Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-04T12:42:14Z No. of bitstreams: 1 angelinamariadealmeida.pdf: 23133254 bytes, checksum: 7560d658fe12ed7f6166fc99ab314157 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T13:30:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 angelinamariadealmeida.pdf: 23133254 bytes, checksum: 7560d658fe12ed7f6166fc99ab314157 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T13:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 angelinamariadealmeida.pdf: 23133254 bytes, checksum: 7560d658fe12ed7f6166fc99ab314157 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os valores terapêuticos do ouro são conhecidos desde a China antiga e, atualmente, complexos de ouro são empregados no tratamento da artrite reumatóide. Outras propriedades biológicas relativas aos complexos de ouro(I) vêm sendo reportadas na literatura, como atividade antitumoral, antibacteriana, antiviral e antifúngica. A primeira parte dessa tese descreve a síntese de novos complexos lipofílicos de ouro(I) contendo núcleo 1,3,4-oxadiazol-2-tiona ou 1,3-tiazolidina-2-tiona, além de serem constituídos por fosfinas terciárias, como trifenilfosfina ou trietilfosfina. Após caracterização através de métodos espectroscópicos usuais (RMN de 1H, 13C, 31P, IV e EMAR), foram realizadas avaliações biológicas in vitro para todos os complexos de ouro(I) e seus respectivos ligantes orgânicos. Os resultados citotóxicos frente a linhagens tumorais (CT26WT e B16F10) e normais (BHK21) indicam acentuada atividade antitumoral devido aos baixos valores de IC50 quando comparados aos valores obtidos para os ligantes orgânicos e para a Cisplatina. A atividade antibacteriana dos complexos de ouro(I) contra as bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus e Staphylococcus epidermidis também mostrou-se satisfatória, uma vez que os complexos exibem baixos valores de CIM comparados aos resultados obtidos para os ligantes orgânicos e cloranfenicol. O desenvolvimento de metodologias de catálise por metais de transição, em especial o uso de paládio, tem atraído considerável atenção no meio acadêmico e industrial. Assim, a segunda parte do trabalho aborda o desenvolvimento de um método geral de preparação de ésteres ativos via alcoxicarbonilação catalisada por paládio e o acoplamento carbonilativo entre haletos de arila, cianato de potássio, álcoois e monóxido de carbono catalisada por paládio. Em ambos os casos, verifica-se a generalidade dos protocolos devido à diversidade e aos bons rendimentos do escopo obtido a partir de diferentes nucleófilos e haletos aromáticos e heteroaromáticos. / Therapeutic gold values are known since ancient China and gold complexes are currently employed in the treatment of rheumatoid arthritis. Other biological properties relative to the complexes of gold(I) have been reported in the literature, such as antitumor activity, antibacterial, antiviral and antifungal. The first part of this thesis describes the synthesis of novel lipophilic complexes of gold(I) containing core 1,3,4-oxadiazol-2-thione or 1,3-thiazolidine-2-thione, and they are constituted by tertiary phosphines, such as triphenylphosphine or triethylphosphine. After characterization using usual analythical methods (NMR 1H, 13C, 31P, IR and HRMS) the biological evaluations were performed in vitro for all complexes of gold(I) and their organic ligands. The cytotoxic results against tumor cells (CT26WT and B16F10) and normal cells (BHK21) show pronounced antitumor activity due to low IC50 values compared to the values obtained for the corresponding ligands and Cisplatin. The antibacterial activity for the complexes of gold(I) against Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis also proved to be satisfactory, since the complexes exhibit low MIC values compared to the results obtained for the ligands and chloramphenicol. The development of catalytic methodologies by transition metals, in particular the use of palladium, has attracted considerable attention in the academia and industry. Thus, the second chapter covers the development of a general method for preparation of active esters via palladium catalyzed alkoxycarbonilation and carbonilative coupling of aryl halides, potassium cyanate, alcohols and carbon monoxide. In both cases the generality of the protocols is confirmed by the diversity and good yields obtained to the scope from different nucleophiles and aromatic and heteroaromatic halides.