Agroquímica
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Item Identificação de novas moléculas orgânicas pelo uso combinado de experimentos de RMN e cálculos computacionais de DFT(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-29) Pinto, Bryan Nickson Santana; Alvarenga, Elson Santiago de; http://lattes.cnpq.br/8819294937506018A elucidação da estrutura de um produto natural inédito é o primeiro passo para compreendermos as suas propriedades físico-químicas e suas aplicações, seja enquanto agroquímico ou fármaco. Esse processo, muitas vezes, é moroso, sobretudo em moléculas com alta complexidade e, geralmente, requer o uso combinado de várias técnicas. A espectroscopia de RMN é a principal técnica utilizada na elucidação estrutural de produtos naturais, devido à sua viabilidade e à qualidade dos dados obtidos, porém, é comum encontrarmos situações de moléculas complexas, nas quais a interpretação dos espectros de RMN é árdua. Nos últimos 15 anos, os cálculos computacionais de DFT se tornaram uma ferramenta popular, em conjunto com os dados experimentais de RMN, para auxiliar a elucidação estrutural de novas moléculas orgânicas. Métodos estatísticos – como o MAE, CMAE e, sobretudo, o DP4 – são utilizados para avaliar a qualidade do ajuste entre os dados experimentais e calculados, a fim de confirmar se a metodologia foi realizada de forma correta. Esse trabalho descreve detalhadamente a elucidação estrutural de quatro moléculas utilizando dados experimentais de espectros de RMN ( 1 H, 13 C, COSY, NOESY, HSQC, HMBC) e outras técnicas (massas, IV, VCD), aliados a cálculos computacionais de DFT. Uma das moléculas estudadas tem origem sintética da reação de Diels-Alder, enquanto as demais são produtos naturais extraídos das plantas Crotalaria retusa L. e Conchocarpus mastigophorus (Rutaceae). As moléculas elucidadas nesse trabalho foram: (rac-(3aR,4S,4aS,5R,8S,8aR,9R,9aS)-3a,9a-dicloro-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-octaidro- 4,9:5,8-dimetanonafto[2,3-c]furan-1(3H)-ona); (3S * ,4R * ,5S * ,8a 1 R * ,13aR * )-3-hidroxi-3,4,5- trimetil-4,5,8,8a 1 ,10,12,13,13a-octahidro-2H-[1,6]dioxacicloundecino[2,3,4-gh]pirrolizina- 2,6(3H)-diona; 3S-(-)-hidroxi-1-metilpiperidin-2-ona; 1,3,6-triidroxi-2,4,5-trimetoxi-10- metilacridin-9(10H)-ona. A qualidade do ajuste foi verificada pela análise estatística DP4, bem como outras análises mais simples, como o MAE e CMAE. Palavras-chave: Crotalina. DFT. Diels-Alder. Identificação estrutural. RMN.Item Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de 2,5-dicetopiperazinas e síntese total do drynaran e análogos(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-21) Mendes, Lorena Lessa; Varejão, Eduardo Vinícius Vieira; http://lattes.cnpq.br/3850911441567893O desenvolvimento de resistência de pragas agrícolas aos agroquímicos comercialmente disponíveis e a necessidade de diminuir os impactos ambientais decorrentes da aplicação desses compostos torna constante o interesse pelo desenvolvimento de novos agroquímicos capazes de atuar por novos mecanismos de ação e que apresentem menor toxicidade para organismos não-alvo. A busca por moléculas naturais, que possam ser usadas diretamente ou servir como modelos para a síntese de análogos, tem sido considerada uma estratégia promissora. Dentro dessa linha de pesquisa, o presente trabalho teve por objetivo a síntese de compostos orgânicos cujas estruturas foram inspiradas pela natureza e a avaliação desses compostos quanto as atividades de interesse farmacêutico e agroquímico, como inibidor da acetilcolinesterase, antioxidante, fitotóxico e nematicida. No primeiro capítulo, apresentamos a síntese de uma série de 2,5-dicetopiperazinas (2,5-DCP), uma classe de compostos N-heterocíclicos cujos representantes naturais são encontrados em diversos organismos vivos como bactérias, fungos e até mesmo nos seres