Agroquímica

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Data inicial: 2020Data final: 2021Assunto: search.filters.subject.Química Analítica

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    Fotocatalisador a base de ZnO a partir de resíduos de pilhas alcalinas: síntese, caracterização e aplicação na remoção de corante têxtil
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-10-28) Anholeti, Mariane Santos; Moreira, Renata Pereira Lopes; http://lattes.cnpq.br/7247153836592398
    Neste trabalho, um fotocatalisador à base de ZnO foi sintetizado a partir de resíduos de pilhas alcalinas (PAs), utilizando o método de calcinação nas temperaturas de: 600 (PA_600), 700 (PA_700) e 800 ºC (PA_800). Os materiais foram caracterizados por diferentes técnicas. Por Difração de Raios X (DRX), observou-se a predominância de ZnO com estrutura hexagonal de wurtzita nos três materiais. No PA_600, além de ZnO, foram observados picos de Zn metálico, fornecendo indícios da formação de uma heteroestrutura Zn/ZnO. Por Espectroscopia Raman, foi comprovada a formação de ZnO, sendo observado indício da existência de vacâncias de oxigênio no PA_600. Todos os materiais apresentaram estabilidade térmica por Análise termogravimétrica (TGA), com perda de aproximadamente 5% de massa entre 0-900 C. A energia de band gap ficou entre 3,14-3,19 eV, determinada por Espectroscopia de Reflectância Difusa (ERD). Devido às diferenças estruturais indicadas por DRX e Raman, a morfologia do PA_600 foi investigada por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em que se observou um formato, predominantemente, de nanobastões e a presença de nanopartículas de Zn metálico. O Ponto de Carga Zero (PCZ) do PA_600 foi determinado em 6,53. Após caracterização, os materiais foram aplicados na remoção do corante Vermelho Direto 80 (VD80) via processo fotocatalítico. O PA_600 apresentou maior eficiência, apresentando 30% ± 3,6 de remoção frente a 20% ± 0,4 dos demais materiais. Estudos cinéticos empregando PA_600 foram realizados, nos quais se observou que a remoção é favorecida em pH 2, [VD80] inicial de 20 mg L -1 e 40 mg de PA_600 . Experimentos com inibidores de radicais mostrou que o mecanismo de remoção ocorre, principalmente, por oxidação direta nas vacâncias fotogeradas (h +BV ) e indireta por radicais •OH - . Remoções de aproximadamente 75% ± 4,2 e 60% ± 8,5 foram obtidas sob radiação UV e visível, respectivamente, em 48 h de reação, demonstrando a vantagem do material que pode ser ativado por radiação solar. O material foi submetido a ensaios de reuso, em que observou-se uma perda de 51% de eficiência a partir do 2 ciclo reacional. Palavras-Chave: Degradação. Corantes Têxteis. Processos Oxidativos Avançados.
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    Remoção de cor e matéria orgânica de efluente secundário de uma fábrica têxtil utilizando o compósito magnético óxido de ferro/TiO2-Ag e luz visível
    (Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-21) Lopes, Ludmilla Sousa; Bellato, Carlos Roberto; http://lattes.cnpq.br/0874509043342728