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-04T19:26:38Z No. of bitstreams: 1 lucasfagundesesteves.pdf: 10750065 bytes, checksum: 8871e6f0092a5a329a1cc8099f9a0382 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T13:33:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucasfagundesesteves.pdf: 10750065 bytes, checksum: 8871e6f0092a5a329a1cc8099f9a0382 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T13:33:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucasfagundesesteves.pdf: 10750065 bytes, checksum: 8871e6f0092a5a329a1cc8099f9a0382 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese propõe uma investigação teórica do mecanismo de quebra hidrolítica de um modelo para diésteres de fosfato, o íon BDNPP [bis(2,4-dinitrofenil)fosfato], catalisada por um complexo dinuclear de cobre(II) (R1). Esse complexo metálico foi originalmente planejado para mimetizar a estrutura e as propriedades catalíticas do sítio ativo das catecóis oxidases (COs), revelando um caso interessante de promiscuidade catalítica em sistemas biomiméticos. As possibilidades de mecanismo foram cuidadosamente avaliadas através de cálculos de Teoria do Funcional da Densidade (DFT) em fase gás e em fase aquosa com cálculos no ponto dentro do modelo contínuo polarizável (PCM). Dois mecanismos principais foram encontrados. O Mecanismo 1 (Concertado) corresponde a uma reação do tipo SN2 que envolve o ataque da ponte µOH, situada entre os íons Cu(II), ao centro fosfórico da molécula de BDNPP, enquanto que o Mecanismo 2 (Associativo) ocorre através de sucessivas transferências de próton entre o átomo de oxigênio desta mesma ponte com o átomo de oxigênio terminal do grupo fosfato, passando pela formação de um intermediário pentacoordenado estável. O Mecanismo 1 envolve dois possíveis caminhos reacionais para a liberação do íon DNPP [(2,4-dinitrofenil)fosfato] gerado após a quebra hidrolítica. O primeiro caminho reacional (p1) envolve uma transferência de próton – que ocorre entre o átomo de oxigênio que compunha a ponte µ-OH e o átomo de oxigênio terminal do grupo fosfato – imediatamente após a quebra hidrolítica, seguido pela entrada de duas moléculas de água, sendo a etapa de transferência de próton determinante da velocidade. O segundo caminho reacional (p2) envolve a entrada de duas moléculas de água imediatamente após a quebra hidrolítica sem que haja a reação de transferência de próton, sendo a etapa de quebra hidrolítica a etapa determinante da velocidade. Dentre as propostas de mecanismo estudadas o caminho reacional p2 dentro do Mecanismo 1 corresponde ao mais provável, uma vez que possui a menor barreira de reação (ΔG‡ = 23,7 kcal mol-1, em solução aquosa). A constante de velocidade observada experimentalmente, Kobs, vale 1,7 × 10-5 s-1, indicando que o valor calculado teoricamente (K1 = 2.6 × 10-5 s-1) está em excelente acordo com o valor experimental. O efeito isotópico cinético (KIE) foi avaliado para o caminho reacional p2 dentro do Mecanismo 1 com o intuito de entender as alterações estruturais envolvidas na formação do TS1-i (Estado de transição para o Mecanismo 1), caracterizando perfeitamente o mecanismo descrito. O efeito explícito da inclusão de moléculas do solvente foi avaliado de maneira preliminar para apenas uma estrutura do ciclo catalítico para a quebra hidrolítica de ésteres de fosfato, através da utilização do método de Monte Carlo. Os resultados permitem uma análise detalhada da organização das moléculas de solvente ao redor do complexo, podendo servir de ponto de partida para uma análise mais elaborada dos mecanismos reacionais utilizando modelos explícitos para o solvente. O mecanismo de oxidação de catecóis – representado pelo substrato modelo, o 3,5-di-tercbutilcatecol (DTBC) – no sítio ativo do complexo R1 foi avaliado através de cálculos quanto-mecânicos. Embora não tenham sido obtidos resultados conclusivos acerca da cinética da reação, os aspectos estruturais das principais espécies envolvidas no ciclo catalítico foram analisados. / In this thesis the theoretical investigation of the hydrolytic cleavage mechanism of a phosphate diester, BDNPP [bis(2,4-dinitrophenyl)phosphate] in the active site of the dinuclear copper complex, labelled as R1, has been proposed. The metal complex was originally designed to mimic the active site structure as well the catalytic properties of catechol oxidase, revealing an interesting case of catalytic promiscuity in biomimetic systems. The mechanistic possibilities have been carefully evaluated through Density Functional Theory (DFT) calculations in gas phase and in aqueous solution using continuum solvation models with single point calculations within