humanos. As 2,5-DCP foram sintetizadas utilizando a reação multicomponente de Ugi. Em trabalho anterior, verificamos que um dos protocolos propostos na literatura para a obtenção de 2,5-DCPs apresenta escopo limitado, não se obtendo sucesso na etapa de ciclização do aduto de Ugi para formação do anel 2,5-DCP quando aldeído aromático usado como precursor apresenta grupo substituinte volumoso na posição orto. No presente trabalho, tais 2,5-DCPs foram produzidas através da modificação do protocolo por meio da substituição do ácido cloroacético pelo ácido bromoacético na reação multicomponente de Ugi. Essa modificação permitiu a obtenção das 2,5-DCPs desejadas, em rendimentos entre 80-97% para a etapa de ciclização. Além disso, foram sintetizadas novas 2,5-DCPs, baseadas na estrutura de outras já obtidas no trabalho anterior. Os compostos a26, a27, a28, d4, d5, d7, d9, d10, d12, d26, d27 e d28 formaram cristais com qualidades adequadas para coleta de dados por difração de raios-X de cristal único e suas estruturas foram descritas. Cálculos computacionais mostraram que a presença de grupos volumosos na posição orto do anel benzênico proveniente do aldeído resulta na desestabilização da estrutura de transição. Valores de entalpia de ativação mais baixos para a ciclização do tipo S N 2 de adutos Ugi foram obtidos quando bromo, em vez de um ânion cloro, atua como grupo de saída, indicando que a entalpia de ativação para a etapa de ciclização controla a formação do anel 2,5-DCP. Os compostos foram avaliados quanto às suas propriedades herbicida sobre folhas de Euphorbia heterophylla e alguns compostos produziram lesões que não diferiram estatisticamente dos efeitos produzidos pelo herbicida comercial Diquat ® . No segundo capítulo, é apresentada a síntese do produto natural denominado drynaran e de uma série de análogos. O drynaran foi originalmente isolado da planta medicinal Drynaria bonii, nativa da região do Vietnã. De acordo com nosso levantamento bibliográfico, a síntese do drynaran ainda não havia sido reportada na literatura. Para tal, propusemos uma rota sintética utilizando a condensação entre o fenilacetaldeído e o 5-hidroximetilfurfural. Para a obtenção do drynaran, diferentes parâmetros reacionais foram avaliados, a saber: temperatura, solvente, catalisador e a presença ou não de ditionito de sódio no meio racional. As melhores condições reacionais encontradas foram a utilização de etanol como solvente, temperatura de 70°C e uso de hidróxido de potássio como catalisador na presença de ditionito de sódio. Utilizando esta metodologia, foram sintetizados diferentes análogos ao dryraran em rendimentos que variaram de 27 a 84%. Os compostos foram submetidos a testes biológicos, mas não produziram resultados promissores. Palavras-chave: Reação multicomponente. Reação de Ugi. Isonitrilas. Condensação aldólica. Fitotoxicidade. Herbicidas. Euphorbia heterophylla.Item Constituição química e atividade de extratos de filtrado de cultura de fungo da família Nectriaceae micoparasita de Hemileia vastatrix(Universidade Federal de Viçosa, 2022-05-26) Souza, Gustavo Silva França de; Varejão, Eduardo Vinícius Vieira; http://lattes.cnpq.br/6242844789306719O fungo biotrófico Hemileia vastatrix é um parasita obrigatório das folhas vivas do gênero Coffea. Este fungo causa uma doença devastadora na cultura do café, conhecida como ferrugem do café, que se não controlada previamente, implica em perdas acentuadas na produção. O método químico, através do uso de fungicidas, é o mais eficiente e amplamente utilizado para controle deste patógeno. Há evidências crescentes de danos ao meio ambiente decorrentes do uso contínuo de muitos pesticidas disponíveis no mercado. A pressão causada pelo uso repetitivo destes compostos, tem levado, para alguns desses produtos, à seleção de populações de pragas resistentes a esses. Há, então, uma crescente