O ensino de reações orgânicas usando química computacional: I. reações de adição eletrofílica a alquenos

Basic concepts that play an important role in some organic reactions are revisited in this paper, which reports a pedagogical experience involving undergraduate and graduate students. A systematic procedure has been applied in order to use widespread available computational tools. This paper aims to discuss the use of computers in teaching electrophilic addition reactions to alkenes. Two classical examples have been investigated: addition to non-conjugated alkenes and addition to conjugated dienes. The results were compared with those normally discussed in organic textbooks. Several important concepts, such as conformational analysis and energy control (kinetic and thermodynamic) involved in reaction mechanisms can be taught more efficiently if one connects theoretical and practical tools.

Desenvolvimento de sistemas líquido-cristalinos empregando silicone fluido de co-polímero glicol e poliéter funcional siloxano

For the construction of the phase diagrams, the method of the aqueous titration was used. There were prepared 5 ternary diagrams, varying the surfactant and the oil phase. The liquid-crystalline phases were identified by polarized light microscopy. The formulations prepared with silicon glycol copolymer, polyether functional siloxane (PFS) and water (S1) and with diisopropyl adipate, PFS and water (S4) presented liquid-crystalline phases with lamellar arrangement. Moreover, after 15 days in hot oven (37 ºC), the formulations presented hexagonal arrangement, evidencing the influence of the temperature in the organization of the system.

Efeito da adição de precursores na produção de alcaloide anticancerígeno usando a técnica de planejamento experimental

The effect of precursors on the anticancer alkaloid production by submerged fermentation using M. anisopliae 3935 was studied, according to complete experimental design 2² with three central points. The results showed that lysine was the most important variable, however, when both lysine and glucose were added to the fermentation medium, the alkaloid production reached, approximately, 17 mg L-1 after 120 hours of fermentation. Then, the scale-up of the process was carried out and these results were confirmed. Finally, 35 mg L-1 of alkaloid at 192 h were attained after increment of added aminoacid lysine.

Efeitos da adição de átomos de Mn na rede do GaN via métodos de estrutura eletrônica

A computational method to simulate the changes in the electronic structure of Ga1-xMn xN was performed in order to improve the understanding of the indirect contribution of Mn atoms. This periodic quantum-mechanical method is based on density functional theory at B3LYP level. The electronic structures are compared with experimental data of the absorption edge of the GaMnN. It was observed that the indirect influence of Mn through the structural parameters can account for the main part of the band gap variation for materials in the diluted regime (x<0.08), and is still significant for higher compositions (x~0.18).

Propriedades reológicas e efeito da adição de sal na viscosidade de exopolissacarídeos produzidos por bactérias do gênero Rhizobium

Viscosity of some polysaccharide solutions supports that these molecules can be applied in food sectors. Four exopolysaccharides (R1, R2, R3, R4) produced by different Rhizobium strains were selected. Sugar composition and differences in the uronic acid contents suggests that chemical structure of these molecules can vary when different culture conditions and strains are analyzed. The Power Law was the rheological model used to represent the experimental data of shear stress versus shear rate. All exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics. R1, R2 and R4 showed a slight increase in viscosity in the presence of 0,2 M NaCl.

Identificação de adulteração de biocombustível por adição de óleo residual ao diesel por espectrofluorimetria total 3D e análise das componentes principais

Total spectrofluorimetry associated to Principal Components Analysis (PCA) were used to classify into different groups the samples of diesel oil, biodiesel, vegetal oil and residual oil, as well as, to identify addition of non-transesterified residual vegetable oil, instead of biodiesel, to the diesel oil. Using this method, the samples of diesel oil, mixtures of biodiesel in diesel and mixtures of residual oil in diesel were separated into well-defined groups.

Efeito da adição de serragem de couro tratada quimicamente nas propriedades do cimento Portland

The sheave leather was subjected to chemical treatment in an attempt to immobilize chromium ion in a matrix of cement. Cementitious pastes were obtained by adding different proportions of waste treated solutions (5 and 10% compared to the cement mass) and the pH and setting time (hardening) were measured. Aiming to check the leather influence in Portland cement pastes, the phases formation were observed by X-ray diffraction (XRD). The results showed that the pretreatment was effective for the waste dissolution and the pH of treated waste chemical solutions did not influence significantly the characteristics of cement paste, with a slight increase in setting time results.