the Polarizable continuum model (PCM). Two reaction mechanisms have been proposed. The Mechanism 1 (Concerted) is a SN2 type mechanism which involves the direct attack of the µ-OH bridge between the two copper(II) ions towards the phosphorus center whereas, the Mechanism 2 (Associative) occurs through two successive proton transferences between the oxygen atom of the bridging hydroxo ligand and another oxygen atom of the phosphate model forming a stable pentacoordinate intermediate. There are two reactions paths for Mechanism 1 to release the DNPP (2,4-dinitrophenylphosphate) ion generated after the hydrolytic cleavage. The first reaction path (p1) involves a proton transfer immediately after the hydrolytic cleavage, being the proton transfer the rate-determining step, followed by the entry of two water molecules. The second reaction path (p2) comprises the entry of two water molecules just after the hydrolytic cleavage without any proton transfer, being the hydrolytic cleavage the rate limiting step. The most probable catalytic path occurs via Mechanism 1, following the second reaction path (p2) once it involves the lowest free energies activation barrier (ΔG‡ = 23.7 kcal mol-1, in aqueous solution). The experimental rate constant, Kobs is 1.7 × 10-5 s-1, indicating that the calculated value, (K1 = 2.6 × 10-5 s-1) is in a very good accordance with the experimental value. Kinetic Isotope Effect (KIE) analysis for the second reaction path (p2) within the Mechanism 1 has also been considered in order to understand the changes taking place in TS1-i (transition state of Mechanism 1) and perfectly characterize the mechanism here described. The solvent effect using explicit water molecules were evaluated in a preliminary fashion for one structure within the catalytic cycle of hydrolytic cleavage of phosphate ester, using the Monte Carlo method. The obtained results allows a detailed analysis of the water molecules organization around the complex, serving as a starting point for an more elaborated study of the reaction mechanisms by using explicit solvent models. The oxidation of catechols – represented herein by the model substrate, 3,5-di-tercbuthylcatechol (DTBC) – in the active site of the R1 complex were evaluated by using quantum-mechanical calculations. The results are not conclusive for the kinetic, but the structural aspects for the main species in the catalytic cycle were studied.

Orientadores: Andrei Carvalho Sposito, Valéria Nasser Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_LuizSergioFernandesde_D.pdf: 19288751 bytes, checksum: ea3c4fda36c00d542fbe2d8c4f4242e8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Introdução: A resposta de fase aguda (RFA) transforma a lipoproteína de alta densidade (HDL) em uma partícula disfuncional que pode favorecer o estresse oxidativo/inflamatório e disfunção da enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS). Ao mesmo tempo, a modulação do metabolismo da HDL pela proteína de transferência de colesteril ester (CETP) parece estar associada a um potencial efeito anti-inflamatório durante a RFA relacionada a sepse. Embora esses mecanismos possam estar envolvidos na disfunção endotelial que se segue ao infarto do miocárdio com supra de ST (IMCSST), essas hipóteses nunca foram testadas em humanos. Método: Plasma foi obtido de pacientes consecutivos com IMCSST (n=116 a 180) nas primeiras 24 horas após o início dos sintomas (D1) e no 5o dia (D5), sendo utilizado para medir: proteína C reativa (PCR), nitrato/nitrito (NOx) e atividade de CETP. As lipoproteínas foram isoladas por ultracentrifugação de gradiente. A oxidabilidade de LDL co-incubada com HDL (HDLaoxLDL) e auto-oxidabilidade da HDL (HDLautox) foram medidas após a incubação com CuSO4. A atividade anti-inflamatória da HDL foi estimada pela secreção de VCAM-1 por células endoteliais da veia umbilical humana, após a incubação com TNF-?. Dilatação mediada por fluxo (FMD) foi avaliada no 30o dia (D30). Resultados: Entre os pacientes no 1o tercil de HDL-colesterol no D1 (<33mg/dL), o incremento de NOx entre D1 e D5 e a FMD ajustada para várias co-variáveis foram maiores do que naqueles no 2o (33- 42mg/dL) e 3o (>42mg/dL) tercis. Do D1 ao D5 houve redução no tamanho e no número de partículas de HDL, bem como aumento da HDLaoxLDL e HDLautox. A secreção de VCAM-1 após estímulo com TNF-? foi reduzida após co-incubação com HDL de voluntários saudáveis, de doentes com IM no D1 e D30, mas não para a HDL do D5. A oxidação da HDL foi medida pela concentração de TBARS em partículas de HDL isoladas, sendo