necessidade de desenvolvimento de novos fungicidas, eficientes e ambientalmente seguros. Os metabólitos secundários produzidos por plantas e micróbios possuem amplos campos de aplicação na indústria farmacêutica, de cosméticos, alimentos e agroquímicos. Dentre os últimos, destacam-se os fungos. Esses são capazes de produzir compostos bioativos que podem servir de base para a descoberta e desenvolvimento de novos produtos de interesse para aplicações industriais e agrícolas. Um estudo prévio relatou a descoberta de uma nova espécie de fungo do gênero Calonectria – Calonectria hemileiae, encontrado atuando como micoparasita de H. vastatrix. Neste estudo, foi verificado que C. hemileiae tem bom potencial para uso como agente de controle biológico de H. vastatrix. Porém, verificou-se que o mesmo também é patógeno do eucalipto e outras espécies de plantas, o que imporia limitações ao seu uso como ferramenta para o controle biológico da ferrugem do cafeeiro. No presente trabalho foi, preliminarmente, avaliada a atividade antifúngica de filtrados e extratos orgânicos obtidos do filtrado de cultura de C. hemileiae, contra H. vastatrix e identificados os constituintes químicos presentes nestes extratos, na busca por metabólitos produzidos pelo fungo e que possam apresentar potencial como fungicidas naturais para o controle de H. vastatrix. Os extratos do filtrado de cultura foram obtidos através de extrações líquido-líquido sucessivas utilizando os solventes hexano, diclorometano e acetato de etila. As atividades antifúngicas dos extratos contra H. vastatrix foram avaliadas e comparadas estatisticamente pelo teste de Scott Knott em significância de 0,05. Curvas de dose-resposta foram construídas paras os extratos e os valores IC 50 foram obtidos. Os extratos foram submetidos a análise por CG-EM. Assim como o controle positivo, os três extratos inibiram completamente a germinação de urediniospóros de H. vastatrix na concentração de 500 µg ml -1 . Os valores de IC 50 obtidos para os extratos em hexano, diclorometano e acetato de etila foram de 153,3 ± 9,6, 202,6 ± 15,0 e 186,6 ± 6,0 µg ml -1 , enquanto que para o controle positivo foi de 5,3 ± 0,5 µg ml -1 . A partir da análise por CG-EM foi possível a identificação de sete compostos no extrato em hexano (5,37%), cinco no extrato em diclorometano (4,16%) e um total de quarenta e oito no extrato em acetato de etila, sendo trinta e três no extrato derivatizado (56,73%) e trinta e dois no extrato hidrolisado-derivatizado (47,78%), sendo dezessete presentes em ambos os extratos. Apesar dos valores de IC 50 obtidos para os três extratos serem superiores ao do controle positivo, os três apresentaram atividade antifúngica promissora. Muitos relatos na literatura confirmam o potencial antifúngico de alguns compostos presentes nos extratos, pertencentes as classes dos terpenos, ácidos graxos, álcoois, ácidos carboxílicos e hidroxiácidos. Palavras-chave: Biofungicidas. Fungicidas naturais. Café. Ferrugem-do-café. Atividade antifúngica.Item Caracterização química de extratos de folhas de bacupari (Garcinia gardineriana), síntese de compostos análogos a produtos naturais e avaliação de atividades fitossanitárias(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-28) Silva, Ueveton Pimentel da; Varejão, Eduardo Vinícius Vieira; http://lattes.cnpq.br/6994698110420645As bis(piridilmetileno)ciclohexanonas (14C-15C), a 125 µmol L -1, inibiram totalmente a germinação de H. vastatrix e apresentaram IC 50 estimados em 1,3 e 2,6 vezes menores que o obtido para o fungicida comercial oxicloreto de cobre. A bis(2-piridilmetileno)ciclohexanona 13C foi ativa contra Rhizoctonia solani com IC 50 = 155,5 nmol por plugue. Esses compostos mais ativos foram submetidos a teste de citotoxicidade contra a linhagem de células Vero e apresentaram melhor perfil toxicológico quando comparado ao oxicloreto