Síntesi en dissolució i fase sòlida de nous derivats primidínics amb una alta diversitat molecular

En aquest treball s'ha desenvolupat una metodologia eficaç envers la síntesi de diferents derivats pirimidínics amb un alt grau de diversitat molecular. Aquesta metodologia es basa en la S-alquilació selectiva dels 2-tiouracils (2) utilitzats com a material de partida. Aquesta reacció es realitza amb bromur de benzil quan es treballa en dissolució, o bé amb la reïna de Merrifield quan la química és sobre suport sòlid. Seguidament, s'alquila selectivament l'àtom d'oxigen de les benzilsulfanilpirimidinones (3) mitjançant la reacció de Mitsunobu, o bé utilitzant diferents halurs d'alquil en presència d'una base. Amb les 4-alcoxipirimidines (4) es realitzen diverses transformacions químiques, per exemple, addicions de Grignard, reducció i posterior metilació del grup carbonil (quan R2 = CH2COPh), etc. Posteriorment, s'oxida el grup sulfanil a sulfona utilitzant m-CPBA. Finalment es desplaça la funció sulfona amb diversos nucleòfils. Gràcies a aquesta metodologia s'han preparat diferents 2-amino-4-alcoxipirimidines (7, Nu = RR'N) en dissolució i sobre suport sòlid. Mitjançant algunes variacions s'han pogut obtenir altres derivats pirimidínics: - 4(3H)-pirimidinones 2,6-disubstituïdes (8, Nu = RR'N, ArO, RR'R''C), preparades a partir de la hidròlisi del grup alcòxid (OR5) dels compostos (7) en medi àcid. - imidazo[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 1) i pirimido[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 2). Els compostos (9) s'han obtingut selectivament a través d'una ciclació intramolecular de les pirimidines (7, Nu = aminoalcohols) utilitzant àcid sulfúric. Quan s'han ciclat els compostos (8, Nu = aminoalcohols) mitjançant una reacció de Mitsunobu intramolecular, s'han obtingut els regioisòmers (9) i (10) en diferents proporcions en funció dels grups presents en l'anell. - pirimidines funcionalitzades amb restes d'-arilglina (11). La funció arilglicina s'ha preparat mitjançant la condensació d'amines (4, R2 = CH2CHR3NHR4) amb àcid glioxàlic i àcids arilborònics (reacció de Petasis). L'oxidació del grup sulfanil dels compostos (11) a sulfona utilitzant m-CPBA ha provocat també l'oxidació de l'àtom de nitrogen de l'arilglicina. Alguns d'aquests derivats pirimidínics han mostrat ser inhibidors del Mycobacterium tuberculosis.

Synthesis of antimicrobial peptides derived from BP100 and BPC194

In the present PhD thesis we studied the solid-phase peptide synthesis of antimicrobial peptides derived from the lead peptides BP100 and BPC194. First, peptides derived from BP100 containing D-amino acids at different positions of the sequences were prepared. Moreover, peptidotriazoles derived from BP100 were also synthesized containing the triazole ring at the side-chain of different amino acids. Then, we proceeded to perform studies for the synthesis of multivalent peptides derived from BPC194. To achieve this objective, the synthesis of cyclic peptides containig a triazole ring at amino acids side-chain with different elongations was carried out. Finally, we prepared various carbopeptides containing 2 and 4 units of BP100 and/or its derivatives. The evaluation of the biological activity allowed the identification of active sequences against the economically important phytopathogenic bacteria and fungi and not toxic against eukaryotic cells.

Synthesis of unusual alpha-amino acids and study of the effect of their incorporation into antimicrobial peptides. Total synthesis of biactive marine natural products and analogues thereof

The principle theme of this thesis was the synthesis of bioactive compounds. To this end, this work was focus on two main projects. The first one, which was carried out in the Department of Chemistry of the University of Girona under the supervision of Dr Montserrat Heras, concerned the synthesis of new unnatural amino acids bearing a pyrimidine ring within their side chain for incorporation into the antimicrobial peptide BP100 following a rational design in order to improve its biological profile. On the other hand, the second chapter of this thesis was developed in collaboration with the Laboratoire de Chimie Organique (ESPCI-ParisTech, Paris, France) under the guidance of Pr Janine Cossy and Dr Arseniyadis. This chapter was centered on the total synthesis of three marine natural products with complex structures and interesting biological activities: acremolide B, (–) bitungolide F and lyngbouilloside.