    Neste trabalho foi sintetizado o fotocatalisador magnético de dióxido de titânio impregnado com nanopartículas de prata (Ag NPs) e óxido de ferro (Ag-TiO 2 -Fe). O Ag-TiO 2 -Fe foi avaliado na remoção de cor e matéria orgânica de um efluente secundário de uma fábrica têxtil. O fotocatalisador foi caracterizado por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia no infravermelho (IR), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). A foto-oxidação foi realizada utilizando 300mL do efluente em seu pH natural 8,39 com 105 mg (0,35g L -1 ) do catalisador e foi estudada a atividade fotocatalítica UV-Vis (corte do filtro para λ> 300 nm) do material. Em 60 minutos de reação, foi obtido uma remoção de 100% da cor do efluente secundário, e após 4 horas de reação houve uma redução da Demanda Química de Oxigênio (DQO) de 66%, e 30% do Carbono Orgânico Total (COT). Após 5 ciclos de reuso do material o catalisador Ag-TiO 2 -Fe se manteve estável, com uma remoção de cor em cada ciclo de 99%, 99%, 98%, 95% e 93%, respectivamente. A remoção da DQO em cada ciclo de 63%, 52%, 56%, 55% e 40%, respectivamente, mostrando boa eficiência em 5 ciclos de reuso mantendo a atividade fotocatalítica. Foram realizadas três aplicações consecutivas em um efluente bruto da fábrica têxtil que continha uma cor inicial de 1224 uC e DQO de 660 mg L -1 , ao final das aplicações o efluente apresentou coloração e DQO de 389 uC e 267 mg L -1 , respectivamente, melhorando a qualidade do efluente bruto, podendo ser tratado com um tempo de residência menor na ETE da indústria têxtil. Como consequência, há uma diminuição no tempo e o custo necessários para se obter o efluente em condições adequadas para reutilização ou descarte. Palavras-chave: Efluente secundário. Fotodegradação. Industria Têxtil. Compósito Magnético
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    Espectrômetro de som para análise de componentes majoritários em matrizes líquidas
    (Universidade Federal de Viçosa, 2021-09-22) Zampier, Lorrayne Moreira; Oliveira, André Fernando de; http://lattes.cnpq.br/4578799224919352
    As ondas acústicas ou sonoras são ondas mecânicas que dependem de um meio para se propagarem e a partir de algumas propriedades como a velocidade de propagação e atenuação torna-se possível realizar medidas desta propagação, sendo a temperatura um fator importante a ser considerado. O método baseado na propagação de ondas acústicas transferidas para o meio em estudo emprega sensores acústicos para detectá-las. Uma das vantagens está no fato de ser não destrutivo, com a possibilidade de ser não invasivo e usado em aplicações de linha. Assim, pode ser utilizado para análise de várias matrizes, como alimentos, sendo bastante utilizado na análise de líquidos. Neste trabalho foi construído um espectrômetro de som para análise de componentes majoritários em matrizes líquidas, utilizando-se como transdutores, elementos piezoelétricos para uma faixa de frequência de 100 Hz a 20 kHz. Foram desenvolvidas células de diferentes tamanhos e formatos. Observou-se a importância do controle da temperatura e da distância entre os elementos piezoelétricos. Em particular, quanto maior a distância, maior a atenuação observada enquanto, abaixo de 4 mm foi observado a sobreposição de bandas. Foi possível discriminar diferentes matrizes líquidas, tais como soluções puras de sacarose, etanol, lactose, ácido acético e soluções de leites (integral e zero lactose) com auxílio da análise de componentes principais. Com auxílio da regressão por quadrados mínimos parciais, foi possível a quantificação de sacarose, etanol e ácido acético em uma mistura destes, assim como a determinação de teor alcóolico em vinhos, com um erro relativo de -3,92 a 2,35% quando comparado ao método de referência e uma estimativa do desvio padrão dos resíduos igual a 0,012. O instrumento desenvolvimento mostrou-se eficaz, prático e robusto, além de apresentar um baixo custo relativo à sua montagem. Palavras-chave: Quimiometria. Detectores. Análise de Regressão.