de cobre. Além disso, foram realizados cálculos in silico de parâmetros físico-químicos para bis(ilideno)ciclohexanonas, e os valores obtidos foram considerados adequados para agroquímicos. As 2-amino-4H-pirano-3-carbonitrilas (1D-14D) foram sintetizadas com bons rendimentos (29-94%). A maioria destes compostos, quando testados na concentração de 200 nmol por plugue, inibiu em pelo menos 50% o crescimento micelial de Botrytis cinerea. No entanto, foi observado que as soluções estoque preparadas para testes biológicos apresentavam alteração de cor quando mantidas na bancada do laboratório, iluminadas por lâmpadas de LED comuns. Isso nos levou a investigar a possível degradação fotoinduzida destes compostos. Experimentos de FT-IR-ATR e HPLC confirmaram a fotodegradação. O produto da reação fotoquímica do composto 7D, que apresentou o maior percentual de conversão fotoquímica, foi isolado e identificado como (E)-7-ciano-5-(4-nitrobenzilideno)-8-(4- nitrofenil)biciclo[4.2.0]oct-1(6)-eno-7- carboxamida (7D*). Este composto foi testado contra B. cinerea, mas nenhum efeito foi observado. Enfim, as bis(ilideno) cicloalcanonas e 2-amino- 4H-pirano-3-carbonitrilas foram avaliadas quanto ao seu efeito fitotóxico sobre folhas de plantas daninhas e efeito inibidor da AChE. Os compostos não mostraram efeito fitotóxico apreciável. A 2-amino-4H-pirano-3-carbonitrila (12D) produziu a maior inibição enzimática AChE (52,3%) a 50 µmol L -1 . Com o objetivo de se obterem compostos com maiores atividades anti-AChE, foram sintetizados análogos ao composto 12D. Entretanto, nenhum dos compostos produziu aumento da atividade inibitória. Desta forma, a principal atividade observada para os compostos foi a ação contra fungos fitopatogênicos, o que indica que tais compostos apresentam potencial para o desenvolvimento de novos fungicidas de interesse agrícola. Palavras- chave: 2-amino-4H-pirano-3-carbonitrilas. Bis arilidenos. Botrytis cinerea. Ferrugem da folha do café. Garcinia gardineriana. Hemileia vastatrix. Ilideno ciclohexanonas. Reações fotoquímicas.Item Síntese de julolidinas empregando a reação multicomponente de Povarov e avaliação das atividades antifúngica e antiurease(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-19) Bonilla Castañeda, Sandra Milena; Fernandes, Sergio Antonio; http://lattes.cnpq.br/9236719126285500A reação de Povarov é um processo que envolve a reação de uma imina gerada in situ por uma anilina e um composto carbonílico (aldeído ou cetona), seguida da reação de substituição eletrofílica aromática com um alqueno rica em densidade eletrônica. Geralmente a reação de Povarov é catalisada por ácidos de Lewis ou de Brønsted e dependendo das condições de reação, é possível acessar três diferentes classes de N- heterociclos: tetraidroquinolinas, quinolinas ou julolidinas. Neste trabalho foi avaliada a reação de Povarov multicomponente para a síntese de julolidinas, catalisada pelo ácido de Lewis BF 3. OEt 2 . Para tanto, foram avaliados diferentes anilinas, formaldeído e como alquenos o 2,3-diidrofurano e o trans-anetol como substratos. Empregando como substrato o 2,3-diidrofurano, formaldeído e diferentes anilinas foram sintetizadas 32 furanojulolidinas com rendimentos de 43 e 93%, das quais 16 possuem a estereoquímica trans 1-16 [(±)-T] e as outras 16 a estereoquímica cis 1-16 (C). As condições otimizadas para a síntese das furanojulolidinas 1-16(±)-T e 1-16 (C) foram: água como solvente, temperatura de 70 °C, 2 h de reação e 20 mol% de catalisador (BF 3. OEt 2 ). Na segunda parte do presente trabalho foram sintetizadas outras 24 julolidinas empregando como substratos diferentes anilinas, formaldeído e óleo de anis estrelado (trans-anetol). As condições otimizadas para a reação com o trans-anetol foram: água como solvente, temperatura ambiente, 4 h de reação e 25 mol% de catalisador (BF 3. OEt 2 ). Os