Agroquímica

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    Síntese de derivados de isobenzofuran-1(3H)-onas: obtenção de compostos tipo gaiola e atividade inseticida
    (Universidade Federal de Viçosa, 2016-03-18) Resende, Gabriela da Costa; Alvarenga, Elson Santiago de; http://lattes.cnpq.br/8934614363068757
    As isobenzofuran-1(3H)-onas (ou ftalidas) e seus derivados tetra- e hexaidroisobenzofuran-1(3H)-onas compõe um grupo de metabólitos secundários produzidos, principalmente, por plantas da família Apiaceae que tem se destacado devido a sua gama de atividades biológicas. O objetivo do presente trabalho foi sintetizar novas ftalidas e avaliá-las quanto à toxicidade frente a insetos-praga. Para a obtenção das tetraidroisobenzofuran-1(3H)-onas, a reação de Diels-Alder entre o ciclopentadieno e γ-lactonas α,β-insaturadas (2, 3 e 4) foi escolhida como etapa-chave, levando à formação dos adutos 5a-b, 6a-b e 7a-c com rendimentos globais acima de 90%. Os adutos anti-endo majoritários 5a, 6a e 7a foram submetidos a reações de hidrogenação, epoxidação, bromação e cloração para a obtenção de onze derivados com rendimentos que variaram entre 32 e 98%. Os compostos sintetizados foram completamente caracterizados por espectrometria de massas, espectroscopia no IV e espectroscopia de RMN de H e de 13 C (uni e bidimensionais). Adicionalmente, cálculos computacionais DFT-GIAO foram utilizados para a elucidação estrutural dos adutos 7a-c e dos compostos gaiola 11, 14 e 16. Por meio de bioensaios, avaliou-se a atividade inseticida dos compostos sintetizados sobre Ascia monuste e Diaphania hyalinata. Os compostos mais ativos para A. monuste (2, 3, 10 e 7a) e D. hyalinata (2 e 7a) tiveram as curvas dose-mortalidade determinadas e as doses letais responsáveis pela morte de 50 e 90% da população (DL 50 e DL 90 ) estimadas. Os valores de mortalidade observados para a ftalida 10 (A. monuste) e para os compostos 2 e 7a (D. hyalinata) foram estatisticamente iguais ao do inseticida padrão utilizado (Malation). Para as duas espécies de lagartas, as lactonas de partida 2 e 3 apresentaram valores de DL 50 menores que as ftalidas 7a e 10. A DL 90 foi empregada na construção das curvas de sobrevivência das pragas e na avaliação da seletividade dos compostos sintetizados frente ao predador Solenopsis saevissima e ao polinizador Tetragonisca angustula. Foi possível observar que o tempo médio de sobrevivência (TL 50 ) da população de D. hyalinata foi menor para o composto 2 do que para o composto 7a. Para A. monuste, as substâncias 2, 3, 7a e 10 agiram em tempos estatisticamente iguais. Os compostos 2, 3, 7a e 10 foram seletivas ao predador S. saevissima e apenas a substância 3 foi seletiva ao polinizador T. angustula. Os resultados encontrados indicam que os butenolídeos e as isobenzofuran-1(3H)-onas são unidades estruturais promissoras para a descoberta de novos compostos com atividade inseticida.
