Quando R=R=Ph...

Estudou-se o isomerismo conformacional em compostos heterocíclicos de cinco membros (C4H4X, X=O, N e S) com um grupo acetila na posição 2 do anel. Foram incluídos também alguns compostos contendo um segundo substituinte na posição 5 do anel. Para obter quais as conformações mais estáveis, foram empregados os cálculos teóricos de orbitais moleculares, do tipo ab initio (HF) e DFT/B3LYP, com diferentes conjuntos de base, utilizando o programa GAUSSIAN 98. Cálculos de NBO foram realizados com objetivo de estimar quantitativamente a energia referente a hiperconjugação, e como conseqüência verificar quais dos fatores que estabilizam as formas cis e trans, estéreo-eletrônico ou a hiperconjugação. Cálculo de deslocamento químico C também foi realizado. Obtiveram-se os espectros de infravermelho, RMN de H, C a baixa temperatura para os compostos em solventes de diferente polaridade e espectros HSQC para alguns compostos. Análises conjuntas dos dados teóricos e experimentais mostraram que o isomerismo rotacional dos compostos analisados está entre a forma cis e trans, sendo a forma trans mais estável para os derivados de furano, e a forma cis mais estável para os derivados do tiofeno e pirrol. O efeito hiperconjugativo favorece todas as formas cis com exceção para 2-acetil-5-bromotiofeno...

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas; O comportamento mesomórfico pode ser alterado significativamente por pequenas mudanças estruturais. Com o objetivo de compreender e esclarecer este comportamento, o presente trabalho estuda as sínteses e as propriedades mesomórficas das unidades mesogênicas: esteril-tiofeno, esteril-furano, fenil-tiofeno e fenil-furano, em comparação aos compostos esteril-benzenos e bifenilas; unidades estruturais capazes de formar mesofases muito estáveis. Os compostos sintetizados com as unidades: esteril-tiofeno e fenil-tiofeno apresentaram propriedades de cristais líquidos, enquanto que as unidades esteril-furano e fenil-furano não apresentam tais propriedades. A existência de tais mesofases nestes compostos está intimamente ligada à configuração (linearidade) das moléculas. O tiofeno 2,5-dissubstituído causa um desvio da linearidade de aproximadamente 32o. Este desvio é ainda maior para o furano 54o.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010; Buscando fundamentalmente moléculas com potencial biológico, o interesse deste estudo foi sintetizar derivados heterocíclicos de estilbenóides, especialmente ftalidas e derivados isoindólicos, e uma biblioteca de chalconas, para estabelecimento das relações estrutura-atividade (REA). Foram obtidas e caracterizadas 121 chalconas, sendo 56 novos compostos, incluindo derivados com os substituintes da Árvore de Decisão de Topliss para anel aromático mono- ou di-substituído, e também variações estruturais. Obtiveram-se também novos derivados heterocíclicos de estilbenóides: 12 ftalidas (3 são novos compostos), 4 imidazo-isoindóis, 3 isoindolo-benzimidazóis e 4 benzilideno-isoindolinonas. As chalconas sintetizadas tiveram suas propriedades biológicas avaliadas em três doenças negligenciadas (tuberculose, doença de Chagas e leishmaniose), hiperglicemia e leucemia. Frente às células leucêmicas L1210, a chalcona R7 conferiu a melhor atividade citotóxica (IC50 = 13,3 M), provocando morte celular por apoptose. Sugere-se que, dentre os compostos que tem como anel A o grupo 2-naftil...

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2014.; Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do processo de clarificação no mosto de uvas brancas, em função do tempo e do agente clarificante, como também desenvolver e validar um método para a quantificação simultânea de 24 compostos heterocíclicos (oxigenados, sulfurados e nitrogenados) em vinhos tintos e brancos. Para avaliação do processo de clarificação em função do tempo (12 e 30 horas) foi utilizado mosto de uvas brancas Sauvignon Blanc, Vermentino e Viognier, e para avaliar os agentes clarificantes (bentonite, enzima e sílica gel) foi utilizado mosto de uvas da variedade Chardonnay. Foram avaliados a cinética de fermentação dos mostos adicionados de cada agente clarificante, como também a evolução e o consumo dos compostos nitrogenados durante a fermentação alcoólica. Nos mostos e nos vinhos foram determinados o perfil de aminoácidos, íon amônio, aminas biogênicas e compostos fenólicos, por cromatografia líquida de alta eficiência, e glutationa por cromatografia líquida de ultra eficiência. Também foram determinados nos vinhos o perfil de compostos voláteis por cromatografia gasosa. Para a extração dos compostos fenólicos foram avaliados 4 métodos de extração...