rendimentos variaram entre 51 e 95%. As julolidinas foram obtidas como uma mistura de diastereoisômeros com excessos diastereoisoméricos que variaram de 1 a 36%. A estereoquímica das julolidinas foi estabelecida com auxílio de RMN de 1 H e por cristalografia de Raios-X. Para ambas as reações de Povarov, empregando 2,3- diidrofurano e trans-anetol foi possível estabelecer o reuso do catalisador, tendo rendimentos variando de 94 a 99% e de 89 a 99%, respectivamente. As furanojulolidinas foram avaliadas como agentes antifúngicos frente aos fungos Candida albicans e Cryptococcus neoformans e também a atividade antiurease frente a enzima urease purificada de Canavalia ensiformis tipo III. As furanojulolidinas 11 [(±)T e C] e 12 [(±)T e C], apresentaram uma melhor atividade sobre o fungo Cryptococcus neoformans, sendo os valores de CIM 50 15,3, 31,3, 3,4 e 3,4 µg.mL -1 respectivamente. Para a atividade antiurease as furanojulolidinas 11C e 12(±)T foram as que apresentaram as maiores porcentagens de inibição 79,3% e 71,6%, respectivamente, sendo o resultado similar ao obtido para o controle positivo hidroxiureia.Item Síntese e avaliação da atividade biológica de derivados do norbornadieno(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-18) Gomes, Anni Cristini Silvestri; Demuner, Antonio Jacinto; http://lattes.cnpq.br/0312960737652458Norbornadieno (NBD) é uma molécula de sistema dieno homoalílico descoberta nos anos 50 e utilizada desde então nos mais diversos segmentos da química, porém a sua atividade agroquímica ainda não é descrita na literatura. O objetivo deste trabalho foi sintetizar novos derivados do norbornadieno e realizar ensaios de atividade herbicida e nematicida além de atividade antioxidante e obtenção dos máximos de absorção. Inicialmente foi obtido o biciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno-2,3-diácido carboxílico (3), através da reação de Diels-Alder entre o sal monopotássio de acetileno diácido carboxílico e o ciclopentadieno. Este ácido 3 foi então submetido à reação de substituição nucleofílica bimolecular (S N 2) na presença de brometos de alquila e benzila proporcionando a formação de 22 ésteres (4b-4v), com rendimentos que variaram de 22 a 98%. Nesta série tem-se um caso especial que é a substância biciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno-2,3-dicarboxilato de dimetila (4a) o que foi obtida através da esterificação de Fisher, tendo como reagentes o composto 3 na presença de metanol catalisada por ácido sulfúrico com 98% de rendimento. Dos 22 compostos sintetizados 20 são inéditos. A atividade nematicida destes compostos foi testada in vitro com juvenis de segundo estagio (J 2 ) de Meloidogyne javanica. Os resultados desta avaliação durante 24, 48 e 72 horas mostraram que os compostos de um modo geral apresentaram o mesmo comportamento, com uma atividade média de 50% de mortalidade em todos os ensaios realizados. Os compostos mais ativos se apresentaram estatisticamente iguais ao controle positivo carbofuran. Os compostos mais promissores foram o biciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno-2,3-diácido carboxílico (3) e o biciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno-2,3-dicarboxilato de dimetila (4a), apresentando mortalidades no tempo de 48 horas de 96% e 93%, respectivamente. As doses letais para 50% de mortalidade (DL 50 ) foram de 11,8 μg mL -1 para 3 e 99,4 μg mL -1 para 4a. A segunda série de compostos sintetizados apresentam o grupamento amida e o ácido carboxílico em suas estruturas. Para obtenção desta série foi sintetizado in situ o anidrido cíclico derivado do composto 3 e o mesmo foi aberto na presença de uma amina formando os compostos desejados (5a-5p) com rendimentos que variaram de 45 a 80%. Dos 16 compostos sintetizados 14 são inéditos. Estes compostos foram submetidos ao teste herbicida in vitro sobre o