Miniprojeto para ensino de Química Orgânica Experimental baseado no acoplamento catalítico N-C promovido por micro-ondas

This paper describes a three-week mini-project for an Experimental Organic Chemistry course. The activities include N-C cross-coupling synthesis of N-(4-methoxyphenyl) benzamide in an adapted microwave oven by a copper catalyst (CuI). Abilities and concepts normally present in practical organic chemistry courses are covered: use of balances, volumetric glassware, separation of mixtures (liquid-liquid extraction and filtration), chromatographic techniques, melting point determination and stoichiometric calculations.

A teoria de pearson para a disciplina de química orgânica: um exercício prático e teórico aplicado em sala de aula

We report a didactic experience in teaching Pearson's theory (HSAB) to graduate students in organic chemistry. This approach was based on teaching students how to use computer programs to calculate frontier orbitals (HOMO-LUMO). The suggested level of calculation was a semi-empiric PM3, proving to be efficient for obtaining robust and fast numerical results that can be performed easily in the classroom. We described a practical computational exercise and asked students to compare these numerical data with qualitative analysis using valence bond theory. A comprehensive solution of this exercise is presented, aiming to support teachers in their lessons.

Síntese de cristais líquidos derivados do nitroazobenzeno: uma proposta de síntese multi-etapas aplicada às aulas de química orgânica experimental

We describe a synthetic route consisting of five steps from aniline to obtain liquid crystal compounds derived from nitroazobenzene. Syntheses were performed during the second half of the semester in organic chemistry laboratory classes. Students characterized the liquid crystal phase by the standard melting point techniques, differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy. These experiments allow undergraduate students to explore fundamentally important reactions in Organic Chemistry, as well as modern concepts in Chemistry such as self-assembly and self-organization, nanostructured materials and molecular electronics.

Mapas conceptuales como herramienta pedagógica en la enseñanza de la química orgánica

Organic Chemistry is a branch of Chemistry involving the study of the carbon atom, its compounds and reactions. Numerous investigations carried out in the field of teaching and learning processes indicate that knowledge of a conceptual and explanatory type is not conveyed in a conventional manner, but rather each individual is constructed. Therefore, the proposal for this study was devised to help students achieve significant sustainable learning in the area of reactivity in organic chemistry, using the Concept Maps described by Novak (1998) as a teaching tool.

Solo contaminado com cádmio: extratibilidade do metal e cinética química de degradação da matéria orgânica de torta de filtro

The chemical kinetics of sugarcane filter cake (FC) organic matter degradation at rates (0, 40, 80, and 120 t ha-1) in non-contaminated and different degrees of cadmium-contaminated Oxisol (0.19, 28, 56, 112 and 200 mg Cd kg-1) and DTPA-extractable Cd was studied. FC degradation was determined by quantifying CO2 emitted from soil samples during 72 days of incubation. DTPA-extractable Cd was performed after the incubation period. FC degradation was described by a two-stage equation of chemical kinetics. FC degradation rates were between 15 and 33%. Total CO2 emitted from FC declined with increasing degree in Cd-contamination and the DTPA-extractable Cd declined with FC rates.

RECENTES APLICAÇÕES EM SÍNTESE ORGÂNICA DE CATÁLISE FOTO REDOX MEDIADA POR LUZ VISÍVEL

In the past few years, photoredox catalysis has become a powerful tool in the field of organic synthesis. Using this efficient method, it is possible to excite organic compounds from visible light and attain alternative mechanistic pathways for the formation of chemical bonds, a result which is not obtainable by classical methods. The rapid growth of work in the area of photoredox catalysis is due to its low cost, broad chemical utility protocols, and, especially, its relevancy from the green and sustainable chemistry viewpoints. Thus, this study proposes a brief theoretical discussion of and highlights recent advances in visible-light-induced photoredox catalysis through the analysis of catalytic cycles and intermediates.