Tendo em conta a larga gama de aplicações medicinais exibidas pelas flavonas e as excelentes aplicações biológicas de compostos heterocíclicos nitrogenados, e acreditando na potencial actividade biológica das moléculas resultantes da combinação destas duas classes de compostos, decidiu-se preparar novas díades de flavona-composto heterocíclico nitrogenado através de reacções de cicloadição 1,3-dipolar. O ileto de azometino resultante da reacção da N-[4-(cromon-2-il)fenil]glicina e do paraformaldeído foi estudado em reacções de cicloadição 1,3-dipolar com diversos dipolarófilos. Este 1,3-dipolo revelou ser reactivo com dipolarófilos pobres em electrões, obtendo-se os aductos correspondentes em bons rendimentos. Neste caso, estudou-se também como fonte de aquecimento a radiação microondas, tendo-se verificado a reprodutibilidade e rendimentos das reacções obtidos em condições de aquecimento clássico. As grandes vantagens deste método de aquecimento foram a diminuição dos tempos de reacção e o uso de uma temperatura mais baixa comparativamente com as condições de aquecimento clássico. O estudo de aldeídos como dipolarófilos originou as respectivas díades flavona-oxazolidina, podendo concluir-se que a reactividade é controlada pela presença dos grupos substituintes no aldeído...

As 4-quinolonas e as acridonas são duas importantes famílias de compostos heterocíclicos azotados naturais que apresentam uma variedade de importantes aplicações biológicas. As 4-quinolonas têm sido objecto de extensos estudos devido às suas potenciais aplicações como fortes agentes citotóxicos, antimitóticos e anti-plaquetários e como protectores cardiovasculares, mas o seu uso é principalmente como antibióticos de largo espectro. As acridonas são conhecidas por apresentarem importante actividade antiviral, antiparasitária, contra a leishmania e a malária, e anticancerígena. A variedade de importantes aplicações biológicas das 4-quinolonas e das acridonas e a contínua procura pela comunidade científica de novas substâncias com actividades biológicas atractivas destaca estes compostos como alvos interessantes para a preparação de novos derivados e/ou para o desenvolvimento de novos métodos de síntese destas duas famílias de compostos. No primeiro capítulo desta dissertação descreve-se a síntese dos compostos de partida que tiveram de ser previamente preparados para o desenvolvimento das novas rotas de síntese apresentadas nos capítulos seguintes. A 4-cloro-3- formilquinolina foi obtida através da reacção de Vilsmeier-Haack da 2’-aminoacetofenona enquanto que a 3-formilquinolin-4(1H)-ona foi facilmente preparada por hidrólise ácida da anterior. Foi necessário proteger o grupo amina da quinolin-4(1H)-ona para evitar reacções secundárias e foram descritas as reacções de protecção com o grupo metilo...

As 2-estirilcromonas, uma pequena classe de compostos heterocíclicos naturais, têm vindo a cativar o interesse dos químicos orgânicos devido às suas actividades biológicas, nomeadamente a actividade antioxidante. Por outro lado, nos últimos anos, a química dos compostos C-glicosilados, ainda pouco explorada, tem sofrido avanços muito significativos motivados pelo carácter hidrofílico e a estabilidade hidrolítica que a ligação C-glicosídica pode conferir a potenciais agentes farmacológicos, suscitando um promissor impacto medicinal. Nesta dissertação, e no seguimento da química dos compostos naturais explorada pelo grupo de investigação de química orgânica, é apresentado o estudo da rota sintética linear que permitiu a obtenção da (E)-3’,4’,5,7-tetra-hidroxi-2-estirilcromona, pelo método de Baker-Venkataraman. É também estudado o processo de C-glicosilação de compostos polifenólicos através da adopção de dois métodos distintos de C-glicosilação, o uso de D-glucose e o uso de fluoreto de 2,3,4,6-tetra-O-benzil--D-glucopiranosilo. Na elucidação estrutural dos compostos sintetizados recorreu-se essencialmente à espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) [espectros de 1H, 13C e estudos bidimensionais de correlação espectroscópica heteronuclear – HSQC e HMBC]...