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    Comportamento redox de metais de valência zero (Mg°, Al°, Fe°, Ni°, Cu° e Zn°) na redução de nitrato e p-nitrofenol
    (Universidade Federal de Viçosa, 2021-02-12) Matias, Alexsandro Antônio; Neves, Antônio Augusto; http://lattes.cnpq.br/7174306246852223
    O presente trabalho descreve o comportamento redox dos metais de valência zero (Mg°, Al°, Fe°, Ni°, Cu° e Zn°) na redução de nitrato e p-nitrofenol e na ausência dessas espécies. Foram avaliados o pH, a diferença de potencial redox (E H ) na solução e nos metais de valência zero. O comportamento do pH durante os processos foram explicados pela função tamponante, assim como a formação de hidróxidos nas superfícies, passivando-as. Apenas no sistema envolvendo Mg o não houve passivação e houve uma elevação mais acentuada do pH, uma vez que esse metal não tem característica tamponantes em valores de pH menores que 10. O Ni o e Cu o não sofreram oxidação em nenhuma das condições estudadas. Entre os demais metais somente Mg°, Zn° e Al°, foram eficientes na redução do ânion NO 3 ‾ a NO 2 ‾. Um método analítico para determinação de nitrato foi desenvolvido utilizando alumínio como agente redutor, e cobre como mediador redox. A presença do filme de cobre à superfície do Al° permitiu um aumento na eficiência de redução de nitrato a nitrito de 2,5% para 16%. A redução do nitrato foi mais eficiente em valor de pH 12,00, sendo utilizado no desenvolvimento do método. O método de análise apresentou uma faixa analítica de 2,0 a 100 µmol L -1 , com um coeficiente de determinação de 0,9996 e um desvio padrão dos resíduos (s res ) de 7,59 10 -4 µmol L -1 . Os limites de detecção e quantificação foram de 0,59 e 2,0 µmol L - 1 , respectivamente. Este método permite a substituição do cádmio coperizado como redutor do nitrato, com vantagens ambientais, em custo, e em frequência analítica, uma vez que várias amostras podem ser processadas em paralelo.. A degradação da molécula modelo de p-nitrofenol foi estudada com esse metais. Observou-se a grande influência do pH e as alterações nos potenciais dos metais de valência zero e da solução. O monitoramento da concentração dos íons metálicos em solução permitiu discernir entre os efeitos de redução da água e oxigênio daqueles associados aos processos de degradação do p-nitrofenol. Os potenciais padrões de redução dos metais não foram suficientes para explicar a degradação do p-nitrofenol sobre as superfícies metálicas. As áreas de exposição dos metais somente foram limitantes ao processo envolvendo o Fe° e Zn°, que também apresentaram os melhores resultado de degradação (61,3% e 68,3% de degradação, respectivamente), quando o pH foi mantido em 3,0. O presente trabalho permitiu uma melhor compreensão dos processos envolvidos na degradação de compostos por metais de valência zero e será importante na comparação e explicação de processos em escala nanométrica. O monitoramento da diferença de potencial elétrico da superfície metálica de dimensões macroscópicas em relação a um eletrodo de referência de Ag/AgCl, assim como da solução, com uma eletrodo de platina combinado, aliado ao monitoramento do pH, da concentração dos compostos de interesse e do íon metálico de interesse. Este estudo permitirá, a posteriori, modelar e explicar os comportamentos de todas as variáveis observadas a partir de uma visão holística envolvendo a cinética química, química das soluções, eletródica e eletroquímica termodinâmica. Palavras-chave: Diferença de potencial elétrico. Nitrato. p-Nitrofenol.
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    Degradação de agrotóxicos em águas por processos oxidativos avançados
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-14) Paiva, Ana Carolina Pereira; Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro de; http://lattes.cnpq.br/3216673179337576
    A presença de resíduos de agrotóxicos tem sido detectada em diversas matrizes aquosas, comprometendo a qualidade deste recurso. Para minimizar a presença destes compostos e melhorar a qualidade destes recursos, estratégias envolvendo Processos Oxidativos Avançados têm sido propostas. Diante disso, este trabalho se propõe a avaliar a degradação do inseticida clorpirifós (ingrediente ativo (i.a.) do produto comercial Pyrinex ® 480 EC) em solução aquosa, utilizando os Processos Oxidativos Avançados (AOPs), caracterizados pela geração de radicais hidroxila (•OH) no meio reacional. Foram estudados os processos de ozonização (C(O 3 ) = 10 mg L -1 ) e irradiação UV constantes, em reatores de vidro e alumínio, e o processo de irradiação UV constante associado a agentes oxidantes (O 3 e H 2 O 2 ), em reator de vidro. Os efeitos do pH, da temperatura, da presença de peróxido de hidrogênio e dos oxidantes