desenvolvimento do sorgo e pepino onde os compostos apresentaram um efeito estimulador do crescimento para as duas culturas testadas. Foram verificados indícios de seletividade dos compostos pois o efeito sobre as plantas de pepino foi mais evidente quando comparado com as de sorgo nas concentrações testadas. Foi realizado a atividade antioxidante pelo método DPPH de todos os compostos sintetizados e foi observado que as moléculas apresentam baixa poder antioxidante. Quando comparados os resultados entre os ésteres e as amidas verificou-se que os compostos com a função amida tiveram maior potencial antioxidante que os ésteres. Devido aos compostos derivados de NBD apresentarem potencial fotoquímico foi determinado o comprimento de onda de máxima absorção dos compostos sintetizados. Verificou-se que o material de partida (3) apresenta uma máxima absorção no comprimento de onda de 280 nm e seus derivados de um modo geral encontram-se nesta mesma faixa para ambas as séries sintetizadas. Porém, merece destaque o composto 5p que apresentou a maior absorção de todos os compostos com absorção máxima de 365 nm. Os resultados encontrados indicam que os derivados de NBD são unidades estruturais promissoras para descoberta de novos compostos com atividade agroquímica especialmente nematicida e herbicida. Palavras-chave: Norbornadieno. Diels-Alder. Herbicida. Nematicida. Ésteres. Amidas.Item Produção e extração de metabólitos secundários de duas plantas medicinais propagadas in vitro e produção de levoglucosana por pirólise rápida de bagaço de cana(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-27) Ríos Ríos, Anyela Marcela; Fernandes, Sergio Antonio; http://lattes.cnpq.br/2532985078435399Diversas espécies vegetais e combustíveis fósseis têm sido utilizados como fonte de compostos químicos de interesse comercial. A preocupação pela conservação dos recursos naturais tem levado ao desenvolvimento de estratégias bioeconômicas que permitam diminuir sua sobre-exploração. Plantas medicinais propagadas em condições in vitro têm sido utilizadas para a produção biotecnológica de substâncias bioativas como compostos orgânicos voláteis (VOCs) e fenóis; enquanto a biomassa de cana de açúcar tem sido empregada como fonte renovável de biocombustíveis e compostos químicos, como a levoglucosana (LGA). No entanto, protocolos de cultivo in vitro ainda têm que ser otimizados para incrementar o desenvolvimento das plantas e a produção de compostos de interesse em espécies como Ruta graveolens e Piper crassinervium. Assim mesmo, técnicas como a pirólise de biomassa para a produção de LGA ainda precisam ser aprimoradas. Em este trabalho foi estudado o efeito: (i) da qualidade espectral da luz sobre a produção de VOCs em plantas propagadas in vitro de R. graveolens; (ii) de diferentes condições de cultivo sobre a propagação in vitro de P. crassinervium e o acúmulo de compostos fenólicos (iii) do pré-tratamento ácido com cálix[n]areno de bagaço de cana para a obtenção de LGA via pirólise rápida. Para tal, plantas de R. graveolens foram cultivadas sob lâmpadas LEDs branca, azul, azul-vermelha, vermelha (V) e vermelha distante (VD); os VOCs foram extraídos por microextração em fase sólida através do headspace (HS-SPME) e as condições de extração foram otimizadas previamente. Fatores abióticos foram testados no desenvolvimento in vitro de plantas de P. crassinervium a partir de segmentos nodais (SN) cultivados sob condições controladas. O bagaço de cana foi tratado com ácido p-sulfônico calix[4]areno para a remoção de interferentes; posteriormente, a biomassa tratada foi pirolizada para a produção de açúcares pirolíticos (LGA). Como resultado, o tipo de recobrimento da fibra de SPME, o tempo de extração e a quantidade de biomassa utilizada para a extração de VOCs por HS-SPME de R. graveolens foram otimizadas; LEDs V e VD influenciaram na viiiprodução