Efeito da adição de lantânio em catalisadores de Ni/ZrO2 aplicados na reação de reforma a vapor de etanol

The catalytic performance of Ni/ZrO2 catalysts loaded with different lanthanum content for steam reforming of ethanol was investigated. Catalysts were characterized by BET surface area, X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy, temperature programmed reduction, and X-ray absorption fine structure techniques. Results showed that lanthanum addition led to an increase in the degree of reduction of both NiO and nickel surface species interacting with the support, due to the higher dispersion effect. The best catalytic performance at 450 ºC was found for the Ni/12LZ catalyst, which exhibited an effluent gaseous mixture with the highest H2 yield.

Adição de anilinas à naftoquinona em água e em fase sólida

Considering all the aspects of the principles of green chemistry, we present herein the addition reactions of amines to 1,4-naphthoquinone in water as solvent and also in solid phase. These reactions resulted in very colorful products that were easily monitored by thin layer chromatography and consequently easy to separate. Therefore, they are interesting experiments for experimental organic chemistry in the classrooms or in the laboratories.

Espectroscopia no infravermelho médio e análise sensorial aplicada à detecção de adulteração de café torrado por adição de cascas de café

Mid-infrared spectroscopy and chemometrics were used to identify adulteration in roasted and ground coffee by addition of coffee husks. Consumers' sensory perception of the adulteration was evaluated by a triangular test of the coffee beverages. Samples containing above 0.5% of coffee husks from pure coffees were discriminated by principal component analysis of the infrared spectra. A partial least-squares regression estimated the husk content in samples and presented a root-mean-square error for prediction of 2.0%. The triangular test indicated that were than 10% of coffee husks are required to cause alterations in consumer perception about adulterated beverages.

Efeito da adição de TIO2 nas propriedades térmicas e na cristalinidade do copolímero de etileno/acetato de vinila

We investigated the effect of adding titanium dioxide nanoparticles (TiO2) to ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer, containing 28% vinyl acetate groups, on the crystallinity and miscibility of the copolymer. Films of EVA/TiO2 containing 0.25%-1% TiO2, relative to the total weight of EVA, were prepared from their solution. The obtained films were characterized by X-ray diffraction, low-field nuclear magnetic resonance, and differential scanning calorimetry. The addition of TiO2 to the EVA copolymer was proved to cause changes in the crystallinity and mobility of the polymer chains of EVA, due to new intermolecular interactions and nanostructure organization.

Indução do enraizamento e crescimento do eucalipto por rizobactérias: efeito da adição de fonte alimentar e da composição do substrato de enraizamento

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito de leite em pó como fonte alimentar e do tipo de substrato sobre a indução biológica do enraizamento e crescimento de mudas clonais de eucalipto por isolados de rizobactérias. Para o primeiro objetivo, após a aplicação dos isolados de rizobactérias, na proporção de 0,2 ml/cc de substrato de uma suspensão de inóculo ajustada para 10(8) u.f.c./ml, enriquecidos ou não com leite em pó (1%), e decorridos 25 dias do estaqueamento de três clones de eucalipto, avaliaram-se a biomassa seca de raízes e o índice de enraizamento de cada combinação isolado-clone. Para o segundo objetivo, 10 isolados, aplicados na mesma proporção e concentração de inóculos citados anteriormente, foram testados em três substratos de enraizamento: vermiculita pura; moinha de carvão + composto de casca de eucalipto + vermiculita (5:3:1); e composto de casca de arroz carbonizada + vermiculita (1:1), em dois ensaios conduzidos com um clone de eucalipto. Os resultados evidenciaram que a aplicação dos isolados promotores de crescimento proporcionou incrementos significativos na velocidade e índice de enraizamento, bem como no crescimento, expresso pela biomassa radicular, cujos ganhos foram superiores, na aplicação com veiculação da fonte alimentar inicial. Dentre os isolados testados, S1 e 3918 (ambos Bacillus subtilis) foram os mais efetivos para enraizamento e biomassa radicular, com incrementos de 40,6 e 114,2%, respectivamente. Além disso, não ocorreu interação entre isolados de rizobactérias e substrato de enraizamento, o que permite a utilização desses isolados, independentemente do tipo de substrato empregado.