O 3 e H 2 O 2 foram avaliados nestes processos. Utilizou-se a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME) para extração do clorpirifós das amostras aquosas e a determinação deste foi feita por métodos cromatográficos (GC/FID e GC - MS). Dentre todos os ensaios realizados, os melhores resultados foram obtidos sob ozonização constante, em pH = 11,0 e C(H 2 O 2 ) = 10 mmol L -1 , condição capaz de degradar 90% do clorpirifós após 5 min em ambos os reatores empregados. A temperatura não foi significativa para o processo, e foi mantida a ~25 °C em estudos posteriores. Com relação ao material do reator foi evidenciada a capacidade do alumínio Al(zv) em contribuir para degradação do clorpirifós, em comparação com o reator de vidro. Entretanto, como não foi possível controlar essa contribuição, optou- se por trabalhar em reator de vidro nos estudos posteriores. Deste modo, visando promover maior remoção do inseticida, aumentou-se o tempo de ozonização, empregando a melhor condição de degradação do clorpirifós (C(O 3 ) = 10 mg L -1 ; pH = 11,0; C(H 2 O 2 ) = 10 mmol L -1 ; temperatura ~25 °C; reator de vidro) por 60 e 90 min. Após 90 min obteve-se concentração remanescente de clorpirifós de aproximadamente 12 μg L -1 . Esta mesma condição foi aplicada em amostra aquosa contendo mistura dos produtos comerciais Amistar ® WG (i.a.: azoxistrobina), Echo ® WG (i.a.: clorotalonil), Endosulfan ® AG (i.a.: endosulfan), Karate Zeon ® 50 CS (i.a.: λ- cialotrina), Premier ® Plus (i.a.: imidacloprido e triadimenol), Pyrinex ® 480 EC (i.a.: clorpirifós) e Score ® (i.a.: difenoconazol). Ao final de 90 min de experimento, porcentagens acima de 90% de degradação foram obtidas para azoxistrobina, clorpirifós, difenoconazol e triadimenol, evidenciando a capacidade da técnica de degradar eficientemente não só o inseticida clorpirifós, mas também outros agrotóxicos. Ao final deste conjunto de experimentos as amostras aquosas foram recolhidas e submetidas a ensaios de toxicidade aguda, utilizando-se o microcrustáceo Daphnia similis. Foi observada a alta sensibilidade do organismo frente ao clorpirifós, com maior toxicidade para o produto comercial Pyrinex ® 480 EC (LC50: 0,12 e 0,20 μg L -1 ) em relação ao padrão de clorpirifós (LC50: 0,22 e 0,26 μg L - 1 ). Já para as amostras após degradação, o LC50 obtido foi abaixo de 2,0% (fator de diluição). Embora a concentração de clorpirifós obtida ao final do processo seja tóxica para Daphnia, este valor está abaixo do valor máximo permitido para clorpirifós em matrizes aquosas (VMP = 30 μg L -1 ). Palavras-chave: Clorpirifós. Ozônio. Radiação Ultravioleta. Peróxido de Hidrogênio.
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    Método para determinação de oxigênio dissolvido em águas utilizando complexo Mn III-EDTA
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-03-12) Ferraz, Camila Jerônimo; Neves, Antônio Augusto; http://lattes.cnpq.br/4891022029555578
    O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método para análise de oxigênio dissolvido em água a partir da formação do complexo MnIII-EDTA por meio da oxidação de Mn (II) pelo oxigênio presente em solução. O oxigênio dissolvido é considerado um dos constituintes mais relevantes dos recursos hídricos, por estar diretamente relacionado à gama de organismos capazes de sobreviver (aeróbios e anaeróbios). As principais formas de medir a concentração de oxigênio em solução são os métodos amperométricos, uso de sensores ópticos baseados em fluorescência e o iodométrico. Embora existam diferentes dispositivos para cada uma dessas técnicas, seu uso depende das características do ambiente em que serão utilizados. Nesses métodos as condições devem ser otimizadas e a calibração realizada, com exceção do iodométrico. Este apesar de ser considerado padrão em análises de oxigênio é um método que exige acurácia do analista, além de utilizar grandes volumes de amostra e reagentes concentrados. Desta forma, o desenvolvimento de alternativas mais robustas, e que possibilitem análises rápidas e de uso in loco vem sendo estudas. Portanto, uma das propostas deste trabalho foi a otimização das condições de análise segundo a melhor resposta do complexo e sua relação de linearidade com a concentração de oxigênio de forma a cumprir tais requisitos. Para a obtenção das respostas analíticas, foram utilizadas técnicas de espectrofotometria molecular no visível e imagens digitais, obtendo respostas promissoras em relação as figuras de mérito com coeficiente de determinação de 0,9912. Quanto a amostras de água de torneira testadas, as respostas foram comparáveis as do métodos iodométrico, sugerindo sua aplicabilidade em análises de oxigênio dissolvido. Palavras-chave: Oxigênio dissolvido. Complexo MnIII-EDTA. Imagem digital.