de sesquiterpenos e alguns álcoois alifáticos nas plantas propagadas in vitro de R. graveolens. O protocolo de propagação in vitro de P. crassinervium estabelecido neste trabalho, resultou no incremento da biomassa e de compostos fenólicos. Foi demonstrado pela primeira vez que o pré-tatamento da biomassa com organocatalisadores como os cálix[n]arenos incrementa o rendimento da LGA em 12 vezes comparado com a biomassa não tratada. Este trabalho pode contribuir à elucidação de outros fatores que participam nas rotas de biossíntese de VOCs de interesse comercial; um protocolo de propagação in vitro eficiente, tanto para a obtenção de compostos fenólicos como de biomassa, foi estabelecido para P. crassinervium. O pré-tratamento ácido de bagaço de cana com calix[n]arenos forneceu uma metodologia eficiente para incrementar a produção de LGA.Item Compostos fenólicos do bacupari (Garcinia gardneriana), semissíntese de novos derivados da guttiferona-A e atividade biológica(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-18) Rodrigues, Dayana Alves; Santos, Marcelo Henrique dos; http://lattes.cnpq.br/9589147578848483O estudo da atividade biológica de metabólitos secundários presentes em plantas têm sido uma importante ferramenta para a descoberta de novas moléculas de uso na indústria química. A espécie Garcinia gardneriana (bacupari) possui compostos fenólicos, incluindo xantonas, benzofenonas e biflavonóides, os quais tem despertado o interesse em diversos estudos. Estas classes de compostos apresentam diversas atividades biológicas comprovadas, agindo como antialérgicos, antitumorais, antioxidantes, anti-inflamatórios, analgésicos antimicrobianos, leishmanicidas, pesticidas, dentre outras. No entanto, estudos com a G. gardneriana carecem de maiores aprofundamentos. Esta pesquisa teve a proposta de isolar por cromatografia em coluna, identificar e quantificar por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-UV-vis) os compostos majoritários extraídos das sementes desta espécie, utilizando solvente orgânico acetato de etila e em seguida, avaliar a atividade biológica do extrato bruto e compostos isolados, em ensaios, inseticida e fitotóxico. O ensaio inseticida sobre as lagartas Plutella xylostella e Ascia monuste não apresentaram atividade potencial contra as lagartas testadas. O ensaio fitotóxico com Sorghum bicolor (sorgo) indicou que os compostos fukugetina e 7-epiclusianona têm moderada ação sobre a matéria seca de plantas de sorgo e o extrato bruto não apresentou atividade. Já a guttiferona-A possui atividade potencial herbicida, pois reduz a matéria seca de sorgo e causa severas intoxicações que podem resultar na morte das plantas semelhante ao glifosate. De acordo com o potencial biológico da benzofenona natural guttiferona-A, novos estudos foram realizados para o desenvolvimento de quatro novos derivados etéreos sendo dois inéditos com rendimento de 50 a 72%. Além destes derivados, a partir da estratégia de hibridização molecular entre a guttiferona-A e um núcleo 1,2,3-triazólico via reação “click”, foram obtidos 11 derivados triazólicos inéditos com rendimentos que variam de 52 a 95%. Todos os constituintes químicos foram identificados por meio de técnicas espectroscópicas e espectrométricas (IV, RMN de 1H e 13C e ESI-MS). Em seguida, a atividade citotóxica dos derivados triazólicos foi avaliada em trêslinhagens celulares tumorais: MCF-7, A549 e HepG2. Os derivados 14-O-Propargil- guttiferona-A,14-O-(1-(4-bromobenzil)-1H-1,2,3-triazol-4-il)metilguttiferona-A, 14-O- (1-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ilmetil)-1H-1,2,3-triazol-4-il)metilguttiferona-A e 14-O-(1-(4- fluorobenzil)-1H-1,2,3-triazol-4-il)metilguttiferona-A apresentaram redução de viabilidade celular relevante nas linhagens testadas. Embora os derivados apresentaram menos ativos que a guttiferona-A, os mesmos, exibiram uma citotoxidade menor que a molécula de partida no ensaio com células normais. Palavras-chave: Benzofenona. 