Theoretical study of catalytic reactions of carbenes: haptotropic rearrangements and the Dötz reaction

En aquesta tesi s'han estudiat mecanismes de reaccions de cicloanulació en carbens de Fischer a través de mètodes teòrics, concretament fent servir el nivell de teoria B3LYP/(Wachters' basis / 6-31G**). Els alcoxi- i amino carbens de pentacarbonil crom, ja siguin vinílics o aromàtics, reaccionen amb acetilè per produir fenols, naftols o derivats ciclopentadiè o indè substituïts amb el Cr(CO)3 coordinat, d'una manera regioselectiva. L'objectiu d'aquest treball és discutir ambudes reaccions competitives particularment a la reacció de Dötz, la qual durant els darrers anys ha estat explorada experimentalment per W.D. Wulff, C.P. Casey, R. Aumann i J. Barluenga entre altres diferents propostes mecanístiques. A més K.H. Dötz va demostrar que la coordinació del Cr(CO)3, un cop l'anell ja està format, pot patir canvis haptotròpics, és a dir, la caminada del complex metàl·lic d'un anell a un altre -generalment almenys substituït- canviant la seva hapticitat (coordinació pi amb els membres de l'anell). Llavors, s'han estudiat les migracions haptotròpiques intramoleculars en petits hidrocarbons aromàtics policíclics amb l'objectiu d'analitzar les rutes de reacció per les quals aquestes reaccions es porten a terme

A farmácia e a cosmética no século XIX em Portugal

Os cosméticos sempre estiveram presentes desde os primórdios da Humanidade, existindo actualmente uma enorme panóplia de produtos ao alcance dos consumidores. Desde sempre o homem se preocupou com a sua aparência e para tal utilizou os cosméticos como forma de realçar a sua beleza. Durante o século XIX a área dos cosméticos e da farmácia sofreu uma grande evolução devido à revolução industrial e ao aparecimento de novas tecnologias. No século XIX surgiram pela primeira vez métodos de eliminação de rugas, de embelezamento do rosto e na higiene deu-se importância aos banhos com a criação dos balneários públicos. A crescente procura de beleza levou à criação de produtos cosméticos diversos, alguns dos quais perigosos para a saúde, sendo este um dos pontos a abordar nesta tese. Os cosméticos serão abordados como um bem de luxo num país que vivia em extrema pobreza. Serão abordados outros pontos como a importância de produtos cosméticos estrangeiros e efectuar-se-á uma comparação entre um cosmético actual e um do século XIX. A Farmácia em Portugal sofreu profundas alterações no século XIX. A botica deu lugar à farmácia e a produção de medicamentos que anteriormente era feita artesanalmente, passou a ser feita industrialmente. A extinção das ordens religiosas em Portugal em 1834 foi crucial para o desenvolvimento das farmácias. O encerramento das farmácias dos mosteiros originou uma maior viabilização e abrangência territorial dos estabelecimentos privados. Este foi o momento na história da farmácia em Portugal que levou à formação do associativismo. O avanço da produção científica e da literatura técnico profissional que se verificava por toda a Europa também se repercutiu em Portugal. Como exemplo da Literatura Farmacêutica Portuguesa neste século temos a publicação do Codigo Pharmaceutico lusitano. Com o surgimento da era industrial e consequente aumento dos bens produzidos, aperfeiçoou-se a técnica publicitária que deixou de ser unicamente informativa para ser mais persuasiva e agressiva levando o consumidor a comprar. Com esta tese de mestrado tenta-se demonstrar o impacto da revolução industrial no Farmacêutico em Portugal e avaliar a sua resposta às necessidades de mercado. O profissional de saúde deverá apreender rapidamente conhecimento de modo a não perder a sua identidade.