Efeitos de diferentes níveis de matéria orgânica no solo e de inóculo sobre a interação planta-Meloidogyne spp. e a produção massal de Pasteuria penetrans

Foram estudados os efeitos de quatro proporções de esterco de curral no solo, 0, 20, 33 e 50% (V:V), e três níveis de inóculo de Meloidogyne spp. (3.000, 6.000 e 9.000 J2 por planta) na concentração de fenóis em raízes de tomateiro, no desenvolvimento das fêmeas, nas células gigantes induzidas por esses patógenos e na infecção e reprodução de Pasteuria penetrans. O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, em delineamento inteiramente ao acaso com doze repetições, sendo avaliado 50 dias após a inoculação das plantas. O tamanho médio das fêmeas do nematóide foi maior quando as plantas foram inoculadas com 3.000 J2. Maior percentual de fêmeas infectadas por P. penetrans foi observado quando não se utilizou esterco no substrato ou quando as plantas foram inoculadas com 3.000 J2. As plantas inoculadas com 9.000 J2 e cultivadas no substrato com 20% de esterco foram as que produziram mais endósporos. A concentração de fenóis nas raízes aumentou à medida que se acrescentou esterco de curral ao substrato. As células gigantes de plantas cultivadas no substrato com 33 e 50% de esterco apresentaram menores número, tamanho e quantidade de núcleos. O aumento da proporção de esterco de curral ao substrato causou aumento nas concentrações de fenóis nas raízes, fato que foi deletério às células gigantes, prejudicial ao desenvolvimento do nematóide e à reprodução de P. penetrans.

Influência da adubação nitrogenada, época de plantio e aerosporos sobre a severidade da mancha de grãos em arroz de terras altas

A mancha de grãos (MG) ocupa o segundo lugar em importância econômica entre as doenças do arroz. Foi estudada a influência de níveis de adubação nitrogenada, época de plantio e concentração de esporos no ar sobre a severidade da doença no campo. A severidade de MG, na cultivar BRS Bonança, foi avaliada em duas épocas de plantio (30/11/2006 e 21/12/2006) e cinco doses de adubação nitrogenada (0, 30, 60, 120 e 240 kg de N.ha-1) utilizando o delineamento experimental de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. O efeito de dose de N sobre a severidade de MG não foi significativo. A correlação entre a severidade de MG e espiguetas vazias foi positiva e significativa. A população de fungos no ar (aerosporos) foi quantificada utilizando armadilhas volumétricas, Rotorod Sampler, desde a emissão até o amadurecimento das panículas. A mancha de grãos aumentou linearmente com tempo (r = 0,98; P < 0,01), o mesmo não ocorreu com o aumento total de fungos que variou de 0,23 a 2,97 esporos/litro de ar/minuto. Os fungos presentes no ar em ordem decrescente de concentração foram Nigrospora sp., Pyricularia oryzae, Pithomyces sp., Alternaria sp., Cercospora sp., Fusarium sp., Curvularia sp. e Bipolaris sp. Estes fungos e Phoma sp. entre outros também foram detectados no teste de sanidade de sementes. A correlação entre a quantidade de esporos de P. oryzae e outros fungos foi linear e positiva (r = 0,80, P < 0,01). O número de esporos aumentou com o aumento da umidade relativa e diminuiu com o aumento da temperatura máxima de maneira exponencial.

Efeito do teor de matéria orgânica do solo, cultura de cobertura e sistema de plantio no controle de Pratylenchus brachyurus em soja

No controle do nematoide das lesões (Pratylenchus brachyurus), têm sido indicadas algumas estratégias visando redução dos níveis populacionais, e outras que estimulam o desenvolvimento radicular, assim, objetivou-se, neste trabalho, identificar os benefícios das interações entre culturas de cobertura, teor de matéria orgânica do solo e sistemas de plantio. Foram escolhidas 2 áreas com infestação natural do nematoide e implantadas as culturas de cobertura Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum (milheto ADR 300), Brachiaria decumbens, milho (híbrido 'Formula'), além de tratamentos com e sem capina química. A testemunha foi o alqueive (capina periódica). O plantio das coberturas foi realizado no dia 22/02/2010, e, no dia 3/11/2010, foi implantada a cultura da soja. Cada ensaio contou com parcelas de 6 m e 10 linhas (espaçamento de 0,45 m). O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, com 4 repetições. Como sub parcelas, foram utilizados o plantio direto e o convencional da soja e das coberturas, com a utilização de uma grade aradora. As avaliações constaram de massa seca de culturas de cobertura, níveis populacionais de nematoides, massa verde de raízes, massa seca de parte aérea e rendimento de grãos. De acordo com os resultados obtidos, a matéria orgânica do solo apresentou benefícios, com diminuição da taxa de multiplicação de P. brachyurus, além disso, houve interação com a cultura de cobertura e o método de plantio. O plantio convencional reduziu os níveis de infecção nas avaliações até 40 dias após a emergência (40 DAE), contudo, na avaliação seguinte (70 DAE), os níveis no plantio direto foram menores, evidenciando atributos positivos desta técnica de plantio. Dentre as culturas de cobertura, C. spectabilis apresentou maior antagonismo a P. brachyurus. A testemunha capinada e a capina química evitaram a multiplicação, mas o nematoide manteve níveis suficientes para causar prejuízos.