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    Desenvolvimento e validação de método para determinação de corantes alimentares em polpa de fruta
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-21) Reis, Marina Ferreira dos; Moreira, Renata Pereira Lopes; http://lattes.cnpq.br/7457055186380562
    Os corantes alimentares são compostos potencialmente prejudiciais à saúde humana e, por isso, devem ser quantificados. O presente trabalho descreve o desenvolvimento e a validação de um método analítico para a determinação simultânea de corantes alimentares em polpa de fruta. Os analitos foram o amarelo crepúsculo, eritrosina, laranja G, tartrazina, vermelho N em polpa de goiaba utilizando sistema de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD). O preparo de amostra consistiu em uma massa de amostra (5,0 g), que teve o seu pH inicial ajustado (pH = 10,0), seguido de extração com acetonitrila (5,0 mL) assistida por ultrassom (5 minutos). A amostra foi centrifugada (4000 rpm, por 20 minutos a 20 oC) e teve seu pH final ajustado (pH = 3,0). Posteriormente, a amostra foi filtrada e, devido às interações entre os analitos em solução, foi necessária uma diluição do extrato adicionando o surfactante Tween 20 (2,5 x 10 -36 g mL -1 ) na etapa anterior à injeção (600 μL de amostra e 400 μL de solução de surfactante). O método foi validado, sendo as curvas analíticas preparadas em matriz, na faixa de 50 a 150 mg kg -1 para todos os analitos estudados (R 2 > 0,99). A veracidade do método foi avaliada em termos de recuperação, obtendo-se recuperações de 93-110% para todos os analitos. Os coeficientes de variação de repetitividade ficaram entre 2,1 e 13,7%, enquanto para precisão intermediária os valores variaram entre 3,3 e 19,0%. Todos os parâmetros foram aceitáveis (recuperação entre 70-120% e CV repe e CV repro menores que 14 e 20%, respectivamente) para todos os analitos, exceto para eritrosina no terceiro nível (150 mg kg -1 ). Os limites de detecção e quantificação foram determinados, sendo 15 mg kg -1 e 30 mg kg -1 , respectivamente. Os valores de limite de decisão (CC α ) e de capacidade de detecção (CC β ) variaram entre 0,81000 e 107,82 mg kg -1 e 1,6200 e 115,65 mg kg -1 , respectivamente. Os valores das incertezas relativas combinadas variaram entre 2,81 e 13,8%. Foram analisadas oito amostras de polpa de goiaba adquiridas em diferentes regiões de Minas Gerais, sendo que estas amostras não apresentaram contaminação. Conclui-se que a metodologia desenvolvida pode ser aplicada para análise de corantes em polpas de frutas de forma simples, rápida e eficiente, tornando-o adequado para monitoramento da qualidade de polpas de frutas em análises de rotina. Palavras-chave: Corantes alimentares. Análise multirresíduo. Extração assistida por ultrassom. Surfactante. CLAE-DAD.