Estudo da adição de aminas em alcinos ativados : preparação de intermediários para a síntese de heterociclos nitrogenados

Neste trabalho estudou-se a adição nucleofílica de aminas secundárias cíclicas (pirrolidina, piperidina e morfolina) e a-aminoácidos (L-prolina e derivados) a alcinos ativados. Em todos os casos obteve-se sempre o aduto de Michael com estereoquímica E independente do alcino ser substituído ou não e das condições reacionais. Este fato evidencia uma adição do tipo sin, cujos possíveis estados de transição são discutidos. As reações de Michael foram sempre realizadas em condições brandas com rendimentos moderados a bons.Foram estudadas várias alternativas para a conversão de compostos enaminocarbonílios derivados da L-prolina a esqueletos do tipo cetopirrolizidínicos substituídos, possíveis precursores de alcalóides da classe das hiacintacinas. As tentativas de anelação direta dos compostos enaminoésteres, tanto em condições térmicas ou de adição-eliminação quanto em reações tandem não lograram sucesso. Estudou-se então condições redutivas (hidrogenação ou adição de hidreto) para obtenção de compostos do tipo aminodiésteres, substratos em ciclização do tipo Dieckmann. Testou-se tanto condições próticas (ROH / RONa) quanto apróticas (LDA, LHMDS), em diferentes solventes e catalisadores e, em todos os casos, obteve-se ou a recuperação do produto de partida ou sua degradação.Construiu-se desta forma intermediários avançados com potencial aplicação na síntese de alcalóides da família das hiacintacinas de forma curta e eficiente.

Pistas orgânicas: uma atividade lúdica para o ensino das funções orgânicas

Educational games can work as a complementary tool in teaching and learning chemistry, playing an important role in the development of the students cognitive structures, familiarizing them with certain conceptual content, which may arouse interest in the study of such content. In this work, we made an analysis of organic chemistry textbooks recommended by Programa Nacional do Livro Didático 2012, for high school students in order to verify the existence of methodological proposals using educational games. From this analysis, we proposed an educational game to be developed for students on 3º year of high medium and undergraduate chemistry, that are in 1º semester of the course, which is constituted of a tray and 48 letters, which work various concepts concerning organic functions, such as: structural characteristics, physical properties, chemical and properties diverse of the compounds used for the confection of the letters. The game was applied to a class degree in chemistry, period 2012.1 to a Federal Education of Rio Grande do Norte and a group of students of the 3rd year of the state schools of Rio Grande do Norte, in the period the months of April and May 2012. The analysis of the performance of the game proposed was made using visual observations, photographic records and testimonials of students who participated in the games. The instrument used for the data collection was the student questionnaire, which was similar for both groups, differing only in the amount of questions, because one of them had one more question. During application of the game it was observed that it constitutes a dynamic strategy in the teaching and learning of chemistry concepts, given that students actively participated in the classes as well, demonstrated more motivation in the construction of concepts, furthermore, it was possible to observe evidence of other possibilities of the game. This could be verified through visual observations and testimonials at the end of each game, by reading the answers to the questionnaires

Microondas doméstico na síntese de derivados ftalimídicos

Microwaves have been used in organic synthesis, since 1986, and have proved advantageous in several respects: the possibility of higher yields, greater selectivity and less thermal decomposition. Phthalimide and its derivatives constitute an important class of compounds for use in synthetic organic chemistry; in medicinal chemistry, it is considered an important biophore, acting as a pharmacophoric structural subunit for the synthesis of a number of compounds with different pharmacological uses, such as against sickle-cell disease. The purpose of the work reported here was to develop an alternative method for the synthesis of phthalimide derivatives by exploiting the condensation of phthalic anhydride with amino groups under microwave radiation. The results showed that phthalimide derivatives were obtained in shorter reaction times (5-10 min) and higher yields (60-89%) than by with conventional heating (reflux), demonstrating the potential use of microwaves in the synthesis of this class of molecules.

Ativação da ligação c-h no metano por espécies MOm n+ (M = Nb, Fe; m = 0, 1; n = 0, 1, 2): estrutura eletrônica, mecanismo de reação e reatividade

