Preparação de derivados do lapachol em meio ácido e em meio básico: uma proposta de experimentos para a disciplina de Química Orgânica Experimental

In this educational paper we describe the extraction of lapachol from its natural source according to acid-base concepts in organic chemistry and the use of its derivatives β-lapachone and hydroxy-hydrolapachol to exemplify intramolecular cyclization, carbocation stability, Michael addition reaction and chromatography. The experiments were performed during three different undergraduate organic chemistry laboratory classes using low cost material, while avoiding color reagents for TLC visualization, as well as small-scale column chromatography to isolate the mixture of lapachol and β-lapachone.

Extração de bifenilas policloradas de amostras de leite materno: otimização univariada versus planejamento experimental

The convenience of the multivariate optimization of SPME procedures through ANOVA calculated using Doehlert designs has been demonstrated for twelve PCBs in the complex matrix of milk. For this study, the main parameters of the extraction were selected and valued through univariate and multivariate optimization. In addition, the analysis of variance allowed identification of the statistically significant variables in this model: high temperature (95 ºC) and ionic strength (36% m/v) proved significant for all the PCBs while intermediate time (70 min) and low methanol concentration (5% v/v) also contributed to the extraction of the majority of these PCBs.

Um reator fotoquímico barato e eficiente para experimentos de química

In this work, we present an efficient and inexpensive device for undergraduate chemistry classes aimed at teaching and learning the photolytic synthesis concepts. A photochemical reactor was tested for the synthesis of the organometallic compound enneacarbonyldiiron from iron pentacarbonyl in acetic acid, and its formation evidenced by FTIR analysis. Although similar devices have been described in other studies, none of these offered the simplicity, low cost, class-compatible reaction times and good yields afforded by the procedure reported herein.

Análise dos produtos de degradação do esfenvalerato por SBSE/CLAE-UV/DAD utilizando planejamento fatorial fracionário

A simple procedure based on stir bar sorptive extraction and high-performance liquid chromatography-ultraviolet/photodiode array detection (SBSE/LC-UV/PAD) to determine intermediates and by-products of esfenvalerate is described. The influence of organic modifier, ionic strength, extraction time, temperature and pH were simultaneously evaluated by using a factorial experimental design. The utilization of different organic solvents and desorption times were also investigated to establish the optimal conditions for SBSE liquid desorption. Among the ten different peaks (intermediates and by-products) detected after degradation of esfenvalerate, eight (including 3-phenoxybenzoic acid and 3-phenoxybenzaldehyde) were successfully extracted by SBSE under the optimized conditions.

QUÍMICA VERDADEIRAMENTE VERDE – PROPRIEDADES QUÍMICAS DO CLORO E SUA ILUSTRAÇÃO POR EXPERIMENTOS EM ESCALA MINIATURIZADA

Chlorine, one of the most frequent elements on earth and most important key chemicals, is indispensable in the syllabi of school and university courses in Inorganic Chemistry. However, its toxicity and high volatility preclude experimental demonstration of its properties in secondary and high schools and most university labs. This paper summarises the industrial role of chlorine and presents miniaturised experiments demonstrating some of the processes used in Industrial Inorganic Chemistry. Furthermore, experiments illustrating important concepts of Inorganic Chemistry such as Ion Bonding and Molecular Orbital Theory are describe.

USO DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL PARA OTIMIZAÇÃO DE UM PROCEDIMENTO VOLTAMÉTRICO PARA DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DAS CONCENTRAÇÕES DOS METAIS Zn, Cd, Pb E Cu LIVRES EM ÁGUA DE COCO

Optimization of the main parameters of SWASV using boron-doped diamond electrode was described for the simultaneous determination of Zn, Cd, Pb and Cu free in coconut water. The values of electroanalytical parameters studied were optimized with the factorial design and center composite design. The optimized parameters for the preconcentration of metals were -1.50 V for potential, and 240 s for deposition time. For SWV, the optimized value was 11.56 mV for step potential. In addition, frequency and pulse height were defined at 100 Hz and 55 mV, respectively. Furthermore, the concentration of the supporting electrolyte (acetate buffer, pH 4.7) was optimized in 0.206 mol L-1. The optimized procedure was applied in two samples of coconut water: natural and processed. The limits of detection (LOD) obtained for Zn, Cd, Pb and Cu were 7.2; 4.4; 3.3 and 1.5 µg L-1, respectively. The concentrations of Cd and Pb were not detected. On the other hand, the values found for the concentrations of Zn and Cu were: < LOD (29 µg L-1) and (6.8 ± 0.9) µg L-1 for the natural sample; and (85.8 ± 4.2) µg L-1 and (7.7 ± 0.6) µg L-1 for the processed sample, respectively.