observado aumento entre D1 e D5, e permanecendo elevado no D30. O aumento no conteúdo de TBARS na HDL foi associado com a atividade de CETP (r=0,72; p=0,014), FMD (r =-0,61; p=0,046) e HDL-C (r=0,83; p=0,004). Em paralelo, elevada atividade de CETP na admissão foi associado a menor FMD, menor biodisponibilidade de NOx e a maior incidência de morte súbita e infarto recorrente após 30 (OR=12,8; p=0,032) e 180 dias (OR=3,3; p=0,044). Conclusão: O IMCSST induz mudanças na composição química e função do HDL, bem como alterações na atividade enzimática da CETP que paralelamente contribuem para o aumento da oxidação de partículas de HDL, que se traduz em disfunção endotelial / Abstract: Introduction: Acute phase response (APR) turns high-density lipoprotein (HDL) into a dysfunctional particle that may favor oxidative/inflammatory stress and endothelial nitric oxide (NO) synthase (eNOS) dysfunction. Moreover, modulation of HDL intravascular metabolism by cholesteryl ester transfer protein (CETP) action has also been implicated as a potentially anti-inflammatory and thrombotic mechanism during APR. Although these mechanisms may be involved into endothelial dysfunction that follows acute ST-elevation myocardial infarction (STEMI), these assumptions have never been in investigated in humans. Method: Plasma was obtained in the first 24-hours after STEMI symptoms onset (D1) and after 5 days (D5) in consecutive patients (n=116 to 180), and then used to measure C-reactive protein (CRP), nitrate/nitrite (NOx) and CETP activity. Lipoproteins were isolated by gradient ultracentrifugation. The oxidizability of low-density lipoprotein incubated with HDL (HDLaoxLDL) and the HDL self-oxidizability (HDLautox) were measured after CuSO4 co-incubation. Anti-inflammatory activity of HDL was estimated by VCAM-1 secretion by human umbilical vein endothelial cells after incubation with TNF-?. Flowmediated dilation (FMD) was assessed at the 30th day (D30) after STEMI. Results: Among patients in the first tertile of admission HDL-Cholesterol (<33mg/dL), the increment of NOx from D1 to D5 and the FMD adjusted for multiple covariates were higher than in those in the second (33-42mg/dL) or third (>42mg/dL) tertiles, respectively. From D1 to D5, there was a decrease in HDL size and particle number and increase in both HDLaoxLDL and HDLautox. VCAM-1 secretion after TNF-a stimulation was reduced after co-incubation with HDL from healthy volunteers, from MI patients at D1 and D30 but not from D5. Oxidized HDL was measured by TBARS in isolated HDL particles and increased from D1 to D5, and remaining elevated at D30. The change in TBARS content in HDL was associated with CETP activity (r=0.72;p=0.014), FMD (r=-0.61;p=0.046) and HDL-C (r=0,83,p=0,004). High CETP activity at admission was associated lower FMD, lower NOx bioavailability and with the incidence of sudden death and recurrent MI at 30 days (OR 12.8;p=0.032) and 180 days (OR 3.3;p=0.044). Conclusion: STEMI induces changes in the chemical composition and function of HDL as well as changes in the enzymatic activity of CETP that in parallel contribute to increased oxidation of HDL particles, and thus inducing endothelial dysfunction / Doutorado / Patologia Clinica / Doutor em Ciências Médicas

O álcool é uma das substâncias psicoativas mais consumidas mundialmente e seu uso por mulheres em idade reprodutiva, em particular, tem representado grande preocupação por parte de especialistas e da sociedade em geral. Apesar dos efeitos adversos associados ao ato de ingerir bebidas alcoólicas durante a gestação ser bastante documentados e conhecidos, sabe-se que uma parcela de mulheres grávidas tem dificuldades em abandonar o hábito. O consumo excessivo de álcool durante a gravidez tem sido associado com a síndrome fetal pelo álcool (FAS), caracterizada por crianças com dificuldades comportamentais e de aprendizado. Entretanto, devido ao sentimento de culpa e medo de ações punitivas, mulheres raramente admitem terem utilizado álcool durante a gestação. Como resultado, uma série de marcadores biológicos tem sido estudada para se diagnosticar a exposição fetal ao etanol. Dentre os marcadores utilizados estão os ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE), que podem ser detectados em amostras de mecônio de recém-nascidos. No presente trabalho, um método analítico foi desenvolvido visando a detecção de oito FAEEs em amostras de mecônio e aplicada em amostras coletadas de recém-nascidos cujas mães admitiram ou não o uso de etanol durante a gestação. A microextração em fase