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    Microdispositivo compacto construído com cerâmicas verdes para a determinação de ferro em matrizes alimentícias e farmacêuticas empregando imagem digital e análise em fluxo
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-20) Amorim, Jeferson Alves; Suarez, Willian Toito; http://lattes.cnpq.br/2954697813942458
    Neste trabalho foi desenvolvido, otimizado e validado uma metodologia analítica para a determinação do teor de ferro em matrizes alimentícias e farmacêuticas. O método foi baseado na captura de imagens utilizando a câmera de um smartphone e um microdispositivo construído com LTCC acoplado a um sistema de análise por injeção em fluxo. O princípio do método se fundamenta na medida da tonalidade da cor obtida após a reação de complexação entre os íons Fe (II) e a 1,10-fenantrolina em pH 4,50. O complexo vermelho gerado foi monitorado por meio de um smartphone, empregando o aplicativo Color Grab o qual transforma a imagem obtida no padrão de cores do sistema RBG, cujos componentes variam proporcionalmente com a concentração do analito. Por meio do planejamento experimental Box-Behnken, o método foi otimizado com intuito de obter as melhores condições reacionais. Foi obtida uma curva analítica linear no intervalo de concentração de 5,00 x 10 -5 a 1,00 x 10 -3 mol L -1 do íon metálico, com coeficiente de correlação r 2 = 0,9964 e limites de detecção e quantificação iguais a 5,38 x 10 -6 mol L -1 e 1,79 x 10 -5 mol L -1 , respectivamente. Para os estudos de veracidade foram testados três níveis de concentração distintas: 4,00 x 10 -5 , 3,50 x 10 -4 e 9,50 x 10 -4 mol L -1 , e as porcentagens de recuperação variaram de 82,80 a 108,96%. Os resultados obtidos foram comparados a um nível de significância de 95% empregando o método desenvolvido e o método de referência para a análise das matrizes alimentícias e farmacêuticas e, mostraram que não ocorreu diferenças significativas entre ambos os métodos. A análise das amostras evidenciou que os valores encontrados estão próximos aos valores rotulados pelos fabricantes, com erros que variaram de 3,70 a 6,30% e uma frequência analítica de 72 análises por hora. Palavras-chave: Análise por injeção em fluxo. Imagens digitais. Cerâmica co- sinterizada a baixa temperatura. Ferro. Cereais.
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    Avaliação espectroquímica do ambiente químico de antocianinas naturais
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-21) Mazzini, Luísa Faria Monteiro; Queiroz, Maria Eliana Lopes R. de; http://lattes.cnpq.br/9069140768005285
    As antocianinas são um grupo de pigmentos pertencentes a classe dos flavonóides, que garantem coloração às plantas. Esse tipo de pigmento está presente nas sépalas de hortênsia e na casca da berinjela. Os diferentes tipos de cores adquiridas pelas sépalas de hortênsia são causados pela mesma antocianina, mas dependem do tipo de solo em que a hortênsia é plantada. A fim de entender esse comportamento das antocianinas presentes nas hortênsias, foram realizados diversos estudos com o extrato líquido obtido das sépalas, visando comprovar os fatores que afetam o comportamento da mesma, além de verificar se a presença de metais no solo, como o alumínio, afeta na coloração das sépalas. Foi observada uma semelhança entre os espectros de reflectância difusa das sépalas azuis in natura com o espectro do complexo alumínio-antocianina, corroborando a participação do alumínio na formação da cor azul das sépalas. Além do alumínio, foram estudados outros metais, como: cálcio, cádmio, chumbo entre outros, sendo que somente o ferro (II) e o ferro (III) se complexaram com a antocianina do extrato com alteração do espectro de absorção na região do ultravioleta e visível. Devido ao curto período de floração das hortênsias e relatos de que a mesma antocianina presente nas sépalas de hortênsias também é a antocianina responsável pela coloração na berinjela, foram estudadas também as antocianinas extraídas da casca de berinjela. O extrato de berinjela foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho, sendo obtidos os espectros com ferro (II), ferro (III) e alumínio. Além disso, os teores de ferro e alumínio na amostra liofilizada foram determinados. Foi possível confirmar similaridade entre as antocianinas dos extratos de hortênsia e berinjela, sendo que a baixa concentração de alumínio e ferro no extrato de berinjela não interferiram nos resultados. Foi realizada a deconvolução dos espectros em diferentes valores de pH utilizando o algoritmo MCR/ALS, a fim de estimar a quantidade de espécies químicas associadas ao sistema da antocianina presentes no meio. Foi possível observar a presença de diferentes espécies em solução para as duas fontes, como o cátion flavílico, a pseudobase carbinol e as chalconas. Os estudos cinéticos com o extrato de berinjela demonstraram que o modelo de pseudo primeira ordem foi adequado para descrever o mecanismo cinético entre as antocianinas e o pH da solução. Palavras-chave: Delfinidina. Alumínio. Espectrofotometria. Espectroscopia de Reflectância Difusa. Complexos metálicos. MCR/ALS.