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO EM DUAS ETAPAS PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL ATRAVÉS DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DOEHLERT

In this work, Doehlert experimental design was used to optimize the Transesterification Double Step Process (TDSP) method of methyl soybean oil biodiesel production which starts with a basic catalysis followed by an acidic catalysis. The conversion values were calculated from NMR spectra. Response surface was used to show the results of the interactions between the variables. This experimental design evaluated variables like catalyst and alcohol amount for the basic catalysis and time and temperature for the acidic catalysis. According to results obtained after Doehlert design application the alcohol amount was the main factor that influenced on the basic catalysis but for the acidic catalysis both time and temperature are important and their effects are opposite. It resulted on excellent conversions for both steps obtaining for the basic catalysis about 100% when was used like optimal conditions catalyst amount equal to 0.40 g and volume of methanol equal to 60 mL and for the acidic catalysis about 99% when was used like optimal conditions temperature of 65 °C and 90 minutes for reaction time.

Otimização de ELISA empregando a proteína Tc85-11 e planejamento fatorial

A doença de Chagas é causada pelo Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e a detecção de anticorpos anti-T. cruzi no soro é um método para diagnosticar a doença. Neste trabalho, ELISA indireto foi otimizado para a detecção de anticorpos no soro de pacientes com doença de Chagas empregando a proteína Tc85-11 (Ag) da superfície do parasita tripomastigota. Na otimização das condições experimentais foi aplicado planejamento fatorial completo para os parâmetros tempo de incubação, diluições do Ag (0,08 mg mL-1), anticorpo primário (Ac) e anti-IgG conjugada com a peroxidase (Ac*). Os melhores resultados foram obtidos nas seguintes condições: 0,14 mg Ag/poço, 60 min para o tempo de incubação, diluições de 1:35 e 1:1000 para Ac e Ac*, respectivamente. O valor do limiar de reatividade ("cut off") foi A450nm = 0,371. O ELISA indireto foi aplicado em amostras de soros de pacientes infectados com doença de Chagas e pacientes com diferentes doenças sistêmicas. A proteína Tc85-11, a qual está envolvida com a adesão do parasita na célula hospedeira, é também apropriada para o diagnóstico sorológico da doença de Chagas.

Dinâmica molecular: teoria e aplicações em planejamento de fármacos

Dinâmica Molecular (DM) é uma ferramenta computacional poderosa usada em Química Medicinal para o planejamento racional de fármacos. DM é uma extensão da Mecânica Molecular, onde o comportamento dinâmico de um sistema molecular é simulado através da integração numérica das equações de movimento. Esta técnica tem sido usada extensivamente para auxiliar e complementar o planejamento de novos ligantes de um alvo terapêutico, bem como estimar a sua potência. Este artigo enfoca a teoria básica da DM clássica e suas importantes aplicações no planejamento racional de potenciais compostos bioativos, particularmente compostos com atividade anti-HIV.

Interação comunitária e planejamento participativo no ensino médico

A promoção de saúde demanda uma ação coordenada entre população, poder público e setor saúde, visando à melhoria das condições de saúde. A formação médica deve propiciar ao estudante o contato comunitário e o desenvolvimento de ações de promoção da saúde no contexto em que vive a comunidade. Este artigo descreve a experiência de realização do planejamento participativo e interação comunitária conduzida por estudantes do curso médico em uma área atendida por equipe de Saúde da Família em Montes Claros (MG), ocorrida entre agosto de 2009 e março de 2010. A Estimativa Rápida Participativa e o Método Altadir de Planificação Popular foram os métodos norteadores das atividades, possibilitando o enfrentamento de um problema vivenciado pela população e a intervenção direta e positiva da comunidade nos determinantes do seu processo saúde-doença com apoio dos estudantes de Medicina, que consolidaram os conceitos de promoção da saúde e de prática educativa transformadora.