sólida por Headspace (HS-SPME), uma técnica de preparação de amostras relativamente recente, foi utilizada para análise. Os FAEEs foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (GC/MS), operado no modo de ionização química. Os correspondentes ésteres etílicos deuterados foram sintetizados e utilizados como padrão interno. Os limites de quantificação (LOQ) obtidos foram abaixo de 150 ng/g e limites de detecção (LOD) foram abaixo de 100ng/g para todos os analitos. O método mostrou boa linearidade na concentração estudada (LOQ-2000ng/g), com coeficiente (r2) melhor que 0.98. Os valores de precisão apresentaram coeficientes de variação menores que 15% para todos os FAEEs estudados. Quando o método foi aplicado em amostras de mecônio, foi possível detectar níveis de alguns FAEEs de recém-nascidos não suspeitos a exposição fetal ao etanol. / Alcohol is the main psychoactive drug consumed worldwide and its increasing use by young women has been a great problem point out by specialists in the subject. Although the adverse effects associated to the habit of drinking alcoholic beverages during gestation being very much documented, it is known that a considerable number of pregnant women have difficulties to abandon the habit. Excessive alcohol use during pregnancy has been associated with Fetal Alcohol Syndrome (FAS) characterized by children with cognitive and behavioral disorders. However, because of denial, embarrassment and fear, maternal reports of gestational use of alcohol are often inaccurate. Consequently, a series of biomarkers have been studied to diagnose fetal exposure to alcohol. Recently, fatty acid ethyl esters (FAEE) have been studied as biomarkers found in meconium of neonates exposed in utero. In the present work, an analytical method was developed aiming the detection of eight FAEEs in meconium samples and applied to real specimens collected from newborns whose mothers admitted or not the use of alcohol during pregnancy. Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), a relatively recent sample preparation technique, was used for analysis. FAEEs were identified and quantified by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), operated in chemical ionization mode. The corresponding deuterated ethyl esters were synthesized and used as internal standards. The lower limits of quantification (LOQ) obtained were below 150ng/g and limits of detection (LOD) were bellow 100ng/g for all analytes. The method showed good linearity in the range of concentration studied (LOQ-2000ng/g), with coefficient of linearity better than 0.98. The precision assay, given by the relative standard deviation (RSD) of the method was lower than 15% for all FAEEs studied. When the method was applied to real samples, it was possible to detect trace levels of some FAEEs from non-suspected ethanol exposed newborns.

O álcool é uma das substâncias psicoativas mais consumidas mundialmente e seu uso por mulheres em idade reprodutiva, em particular, tem representado grande preocupação por parte de especialistas e da sociedade em geral. Apesar dos efeitos adversos associados ao ato de ingerir bebidas alcoólicas durante a gestação ser bastante documentados e conhecidos, sabe-se que uma parcela de mulheres grávidas tem dificuldades em abandonar o hábito. O consumo excessivo de álcool durante a gravidez tem sido associado com a síndrome fetal pelo álcool (FAS), caracterizada por crianças com dificuldades comportamentais e de aprendizado. Entretanto, devido ao sentimento de culpa e medo de ações punitivas, mulheres raramente admitem terem utilizado álcool durante a gestação. Como resultado, uma série de marcadores biológicos tem sido estudada para se diagnosticar a exposição fetal ao etanol. Dentre os marcadores utilizados estão os ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE), que podem ser detectados em amostras de mecônio de recém-nascidos. No presente trabalho, um método analítico foi desenvolvido visando a detecção de oito FAEEs em amostras de mecônio e aplicada em amostras coletadas de recém-nascidos cujas mães admitiram ou não o uso de etanol durante a gestação. A microextração em fase sólida por Headspace (HS-SPME), uma técnica de preparação de amostras relativamente recente, foi utilizada para análise. Os FAEEs foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (GC/MS), operado no modo de ionização química. Os correspondentes ésteres etílicos deuterados foram sintetizados e utilizados como padrão interno. Os limites de quantificação (LOQ) obtidos foram abaixo de 150 ng/g e limites de detecção (LOD) foram abaixo de 100ng/g para todos os analitos. O método mostrou boa linearidade na concentração estudada (LOQ-2000ng/g), com coeficiente (r2) melhor que 0.98. Os valores de precisão apresentaram coeficientes de variação menores que 15% para todos os FAEEs estudados. Quando o método foi aplicado em amostras de mecônio, foi possível detectar níveis de alguns FAEEs de recém-nascidos não suspeitos a exposição fetal ao etanol. / Alcohol is the main psychoactive drug consumed worldwide and its increasing use by young women has been a great problem point out by specialists in the subject. Although the adverse effects associated to the habit of drinking alcoholic beverages during gestation being very much documented, it is known that a considerable number of pregnant women have difficulties to abandon the habit. Excessive alcohol use during pregnancy has been associated with Fetal Alcohol Syndrome (FAS) characterized by children with cognitive and behavioral disorders. However, because of denial, embarrassment and fear, maternal reports of gestational use of alcohol are often inaccurate. Consequently, a series of biomarkers have been studied to diagnose fetal exposure to alcohol. Recently, fatty acid ethyl esters (FAEE) have been studied as biomarkers found in meconium of neonates exposed in utero. In the present work, an analytical method was developed aiming the detection of eight FAEEs in meconium samples and applied to real specimens collected from newborns whose mothers admitted or not the use of alcohol during pregnancy. Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), a relatively recent sample preparation technique, was used for analysis. FAEEs were identified and quantified by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), operated in chemical ionization mode. The corresponding deuterated ethyl esters were synthesized and used as internal standards. The lower limits of quantification (LOQ) obtained were below 150ng/g and limits of detection (LOD) were bellow 100ng/g for all analytes. The method showed good linearity in the range of concentration studied (LOQ-2000ng/g), with coefficient of linearity better than 0.98. The precision assay, given by the relative standard deviation (RSD) of the method was lower than 15% for all FAEEs studied. When the method was applied to real samples, it was possible to detect trace levels of some FAEEs from non-suspected ethanol exposed newborns.

[EN] Under the principles of Green Chemistry has been carried out the synthesis of different esters of glycerol carbonate, which are high value compounds with surfactant properties derived from glycerol by the esterification reaction between glycerol carbonate and various organic acids in the absence of solvent and using heterogeneous catalysts include zeolites and acidic resins. The best results, in terms of activity and selectivity, were obtained using the hybrid Nafion-silica catalyst called Nafion SAC-13. It has been shown that the water generated as a byproduct during the reaction is responsible for the existence of competing reactions of hydrolysis of the carbonate function resulting products as glycerol and glycerol esters. Also are optimized different reaction conditions such as temperature, the molar ratio between the substrates, the amount of catalyst and solvent usage. It has also been shown that the reaction rate decreases as the chain length of the carboxylic acid is increased. After adjustment of the experimental data to a kinetic model, we have determined the kinetic parameters of the reaction catalyzed by Nafion SAC-13 with different carboxylic acids and found to reduce the reactivity of carboxylic acids with increasing chain length alcánica is due both inductive effects such as steric effects. Furthermore, compounds with bencimidazoilquinoxaline and quinoxaline structure have been prepared, which have a wide variety of biological activities. These compounds have been synthesized from various diols and triols from biomass by oxidative cyclization process in two stages performed in a single reactor in an efficient and selective manner. After optimization of the reaction conditions such as temperature, amount of catalyst and concentration of O2, the synthesis of quinoxaline have been carried out with excellent results by using catalysts based on gold nanoparticles supported on oxide nanoparticle cerium (Au/CeO2) and hydrotalcite (Au/HT) using air as oxidant and in the absence of base. Regarding benzimidazoilquinoxalines, we have developed two synthetic routes multistage, in a single