The need for renewal and a more efficient use of energy resources has provided an increased interest in studies of methane activation processes in the gas phase by transition metal oxides. In this respect, the present work is an effort to assess , by means of a computational standpoint, the reactivity of NbOm n+ and FeOm n+ (m = 1, 2, n = 0, 1, 2) oxides in the activation process of the methane C-H bond, which corresponds to the first rate limiting step in the process of converting methane to methanol. These oxides are chosen, primarily, because the iron oxides are the most experimentally studied, and iron ions are more abundant in biological mediums. The main motive for choosing niobium oxides is the abundance of natural reserves of this mineral in Brazil (98%), especially in Minas Gerais. Initially, a thorough investigation was conducted, using different theoretical methods, to analyze the structural and electronic properties of the investigated oxides. Based on these results, the most reliable methodology was selected to investigate the activation process of the methane C-H bond by the series of iron and niobium oxides, considering all possible reaction mechanisms known to activate the C-H bond of alkanes. It is worth noting that, up to this moment and to our knowledge, there are no papers, in literature , investigating and comparing all the mechanisms considered in this work. I n general, the main results obtained show different catalytic tendencies and behaviors throughout the series of monoxides and dioxides of iron and niobium. An important and common result found in the two studies is that the increase in the load on the metal center and the addition of oxygen atoms to the metal, clearly favor the initial thermodynamics of the reaction, i.e., favor the approach of the metal center to methane, distorting its electron cloud and, thereby, decreasing its inertia. Comparing the two sets of oxides, we conclude that the iron oxides are the most efficient in activating the methane C-H bond. Among the iron oxides investigated, FeO + showed better kinetic and thermodynamic performance in the reaction with methane, while from the niobium oxides and ions NbO 2+ and NbO2 2+, showed better catalytic efficiency in the activation of the methane C-H bond.

Síntese do complexo ferro (III) com ácido pirazina tetracarboxílico e aplicação como catalisador em reação fenton

The amount of waste generated by industries has increased gradually in recent years. The proper disposal of residues has been an area of study of many researchers. Several organic compounds are considered potential contaminants of natural waters due to their high toxicity, difficult natural degradation and long persistence in the environment. Ways of recovery and reutilization as well as concepts that minimize the generation of wastes have been increasing widely. Organometallic compound of pyrazine carboxylic acid has proven to be of great interest in many areas. Herein, we studied the use of pyrazine tetracarboxylic acid ligand for complex formation with iron (Fe). The binder (C 8H4N2O8) was synthetized with the addition of Fe (complex) and tested as a catalyst in oxidation reactions of the organic model compound methylene blue (MB). Tetramethyl pyrazine was used in the synthesis, which was oxidized with potassium permanganate in order to form the ligand. The ligand (C 8H4N2O8) was then characterized to validate its formation. For the complex solution, it was used (C 8H4N2O8) and Fe (NO3)3.9H2O 0,01molL-1. After preliminary tests, it was found that the best ratio of Fe and the ligand was 2: 1. Through the oxidation tests, it could be seen that the complex has great potential for the degradation of different concentrations of MB. During only 20 minutes of reaction, approximately 60% of MB 500 mgL -1 was oxidized. The use of the complex was found to be an attractive alternative for oxidation of effluents with high organic compounds levels and contributes to the minimization of organic contaminants hazards in the environment.

Dihydroflavonols from the leaves of Derris urucu (Leguminosae): structural elucidation and DPPH radical-scavenging activity

Derris urucu é uma planta da Amazônia com propriedades inseticida e ictiotóxica. Estudos com esta espécie reportam a presença de flavonóides, principalmente rotenóides, bem como de estilbenos. A partir do extrato etanólico das folhas de Derris urucu (Leguminosae), três novos diidroflavonóides, denominados urucuol A (1), B (2) e C (3) e o diidroflavonol isotirumalina (4), foram isolados e identificados. As estruturas destes compostos foram elucidadas por uma extensiva análise espectroscópica de RMN uni e bidimensional, UV, IV e dados de EM, além de comparação com dados da literatura. Os compostos isolados (1-4) foram avaliados quanto ao seu potencial sequestrador do radical DPPH• e apresentaram baixo poder antioxidante quando comparados ao antioxidante comercial trans-resveratrol.

Flavones from the Leaves of Ficus gomelleira

Duas novas flavonas, 5 -hidroxi -7,5' -dimetoxi -3',4' -metilenodioxiflavona e 5 -hidroxi -7,3',5' -trimetoxi -4' -(3,3 -dimetilaliloxi) flavona foram isoladas das folhas de Ficus gomelleira, juntamente com três flavonas conhecidas, a 5,6,7,3',4',5' -hexametoxiflavona, 5 -hidroxi -8,3',4' -trimetoxi -2'',2'' -dimetilpirano (5",6":6,7) -flavona e 5 -hidroxi -8,3',4',5' -tetrametoxi -2'',2'' -dimetilpirano (5",6":6,7) -flavona. As estruturas das substâncias isoladas foram elucidadas com base na análise de seus dados espectrais, bem como por comparação com dados da literatura.