Efeito da luminosidade e da adição de nitrogênio no crescimento de plantas de Ilex paraguariensis St. Hil.

Neste trabalho, buscou-se identificar o efeito de diferentes níveis de luminosidade e da adição de adubo nitrogenado sobre o crescimento das plantas de erva-mate, no primeiro ano de crescimento. No experimento, usou-se o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, em quatro tratamentos e dois subtratamentos, tendo 16 parcelas por bloco. O esquema adotado foi o fatorial, tendo como variável constante a luminosidade em quatro intensidades (100, 70, 50 e 30%) e o nitrogênio como variável interveniente sobre as parcelas. As leituras foram efetuadas a cada 45 dias, em três horários diários por três dias consecutivos, durante um ano. Verificou-se que a condição mais adequada para o crescimento das plantas foi com luminosidades de 50 e 30%. A adição de nitrogênio não mostrou influência relevante no crescimento da erva-mate, especialmente nas luminosidades de 100 e 70%, enquanto o aumento da luminosidade tendeu a reduzir o crescimento das plantas. Contudo, as plantas adubadas (1N) tiveram maior rebrota que aquelas não-adubadas. A adição de nitrogênio mineral, em dosagens elevadas, foi danosa para as plantas de erva-mate, acarretando a mortalidade nas parcelas com tratamentos de maior luminosidade.

Melhoramento das propriedades de papéis reciclados através da ultrassonificação das fibras e adição de xilanas

Nesse estudo foi avaliado o potencial de utilização de vibrações ultrassônicas e adição de xilanas para melhorar a qualidade do papel reciclado. Inicialmente, foi realizado um estudo de otimização do tratamento ultrassônico. Foram avaliadas as influências do pH, da consistência da massa e do tempo de tratamento. A consistência da massa não afetou significativamente os resultados. Entretanto, elevados tempos de tratamento e valores de pH intensificaram os efeitos da ultrassonificação. O tratamento ultrassônico melhorou as propriedades mecânicas do papel de forma semelhante ao refino em PFI, embora com menor intensidade. As ondas ultrassônicas atuam, principalmente, promovendo o desfibrilamento externo das fibras. Também foram investigados os impactos da adição de xilanas na polpa. Os resultados indicaram que, mesmo com pequenas dosagens de xilanas (10 g/kg), foi possível aumentar significativamente a resistência mecânica do papel. Dosagens acima de 50 g/kg não são justificáveis. As tecnologias de ultrassonificação e adição de xilanas evidenciaram grande potencial técnico para melhorar a qualidade do papel reciclado.

Atributos químicos de um cambissolo e crescimento de mudas de eucalipto após adição de lodo de curtume contendo cromo

O processo de curtimento do couro gera resíduos com potencial de uso como corretivo e fertilizante, no entanto alguns de seus constituintes são tóxicos quando presentes em elevado teor no solo, o que limita sua utilização nos sistemas de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos atributos químicos de um Cambissolo Húmico e o crescimento e teor de Cr em clones de Eucalyptus urophylla após a adição de doses de lodo de curtume (LCT). O experimento foi realizado em casa de vegetação, no período de março a julho de 2009. Os tratamentos consistiram da adição de doses de lodo de curtume (0; 1,5; 3,0; 4,5; e 6,0 g dm-3) ao solo, que recebeu, de forma complementar, calcário e adubação NPK em dose única. O pH, a condutividade elétrica, a relação de adsorção de sódio e a porcentagem de sódio trocável, relacionadas com a salinidade do solo, aumentaram com o incremento das doses do lodo de curtume, porém os valores observados ficaram abaixo dos níveis salinos. O teor de Cr solúvel no solo, extraído pela água, decresceu linearmente com o aumento das doses de LCT, correlacionando-se negativamente com o pH do solo. O aumento da dose do LCT proporcionou incremento na altura dos clones de Eucalyptus urophylla em até 11,5% em relação à testemunha. A produção de massa das raízes secas decresceu, em média, 28,3%, em relação à testemunha, com a maior dose (6 g dm-3). As plantas de eucalipto, em todos os tratamentos, continham o Cr somente no sistema radicular, e, quanto maior a dose de LCT, maior o teor desse metal nas raízes.