Produção e distribuição de biomassa em Eucalyptus camaldulensis Dehn. em resposta à adubação e ao espaçamento

Plantas de Eucalyptus camaldulensis sob quatro níveis de adubação foram estabelecidas em quatro espaçamentos, na região dos cerrados, em Minas Gerais, com o objetivo de avaliar a influência destas variáveis na produção e no acúmulo de biomassa nas plantas. Os espaçamentos foram constituídos por uma distância fixa entre as linhas de 3 m e distância entre as plantas na linha de 2, 3, 4 e 5 m. A adubação consistiu de níveis proporcionais crescentes de uma combinação de fertilizantes denominados 0, 1, 2 e 4. A produção e a alocação de biomassa foram avaliadas aos 20 e 32 meses de idade. Equações de regressão foram ajustadas, utilizando-se dados obtidos aos 32 meses de idade, para estimativa da produção de biomassa da parte aérea e da madeira. A produção média de biomassa da madeira, aos 32 meses, foi 71, 120 e 98% superior nos níveis de adubação 1, 2 e 4, respectivamente, quando comparadas com plantas no nível 0. A adubação promoveu redução na relação raiz/parte aérea, tendo sido 0,87, 0,70, 0,67 e 0,59, para níveis crescentes de adubação. A produção de biomassa da parte aérea e da madeira, por planta, aumentou com o espaçamento entre as plantas, ou seja, maior produção foi obtida no espaçamento mais amplo (3 x 5 m), sendo a produção por unidade de área maior nos menores espaçamentos. A produção de biomassa apresentou comportamento quadrático, tendo as maiores produções, por unidade de área e por planta, sido obtidas entre os níveis de adubação 2,7 e 2,8.

Efeitos da inoculação com rizóbio e da adubação nitrogenada na produção de mudas de Sesbânia em substrato constituído de resíduos agroindustriais

Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de N e da inoculação com rizóbio na produção de mudas de Sesbania virgata (sesbânia), conduziu-se um experimento no qual se utilizou como substrato composto de bagaço de cana-de-açúcar + torta de filtro de usina peneirados (3:2, v:v) e decompostos. Foram testados os seguintes tratamentos em esquema fatorial: 3 doses de N (100, 200 e 300 mg/dm³) x 3 doses de N (uréia, sulfato de amônio e nitrato de amônio) + 2 tratamentos adicionais (inoculado e não-inoculado com rizóbio). As três adubações foram realizadas a cada 15 dias, sendo a primeira 30 dias após a semeadura. O experimento foi conduzido sob delineamento inteiramente casualizado, com três repetições compostas por 80 mudas. As mudas foram avaliadas em altura, diâmetro, massas de matéria seca da parte aérea e do sistema radicular, área foliar e potencial de regeneração de raízes. Conclui-se que para este substrato a inoculação das sementes foi suficiente para atender à demanda de N das mudas de sesbânia.

Efeitos da inoculação micorrízica e da adubação fosfatada em mudas de Vochysia maxima Ducke