Aplicação da espectrofotometria de fluorescência para identificação de inibidores de proteases em plantas de Cerrado e Mata Atlântica: uma ferramenta enzimática moderna para a busca de novos hits biologicamente ativos

O presente trabalho de conclusão de curso reporta os resultados obtidos durante o estágio de Iniciação Científica realizado no Núcleo de Biossíntese, Bioensaios e Ecofisiologia de Produtos Naturais do Departamento de Química Orgânica do Instituto de Química da UNESP-Araraquara. Foram realizados ensaios de triagem de substâncias naturais, semissintéticas e sintéticas com atividade inibitória sobre a protease aspártica pepsina e a protease serínica subtilisina. As amostras foram obtidas de extratos vegetais e de fungos endofíticos e foram testadas tanto substâncias puras naturais como diterpenos clerodânicos, cromenos, peptídeos e amidas bem como derivados sintéticos do ácido caféico, ferúlico, alcalóides piridínicos, entre outros resultantes das pesquisas realizadas por pesquisadores do NuBBE. Resultados mostraram que os ensaios de inibição da pepsina e da subtilisina apresentaram seletividade para os diferentes tipos de substâncias testadas. Ainda mais, foi possível observar diferenças nos resultados obtidos com os enantiômeros dos cromanos e dos cromenos. As substâncias que apresentaram maiores porcentagens de inibição foram os cromenos, os derivados do ácido cafeico, do ácido ferúlico e do ácido benzóico, as amidas, bem como os diterpenos clerodânicos. Alguns destes resultados foram publicados em revistas indexadas (Flausino et al., 2009; López et al., 2010; Oliveira et al., 2011) e outros estão sendo preparados para publicação

Influência de parâmetros nutricionais e físicos sobre a produção de Lipase por Penicillium janthinellum

As lipases (triacilglicerol acil hidrolases, E.C. 3.1.1.3) constituem uma classe de enzimas que catalisam a hidrólise de ligações ésteres dos triacilgliceróis de cadeia longa, operando na interface óleo/água. Em meios orgânicos, dependendo da quantidade de água, essas enzimas podem catalisar reações de esterificação e transesterificação, atuando como biocatalisadores da síntese de óleos e gorduras. As lipases destacam-se em processos industriais, nos quais são utilizadas como aditivos na produção de detergentes, de papel e celulose, na indústria de laticínios, de cosméticos, entre outros. As lipases microbianas são de maior interesse para aplicação em biotecnologia e em química orgânica, sendo necessária a prospecção de novas fontes de lipases com propriedades distintas. O presente trabalho avaliou a influência de diferentes meios de cultura, do tempo de cultivo, de fontes de carbono e sua concentração, de fontes de nitrogênio, agitação, pH e temperatura sobre a produção de lipase extracelular pelo fungo filamentoso Penicillium janthinellum, isolado de solo de região de Mata Atlântica. A avaliação das melhores condições de cultivo foi realizada através da análise da atividade enzimática, acompanhada pela determinação do íon ρ-nitrofenol liberado na hidrólise do substrato sintético ρ- nitrofenil palmitato. Os experimentos foram realizados em frascos de Erlenmeyer de 125mL contendo 25mL de meio de cultivo, inoculados com 1mL de suspensão contendo 107 conídios, e incubados a 28°C com agitação de 160 rpm e pH 5,5. Entre os quatro meios de cultura testados, o melhor resultado (0,476 ± 0,04 U/mL), com 5 dias de cultivo, foi verificado com o meio 2 composto por (g/L): bacto-peptona 5,0, extrato de levedura 1,0, NaNO3 0,5, KCl 0,5, MgSO4·7H2O 0,5, KH2PO4 2,0 e azeite de oliva 10,0)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Síntese de 14-aril-14h-dibenzol[a,j]xantenos e 4-aril-3,4-di-hidrobenzo[f]cumarinas promovida pelo pentacloreto de nióbio, com potencial aplicação na preparação de corantes sensibilizadores para utilização em dispositivos de Grätzel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)