7-epiclusianona. Fukugetina. Inseticida. Herbicida.Item Síntese e estudo teórico da configuração relativa e absoluta de lactonas quirais(Universidade Federal de Viçosa, 2019-04-12) Lopes, Dayane Teixeira; Alvarenga, Elson Santiago de; http://lattes.cnpq.br/8488436551087670Neste presente trabalho foi descrito o isolamento de dois diastereoisômeros a partir de uma reação de adição de Michael enantiosseletiva entre a furan-2(5H)-ona com o (E)- (2-nitrovinil)benzeno, catalisada por um complexo de zinco dinuclear. As configurações relativas dos dois diastereoisômeros foram atribuídas por comparação entre os dados do deslocamento químico experimental de RMN dos produtos com aqueles calculados por meio do método da DFT. Erro médio absoluto (MAE) e análise CP3 foram usados para comparar o conjunto de dados. A configuração absoluta de cada diastereoisômero foi inicialmente atribuída por análise de dicroísmo circular eletrônico (ECD), o qual foi consistente com a estrutura cristalográfica de Raio-X já conhecida para uma reação relacionada cujo produto foi nomeado (R)-5-((R)-1-(4- clorofenil)-2-nitroetil)furan-2(5H)-ona.Item Síntese de produtos para química fina a partir de compostos modelo provenientes da biomassa(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-16) Castro, Gabriel Abranches Dias; Fernandes, Sergio Antonio; http://lattes.cnpq.br/9539071181160081Diante das previsões de esgotamento dos recursos fósseis e os problemas ambientais causados pela queima de combustíveis, é cada vez mais urgente substituir esses materiais por matérias- primas de fonte renovável. Diante disso, a biomassa é apresentada como a melhor solução, uma vez que ela é uma fonte sustentável, limpa e abundante para obtenção de energia e de carbono orgânico. Para isso, foi estabelecida a biorrefinaria, que é uma unidade industrial com finalidade de transformar biomassa renovável, e materiais advindos dela, em biocombustíveis, plataformas, insumos químicos e energia. Essa alternativa, tem movido inúmeras pesquisas na área acadêmica e industrial. Porém, para isso é fundamental desenvolver metodologias envolvendo catálise, uma vez que os catalisadores tornam as transformações mais seletivas, rápidas e eficazes. Nesse contexto, os organocatalisadores derivados dos calix[n]arenos chamam atenção, uma vez que foram pouco explorados e tem inúmeras qualidades, como ser reciclável, não ser corrosivo, ser de baixa volatilidade e apresentar baixa toxicidade. Dessa forma, este trabalho objetivou produzir a plataforma química 5-hidroximetilfurfural (HMF), potenciais biocombustíveis, aditivos de combustíveis e insumos químicos a partir de moléculas modelos derivadas da biomassa, empregando o ácido p-sulfônico calix[4]areno como catalisador em todas transformações químicas. Foi possível converter a frutose em HMF empregando dois sistemas distintos – um sistema bifásico constituído por solução aquosa saturada com NaCl e acetato de etila, e outro constituído por solvente eutético profundo e acetato de etila – com 74% e 90% de rendimento, respectivamente. Outra vertente do trabalho foi a conversão em tandem da frutose em 5-etoximetilfurfural, com 88% de rendimento. Além disso, foi desenvolvida uma metodologia verde para a síntese de dez ésteres levulínicos, obtidos em rendimentos que variaram de 13 a 99%. Por fim, foram sintetizados acetais derivados do glicerol, como potenciais aditivos de combustíveis, com rendimentos totais entre 6 e 99%. Em suma, foi possível desenvolver metodologias verdes, sustentáveis e rápidas, para síntese de produtos para química fina, com bons rendimentos e que trazem oportunidades para biorrefinaria. Palavras-chave: Organocatálise. 5-hidroximetilfurfural. Calixarenos. Frutose. Ácido levulínico. Glicerol. Química verde.