Para verificar os efeitos da inoculação micorrízica e da adubação fosfatada em mudas de Vochysia maxima (quaruba), foi realizado um experimento em casa de vegetação. Testaram-se nove espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs): Gigaspora sp., Acaulospora appendicula, Scutellospora heterogama, Acaulospora sp., Scutellospora sp., Gigaspora margarita, Glomus mosseae, Scutellospora gilmorei e Entrophospora colombiana. A inoculação foi feita pela deposição de solos inóculos de FMAs debaixo da radícula das plântulas, durante a repicagem para copos de plástico de 200 ml, contendo Latossolo Amarelo álico fumigado e não-fumigado. Três meses depois, as mudas foram transferidas para vasos de plástico, contendo 2 kg do mesmo solo, com ou sem a incorporação de fósforo (90 mg/dm³ de solo), na forma de superfosfato simples. O estado nutricional e o crescimento das plantas foram avaliados 12 meses depois da inoculação. As mudas desenvolveram pouco sem aplicação de fósforo, tanto no solo fumigado quanto no solo não-fumigado, mesmo inoculando fungos micorrízicos. Com a aplicação de fósforo, um aumento de 76% em produção de matéria seca foi obtido com a inoculação de Glomus mosseae e Gigaspora sp. no solo fumigado e não-fumigado, respectivamente. Essas duas espécies promoveram também a maior quantidade acumulada de fósforo na parte aérea da planta, sendo 71% pelo Glomus mosseae no solo fumigado e 96% pelo Gigaspora sp. no solo não-fumigado, em relação às mudas não-inoculadas, evidenciando alta exigência de quaruba em fósforo. A inoculação e a adubação fosfatada beneficiaram o crescimento e a absorção de P das plantas, mesmo no solo não-fumigado.

Efeito de diferentes substratos sobre o desenvolvimento de mudas de Acacia sp.

Os biossólidos têm sido estudados como fonte de matéria orgânica na agricultura. Objetivou-se avaliar o desenvolvimento de mudas de Acacia mangium e Acacia auriculiformis em diferentes substratos: a) horizonte Bw com areia lavada (1:1, v:v) e adubação mineral de 160, 640 e 160 g m-3de N, P2O5 e K2O, respectivamente (HB); b) horizonte Bw com areia lavada e esterco bovino (1:1:1, v:v) (HBE); c) horizonte Bw com areia lavada e lodo de esgoto (1:1:1, v:v) (HBL); e d) 100% de lodo de esgoto (LE). Aplicou-se 1 kg de CaCO3 p.a. por m³ de substrato. Foram utilizadas sementes inoculadas com rizóbio e não-inoculadas, determinando-se, aos 90 dias após a semeadura, a altura das plantas, o diâmetro do colo e o peso da matéria seca da raiz e da parte aérea, na qual se determinaram N, P, K, Ca e Mg. O delineamento estatístico foi inteiramente casualizado, no esquema fatorial 2 x 4 (com ou sem inoculação x 4 substratos). No LE com inoculação, obteve-se melhor crescimento das mudas. O HBE produziu efeito superior no desenvolvimento das mudas em relação àquele com a mesma proporção de material orgânico na forma de lodo (HBL). Na maioria dos parâmetros avaliados não houve diferença devido à inoculação dos substratos HBE, HBL e HB, provavelmente devido à existência de bactérias nativas nesses substratos. As mudas desenvolvidas no substrato LE foram as que acumularam mais N e Ca, principalmente quando inoculadas. Houve tendência de maior acúmulo de P, K e Mg na parte aérea das mudas desenvolvidas no substrato HBE.

Efeito da adubação nitrogenada na produção de mudas de sete-cascas (Samanea inopinata (Harms) Ducke)

O entendimento da nutrição das mudas e o uso de substratos de cultivo apropriados são essenciais para definição da recomendação adequada de fertilização. Devido à dificuldade de se fazerem recomendações de fertilização específicas, testou-se o efeito da adubação nitrogenada no crescimento e qualidade das mudas de sete-cascas (Samanea inopinata). Foram estudados nove tratamentos com três repetições cada e parcelas com seis sacolas plásticas, em delineamento de blocos ao acaso. A fonte de nitrogênio utilizada foi o sulfato de amônio aplicado sob diferentes dosagens (0, 0,7; 1,4; 2,1; e 2,8 g/muda) a cada 14 ou 28 dias. O experimento foi acompanhado por 12 meses, sendo, então, colhido. Avaliaram-se a altura (H), diâmetro do coleto (D) e matéria seca da parte aérea (MSPA) e da raiz (MSR), calculando-se a matéria seca total (MST) e os índices de qualidade de mudas: H/D, H/MSPA, MSPA/MSR e o IQD. Procedeu-se à análise estatística por análise fatorial e de regressão. Todos os parâmetros morfológicos avaliados foram afetados significativamente, com exceção dos índices MSPA/MSR e H/D. Devido à importância da altura e do diâmetro, recomenda-se aplicar 0,91 g de sulfato de amônio por muda a cada 14 dias, quando cultivadas em Latossolo Vermelho-Amarelo combinado com composto orgânico.