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    Síntese e caracterização por RMN e cálculos DFT de lactonas sesquiterpênicas
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-19) Martins, Lucas Mendel de Oliveira Silva; Alvarenga, Elson Santiago de; http://lattes.cnpq.br/7649309483895991
    As lactonas sesquiterpênicas pertencem a um grupo de metabolitos secundários encontrados em plantas da família Asteraceae, e apresentam amplo espectro de atividades biológicas. Merecem destaque também os endoperóxidos, que são conhecidos por suas atividades citotóxicas e antimaláricas. A elucidação estrutural é um aspecto relevante, mas não é incomum de se encontrar na literatura atribuições estruturais incompletas ou que foram feitas de maneira incorreta. Cálculos baseados na mecânica quântica são frequentemente utilizados para computar deslocamentos químicos de RMN de 1H e de 13C, e depois utiliza-los em comparação com os dados experimentais a fim de se estabelecer a estrutura correta entre diversos candidatos. Visando a síntese de compostos bioativos, previu-se a síntese de um novo endoperóxido a partir da lactona sesqueterpênica α- santonina (1a). A transformação fotoquímica da α-santonina (1a) resulta na mazdassantonina (2a), seguido por foto-oxidação catalisado por Rosa de bengala da origem à um novo endoperóxido, com rendimento global de 23% a partir da α-santonina (1a). O endoperóxido sintetizado apresenta cinco centros estereogênicos e é um análogo do agente antimalárico artemisinina XXVIII. A estereoquímica dos centros estereogênicos do endoperóxido foram atribuídas através da análise dos espectros de RMN e por cálculos teóricos. Ambas abordagens estiveram de acordo e a estrutura do endoperóxido foi estabelecida como (3S,3aS,5aS,8R,9bS)-3,6,6-trimetil-3,3a,4,5,8,9b-hexahidro- 2H-5a,8-epidioxinafto[1,2-b]furan-2,7(6H)-dione (endo1). As 2H-cromen-2-onas, conhecidas como cumarinas, e mais especificamente as furanocumarinas, são metabolitos secundários encontrados em plantas da família Rutaceae, e apresentam diversas propriedades farmacológicas. Se inspirando nesta classe de compostos e nas lactonas sesquiterpênicas, objetivou se a síntese de dois análogos, um bromado e outro clorado, a partir do ácido fotossantônico (3a). O ácido foi sintetizado a partir da transformação fotoquímica da α-santonina (1a) em meio prótico, resultando no ácido fotossantônico (3a) com rendimento de 45%, e que por meio de uma reação de halolactonização utilizando Cl 2 ou Br 2 , resultou nos produtos bromados e clorados com rendimento de 95 e 86% respectivamente. Os produtos obtidos possuem 4 centros estereogênicos, e a configuração destes foram confirmados em conjunção com os dados de RMN, de cálculos teóricos, e por meio da análise de erro médio absoluto (EMA) e de DP4. Todas as abordagens estão de acordo e a estrutura dos produtos bromado e clorado foram definidas como (3S,3aS,5aR)-5a-(2- bromopropan-2-il)-3-metil-3,3a,5,5a,8,9b-hexahidro-4H-furo[2,3-f]cromeno-2,7-diona (BR2) e (3S,3aS,5aR)-5a-(2-cloropropan-2-il)-3-metil-3,3a,5,5a,8,9b-hexahidro-4H-furo[2,3-f]cromeno- 2,7-diona (CL2). Por último, cálculos teóricos indicaram os produtos BR2 e CL2 como os produtos termodinâmicos e cinéticos da reação. PALAVRAS-CHAVE: Lactonas sesquiterpênicas. Endoperóxido. Cromenodiona. Fotoquímica. RMN. Cálculo teórico.