reactor, effective and selective catalyzed Au/CeO2. The first method involves the synthesis of compounds benzimidazoilquinoxalines with the same substituents on the two heterocycles by oxidation-cyclization of glycerol derivatives with o-phenylenediamine, while the second method allows the synthesis of benzimidazoilquinoxalines compounds with different substituents on each aromatic ring starting from glyceraldehyde. Finally, it has carried out the synthesis of long chain alkyl glucosides with tensio-active properties via a cascade process that involves first methanolysis cellulose for methyl glucosides and subsequently Fischer glycosidation reaction with n-octanol/n-decanol. The first step is carried out using methanol as solvent and acid catalysts such as inorganic acids, heteropolyacids, ion exchange resins or modified carbon materials. Subsequently the long chain alkyl glycosides are obtained by transacetalization reaction between methyl glucosides obtained in the previous step and a fatty alcohol using the same acid catalyst. The best results for the overall process are obtained using sulfonated carbon as catalyst, it being possible to achieve complete conversion of cellulose in methanol working at 200 ºC in the methanolysis step and at 120 ºC in the transacetalization step. / [ES] Bajo los principios de la Química Verde, se ha llevado a cabo la síntesis de diferentes ésteres del carbonato de glicerol, que son compuestos de alto valor añadido con propiedades surfactantes derivados del glicerol, mediante reacción de esterificación entre el carbonato de glicerol y diferentes ácidos orgánicos, en ausencia de disolvente, y empleando catalizadores heterogéneos, que incluyen resinas ácidas y zeolitas. Los mejores resultados, en términos de actividad y selectividad, se obtuvieron utilizando el catalizador híbrido Nafion-sílice denominado Nafion SAC-13. Se ha demostrado que el agua generada como subproducto durante la reacción es la responsable de la existencia de reacciones competitivas de hidrólisis de la función carbonato dando lugar a subproductos como glicerol y ésteres glicéricos. Asimismo se han optimizado diferentes condiciones de reacción tales como la temperatura, la relación molar entre los sustratos, la cantidad de catalizador y el uso de disolvente. También se ha demostrado que la velocidad de reacción disminuye a medida que se aumenta la longitud de cadena del ácido carboxílico. Tras el ajuste de los datos experimentales a un modelo cinético, se han determinado los parámetros cinéticos de la reacción catalizada por Nafion SAC-13 con diferentes ácidos carboxílicos comprobándose que la reducción de la reactividad de los ácidos carboxílicos a medida que aumenta su longitud de cadena alcánica es debida tanto por efectos inductivos como por efectos estéricos. Por otra parte, se han preparado compuestos con estructura de quinoxalina y bencimidazoilquinoxalina, los cuáles poseen una amplia variedad de actividades biológicas. Estos compuestos han sido sintetizados a partir de diferentes dioles y trioles procedentes de la biomasa mediante un proceso de ciclación oxidativa en dos etapas llevado a cabo en un único reactor de un modo eficiente y selectivo. Tras la optimización de las condiciones de reacción tales como temperatura, cantidad de catalizador y concentración de O2, la síntesis de quinoxalinas ha sido llevada a cabo con excelentes resultados mediante el uso de catalizadores basados en nanopartículas de oro soportadas sobre óxido de cerio nanoparticulado (Au/CeO2) e hidrotalcita (Au/HT), utilizando aire como agente oxidante y en ausencia de base. En cuanto a las bencimidazoilquinoxalinas, se han desarrollado dos rutas sintéticas multietapa, en un único reactor, eficaces y selectivas catalizadas por Au/CeO2. El primer método implica la síntesis de compuestos bencimidazoilquinoxalinas con los mismos sustituyentes en las dos heterociclos a través de oxidación-ciclación de derivados de glicerol con o-fenilendiamina, mientras que el segundo método permite la síntesis de compuestos bencimidazoilquinoxalinas con diferentes sustituyentes en cada anillo aromático partiendo de gliceraldehído. Por último, se ha llevado a cabo la síntesis de alquil glucósidos de cadena larga con propiedades tensioactivas a través de un proceso en cascada que implica en primer lugar la metanólisis de celulosa para obtener metilglucósidos y posteriormente la reacción de glicosidación Fischer con n-octanol/n-decanol. La primera etapa se lleva a cabo utilizando metanol como disolvente y catalizadores ácidos tales como ácidos