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    Síntese e avaliação da fitotoxicidade de γ-lactonas
    (Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-27) Resende, Gabriela da Costa; Fernandes, Sergio Antônio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760152Y5; Silva, Antônio Alberto da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787739T6; Alvarenga, Elson Santiago de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784664Y6; http://lattes.cnpq.br/8934614363068757; Muñoz, Gaspar Diaz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792193J9; Teixeira, Róbson Ricardo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723796H8
    As γ-lactonas constituem uma unidade estrutural encontrada em diversos compostos que apresentam, além de outras atividades biológicas, potencial atividade herbicida. O presente trabalho teve como objetivos a síntese de γ-lactonas de estrutura simplificada bem como a avaliação destas quanto a sua atividade fitotóxica. A partir da fotooxidação do furfural (1) na presença de rosa de bengala e oxigênio sintetizou-se a 5-hidroxifuran-2(5H)-ona (2) (80% de rendimento), cuja hidroxila foi funcionalizada nas etapas posteriores para a obtenção de três lactonas α,β-insaturadas. Uma solução da lactona (2) em álcool isopropílico refluxada na presença de ácido p-toluenossulfônico levou a síntese do éter 5-isopropiloxifuran-2(5H)-ona (3) com 61% de rendimento. A acetilação de (2) com anidrido acético, catalisada por DMAP, resultou na formação da 5-acetiloxifuran-2(5H)-ona (4) (95% de rendimento). A 5-butanosulfonilfuran-2(5H)-ona (5), por sua vez, foi sintetizada a partir da reação da lactona (2) com cloreto de butanosulfonila (96% de rendimento). As lactonas insaturadas foram submetidas a reações de adição, seguidas de outras transformações, para a obtenção de 13 lactonas saturadas. A adição fotoquímica de álcool isopropílico às lactonas (3) e (4) empregando-se lâmpadas de mercúrio de baixa pressão (4 x 15 Watts) resultou nas lactonas 4-(1´-hidroxi-1´-metiletil)-5-isopropiloxitetraidrofuran-2-ona (6) e 4-(1´-hidroxi-1´-metiletil)-5-acetiloxiitetraidrofuran-2-ona (7) com rendimentos de 91 e 99%, respectivamente. Já a adição fotoquímica de metanol à lactona (3) não resultou no fotoaduto esperado, e sim no éster acíclico 3-metoxi-4-oxobutanoato de metila (8) (58% de rendimento). Em meio ácido, a lactona (5) se arranja formando a 4-formil-5,5-dimetiltetraidrofuran-2-ona (9) com rendimentos de 15 a 28% dependendo do solvente utilizado. Durante esta reação foi observada também a formação dos acetais 4-(dimetoximetil)-5,5- dimetiltetraidrofuran-2-ona (10) e 4-(dietoximetil)-5,5-dimetiltetraidrofuran-2-ona (11) com rendimentos de 48 e 54%, respectivamente. O tratamento do aldeído (9) com o carbânion fosfonato preparado in situ a partir da reação entre tert-butóxido de potássio e o éster fosfonoacetato de trimetila levou aos alquenos (Z)-3-(2,2-dimetil-5-oxotetraidrofuran-3-il)acrilato de metila (12) e (E)-3-(2,2-dimetil-5-oxotetraidrofuran-3-il)acrilato de metila (13) com 42% de rendimento. Uma mistura dos alquenos foi submetida à hidrogenação catalítica com Pd/C para a obtenção do éster 3-(2,2-dimetil-5-oxotetraidrofuran-3-il)propanoato de metila (14) com 98% de rendimento. Variando-se as condições de armazenamento, a formação do ácido 3-(2,2-dimetil-5-oxotetraidrofuran-3-il)propanóico (15) também foi observada. Finalmente, as lactonas 5-isopropiloxi-4-(pirrolidin-1-il)tetraidrofuran-2-ona (16) (65% de rendimento) e 5-acetoiloxi-4-(pirrolidin-1-il)tetraidrofuran-2-ona (17) (6% de rendimento) foram obtidas através da adição conjugada de pirrolidina as lactonas (3) e (4), respectivamente. Os compostos sintetizados foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H) e de carbono 13 (RMN de 13C), espectrometria de massas e temperatura de fusão. Dentre eles, são inéditas as lactonas (5), (6), (7), (10), (11), (12), (13), (16) e (17). A atividade fitotóxica das lactonas (2), (3), (4), (6), (7), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16) e (17) foi avaliada in vitro sobre o crescimento do coleóptilo de trigo. Dentre os compostos testados, os mais ativos a 1000 μmol/L foram as lactonas α,β-insaturadas (2), (3) e (4) juntamente com a lactona (16), contendo o anel pirrolidínico. Apesar de a maioria dos compostos ter apresentado alguma atividade, as porcentagens de inibição foram pequenas e não diferenciaram estatisticamente do controle após a terceira diluição (100 μmol/L). Concluiu-se que independentemente da sua saturação, a presença do anel γ-lactônico é fundamental para a atividade biológica desses compostos, mas sua presença não implica necessariamente nesta atividade.