As 1,2-di-hidropiridinas têm sido alvo de um crescente interesse ao longo dos últimos anos devido, fundamentalmente, à sua importância e versatilidade como intermediários sintéticos na obtenção de compostos heterocíclicos quirais, para os quais são conhecidas variadas e importantes atividades biológicas. O trabalho descrito nesta dissertação reporta o estudo da síntese de 1,2-dihidropiridinas segundo reações pericíclicas de aza-eletrociclização 6π de iminas α,β,γ,δ-di-insaturadas, obtidas por reação de condensação de (E,E)- cinamilidenoacetofenonas com aminas aromáticas primárias. Na primeira parte desta dissertação apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre as propriedades e metodologias de síntese das 1,2-di-hidropiridinas. Na segunda parte encontram-se descritos os estudos que permitiram a obtenção destes compostos. Dois métodos de síntese das 1,2-di-hidropiridinas foram desenvolvidos. Um método direto de preparação das 1,2-dihidropiridinas recorrendo a radiação com micro-ondas e um segundo método que recorre à preparação da imina α,β,γ,δ-di-insaturada, intermediário fundamental nesta síntese, seguida de preparação da 1,2-di-hidropiridina quer por método clássico, quer por radiação com micro-ondas. A síntese de 1...

As reações da 4-(metil-amino)-3-penteno-2-ona com as a-diazocetonas correspondentes (RCOCN2R), forneceram as a-acil-enaminocetonas (RR)CHCO(CH3CO)C=C(CH3)NHCH3 (134, R=R=Ph; 135 R=CH3 e R=Ph e 136 R=R=CH3), com bons rendimentos. Os cálculos feitos para estas cetoenaminonas, usando o método semi-empírico AM1, mostram que a carbonila ligada ao grupo CH3 fica no plano da molécula, e portanto conjugada com a dupla ligação, enquanto que a carbonila ligada ao grupo mais volumoso fica perpendicular ao plano da molécula. As reações das cetoenaminonas 134, 135 e 136 com as hidrazinas foram realizadas em cinco solventes diferentes e acompanhadas através da Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CG/EM). Nestas reações obteve-se tanto os pirazóis 146 provenientes do ataque nucleoillico na carbonila ligada ao grupo CH3, quanto os pirazóis 149, provenientes do ataque nucleoifilico na carbonila ligada ao grupo COCHRR. Além destes pirazóis, também obteve-se os pirazóis desacetilados 148, formados com a perda do grupo CH3CO e os pirazóis 150, formados com a perda do grupo COCHRR. Os pirazóis 148' e 149', regioisômeros dos pirazóis 148 e 149, também foram obtidos, porém em baixíssimos rendimentos. Pode-se constatar também a formação das acetamidas 151...

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química; A preparação de novas substâncias e o desenvolvimento de novas metodologias sin-téticas são alvo de buscas constantes em Química. No presente estudo, foram reali-zadas sínteses de compostos heterocíclicos contendo nitrogênio e enxofre por meio de reações da hexacloroacetona com nucleófilos di- e poliamínicos, ditiólicos e aminotiofenólicos. Todos os métodos preparativos foram desenvolvidos usando-se a energia na faixa de ultra-som (20-50 KHz) e de microondas (2,45 GHz). Nesse sentido, foram preparados e caracterizados derivados 2,2'-bisbenzimidazóicos, 2,2'-bisbenzotiazóico, etilenoditiocarbonato, N-(2-hidroxietil)tricloroacetamida, 1,4,7-triazabiciclo[4,3,0]nonano, 1,4,8,11-tetrazatriciclo[4,2,4,0]tetradecano,4-n-alquiloxi

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas; A síntese de compostos heterociclos nitrogenados foi desenvolvida através da reação de di e poliaminas com reagentes eletrofílicos como dióxido de carbono, hexacloroacetona e cianogênio. Foram preparados e caracterizados compostos dos tipos imidazol, 2-imidazolina, 2-imidazolidina, 2-imidazolidinona e 2-pirimidina, monociclos e biciclos. É apresentado, também, um estudo aprofundado de Ressonância Magnética Nuclear dos compostos mais relevantes. O presente trabalho torna-se importante pelos novos métodos desenvolvidos de preparação de heterociclos e pelo ineditismo e originalidade de alguns compostos obtidos.