inorgánicos, heteropoliácidos, resinas de intercambio iónico o materiales de carbono modificados. Posteriormente los alquil glucósidos de cadena larga se obtienen por reacción de transacetalización entre los metilglucósidos obtenidos en la etapa previa y un alcohol graso utilizando el mismo catalizador ácido. Los mejores resultados para el proceso global se han obtenido empleando como catalizador carbón sulfonado, siendo posible alcanzar la conversión completa de la celulosa en metanol a 200 ºC en la etapa de metanólisis y 120 ºC en la etapa de transacetalización. / [CAT] A partir dels principis de la Química Verda, s'ha dut a terme la síntesi de diferents èsters del carbonat de glicerol, que són compostos d'alt valor afegit amb propietats surfactants derivats del glicerol, mitjançant reacció d'esterificació entre el carbonat de glicerol i diferents àcids orgànics , en absència de dissolvent, i emprant catalitzadors heterogenis, que inclouen resines àcides i zeolites. Els millors resultats, en termes d'activitat i selectivitat, es van obtenir utilitzant el catalitzador híbrid Nafion-sílice denominat Nafion SAC-13. S'ha demostrat que l'aigua generada com a subproducte durant la reacció és la responsable de l'existència de reaccions competitives d'hidròlisi de la funció carbonat donant lloc a subproductes com glicerol i èsters glicéricos. Així mateix s'han optimitzat diferents condicions de reacció tals com la temperatura, la relació molar entre els substrats, la quantitat de catalitzador i l'ús de dissolvent. També s'ha demostrat que la velocitat de reacció disminueix a mesura que s'augmenta la longitud de cadena de l'àcid carboxílic. Després de l'ajust de les dades experimentals a un model cinètic, s'han determinat els paràmetres cinètics de la reacció catalitzada per Nafion SAC-13 amb diferents àcids carboxílics comprovant-se que la reducció de la reactivitat dels àcids carboxílics a mesura que augmenta la seva longitud de cadena alcánica és deguda tant per efectes inductius com per efectes estèrics. D'altra banda, s'han preparat compostos amb estructura de quinoxalina i bencimidazoilquinoxalina, els quals posseeixen una àmplia varietat d'activitats biològiques. Aquests compostos han estat sintetitzats a partir de diferents diols i trioles procedents de la biomassa mitjançant un procés de ciclació oxidativa en dues etapes dut a terme en un únic reactor de una manera eficient i selectiu. Després de la optimització de les condicions de reacció tals com temperatura, quantitat de catalitzador i concentració d'O2, la síntesi de quinoxalines ha estat portada a terme amb excel·lents resultats mitjançant l'ús de catalitzadors basats en nanopartícules d'or suportades sobre òxid de ceri nanoparticulado (Au/CeO2) i hidrotalcita (Au/HT), utilitzant aire com a agent oxidant i en absència de base. Pel que fa a les bencimidazoilquinoxalines, s'han desenvolupat dues rutes sintètiques multietapa, en un únic reactor, eficaços i selectives catalitzades per Au/CeO2. El primer mètode implica la síntesi de compostos bencimidazoilquinoxalines amb els mateixos substituents en les dues heterocicles a través d'oxidació-ciclació de derivats de glicerol amb o-fenilendiamina, mentre que el segon mètode permet la síntesi de compostos bencimidazoilquinoxalines amb diferents substituents en cada anell aromàtic partint de gliceraldehid. Finalment, s'ha dut a terme la síntesi d'alquil glucòsids de cadena llarga amb propietats tensioactives a través d'un procés en cascada que implica en primer lloc la metanólisis de cel·lulosa per obtenir metilglucósidos i posteriorment la reacció de glicosidación Fischer amb n-octanol/n-decanol. La primera etapa es porta a terme utilitzant metanol com a dissolvent i catalitzadors àcids com ara àcids inorgànics, heteropoliácids, resines d'intercanvi iònic o materials de carboni modificats. Posteriorment els alquil glucòsids de cadena llarga s'obtenen per reacció de transacetalizació entre els metilglucósides obtinguts en l'etapa prèvia i un alcohol gras utilitzant el mateix catalitzador àcid. Els millors resultats per al procés global s'han obtingut emprant com a catalitzador carbó sulfonat, sent possible aconseguir la conversió completa de la cel·lulosa en metanol a 200 ºC en l'etapa de metanólisis i 120 ºC en l'etapa de transacetalizació. / Martínez Silvestre, S. (2016). Transformación de biomasa en productos de química fina: Síntesis de compuestos de alto interés como surfactantes y fármacos utilizando catalizadores heterogéneos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62353 / TESIS