Solução de problemas de planejamento florestal com restrições de inteireza utilizando busca tabu

Este trabalho teve como objetivos desenvolver e testar um algoritmo com base na metaheurística busca tabu (BT), para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de inteireza. Os problemas avaliados tinham entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima periódicas. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo para implementação da BT foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da BT foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da BT foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à BT eficácia média de 95,97%, valor mínimo igual a 90,39% e valor máximo igual a 98,84%, com um coeficiente de variação de 2,48% do ótimo matemático. Para o problema de maior porte, a eficiência da BT foi duas vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound, apresentando-se como uma abordagem muito atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística Simulated Annealing para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar a metaheurística SA para solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O algoritmo SA desenvolvido foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo SA foi codificado em liguagem delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da SA foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da SA foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à SA eficácia média de 95,36%, valor mínimo de 83,66%, valor máximo de 100% e coeficiente de variação igual a 3,18% do ótimo matemático obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência da SA foi dez vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O bom desempenho desta heurística reforçou as conclusões, tiradas em outros trabalhos, do seu enorme potencial para resolver importantes problemas de gerenciamento florestal de difícil solução pelos instrumentos computacionais da atualidade.

Alternativas para atenuar a diferença de estande nos experimentos de avaliação de clones de Eucalyptus urophylla

Com o objetivo de estudar se as plantas adjacentes às falhas são capazes de compensar em parte ou totalmente as ausentes e se essa compensação varia com o clone e as condições edafoclimáticas, foi conduzido o presente trabalho, em dois municípios da região noroeste do Estado de Minas Gerais, sendo os experimentos implantados em dezembro de 1998. O delineamento adotado foi o de blocos as acaso, no esquema de parcelas subdivididas, com três repetições. A parcela foi constituída por sete diferentes clones e a subparcela, pelo número variável de plantas no estande, em função do porcentual de falha. A subparcela que não apresentou falha recebeu 10 plantas em linha. Para a constituição das demais subparcelas, foram adotados cinco diferentes níveis de falha (10, 20, 30, 40 e 50%). Aos 37 meses de idade, foi avaliado o volume de madeira (m³ sólido/ha). Realizaram-se análises de variância por local e, posteriormente, análises conjuntas de locais, em ambos os casos envolvendo os dados no nível de média de planta e total de parcela. Nas análises de variância, as fontes de variação que envolveram a variável estande foram decompostas em efeitos lineares, quadráticos e desvios da regressão. Os valores de b foram estimados para estande e para cada clone, em cada local, independentemente do clone. A partir dos resultados obtidos, pôde-se concluir que: a maioria dos clones avaliados não compensa, em parte, a ausência das plantas vizinhas; a capacidade de compensação difere entre os clones e as condições edafoclimáticas; independentemente do clone e local de avaliação, a correção do estande por regressão e, principalmente, por co-variância foi eficiente para efetuar a seleção dos melhores clones, sendo mais expressiva com os dados de total de parcela.

Uma proposta para a geração de amostras aleatórias nos problemas de simulação em modelos de planejamento

Um modelo de predição do preço da celulose foi ajustado usando-se o tempo e o preço defasado como co-variáveis. A partir das estimativas dos parâmetros obtidas, foram propostas 48 possíveis tendências futuras para o preço da celulose. Posteriormente, três métodos de simulação foram usados para predizer os valores futuros definidos pelas várias tendências: M1Þ Pcel.f = µ; M2 Þ Pcel.f = µ + épsilonf, e M3 µf + épsilonf, em que m é a parte sistemática do modelo, e e f corresponde ao componente estocástico. Para as simulações foram usados o método de Monte Carlo e a distribuição triangular. Para comparar os valores simulados pelos três métodos com os conhecidos valores futuros nas várias tendências, foi usada a diferença relativa média entre os valores. No caso da ausência de tendência, os métodos M1 e M2 foram satisfatórios, apesar de o método M2 incluir distúrbios ao redor da média. No caso de haver tendência real, o método M3 teve a melhor "performance", mesmo sendo influenciado pela acurácia na predição da tendência.