Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:45:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RinconLasprilla_AstridJuliana_M.pdf: 3221598 bytes, checksum: 770b6e18d53feb7a64bc70fd5a1e0f6a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os recentes avanços em biomateriais, como polímeros biodegradáveis e bioreabsorvíveis, juntamente com o desenvolvimento de novas técnicas de biofabricação, estão permitindo criar dispositivos médicos que auxiliam na recuperação de tecidos e/ou órgãos danificados por traumas ou doenças, proporcionando melhor qualidade de vida e saúde pública. O Poli (ácido láctico) (PLA) é, dentre os biomateriais, um dos mais importantes para a produção destes dispositivos, devido às suas propriedades e por ser produzido a partir do ácido láctico, um ácido orgânico de origem biológica, o qual pode ser sintetizado via fermentativa, utilizando açúcares derivados de cana-de-açúcar, no qual o Brasil tem grande destaque mundial. O PLA pode ser obtido por diferentes rotas, mas independente da rota utilizada, requer um rigoroso controle de processo. As condições de operação deste tipo de síntese influenciam amplamente as características finais do produto. Neste contexto, estudar o comportamento do processo de produção de PLA é necessário para desenvolver estratégias de controle que permitam escolher as condições operacionais para obter um produto com as propriedades desejadas. Neste estudo, foi apresentada a síntese e caracterização de PLA por duas rotas convencionais: condensação direta de ácido láctico e síntese por abertura do anel a partir do lactídeo previamente sintetizado a partir de ácido láctico. Também foi realizada a análise das variáveis operacionais (temperatura e tempo de reação), assim como seus efeitos sobre as características do produto, através dos testes de polimerização realizados e da análise das propriedades dos polímeros obtidos. O projeto foi realizado em três partes: síntese do polímero, caracterização deste e comparação dos resultados obtidos pelos dois métodos. As duas rotas de polimerização do ácido láctico resultaram ser adequadas para a obtenção do PLA a partir de ácido láctico nas condições estudadas / Abstract: Recent advances in biomaterials as biodegradable and bioabsorbable polymers, along with the development of new biomanufacturing techniques, are allowing to create medical devices that assist in tissue and/or organs repair damaged by trauma or disease, providing a better quality of life and public health. The Poly (Lactic Acid) (PLA) is, among the biomaterials, one of the most important for the production of these devices due to its properties and because it is produced from lactic acid, an organic acid of biological origin, which can be synthesized through fermentation using sugars derived from sugar cane, in which Brazil has great global leadership. The PLA can be obtained by different routes, but independent from that used, it requires a rigorous process control. The operating conditions of this kind of synthesis largely influence the final characteristics of the product. In this context, studying the behavior of the production process of PLA is required to develop control strategies that allow choosing the operating conditions for a product with the desired properties. In this study is presented the synthesis and characterization of PLA by two conventional routes: direct condensation of lactic acid and ring opening synthesis of lactide previously synthesized from lactic acid. Also carried out analysis of the operating variables (temperature and reaction time), as well as its effects on the characteristics of the product through of the polymerization tests performed and the analysis of the properties of polymers. The project was undertaken in three parts: polymer synthesis, characterization and comparison of the results obtained by two methods. The two routes of lactic acid polymerization were adequate for obtaining the PLA from lactic acid under the conditions studied / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Fernanda_Barbosa_Leal.pdf: 806160 bytes, checksum: 37717162c453100433c520a8c9d199ef (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / The aim of this study was synthesize, characterize and photopolymerize an alternative monomers for use in dentistry. Three siloxane-oxirane monomers were synthesized and the products conversion was followed by Fourier-transform infrared spectroscopy. The products obtained were characterized by 1H and 13C NMR and evaluated for viscosity and refractive index. The polymerization was evaluated by formulating of two experimental photoinitiation systems wich varied for the presence of 1,2 ethanediol. A ternary system with camphorquinone (CQ), ethyl 4-dimethylaminobenzoate (EDAB) and diphenyliodonium hexafluorphosphate (DPI) was used as control. The degree of conversion was accessed by FTIR and DSC-PCA. The NMR confirmed the synthesis success with 75, 87 and 55% yield for the monomers synthesized. Moreover, the presence of 1,2 ethanediol increase the degree conversion of the siloxane-oxirane monomers. This study showed simple and effective way to synthesize siloxane-oxirane monomers with a high potential for application in dental materials / O objetivo deste estudo foi sintetizar, caracterizar e fotopolimerizar monômeros alternativos para aplicação em Odontologia. Três monômeros siloxano-oxiranos foram sintetizados e a conversão de produtos foi acompanhada por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier. Os produtos obtidos foram caracterizados por 1H e 13C RMN e avaliados quanto à viscosidade e índice de refração. Para investigar a polimerização, dois sistemas experimentais de fotoiniciação foram formulados, variando quanto à presença de 1,2 etanodiol. Um sistema ternário composto por canforoquinona (CQ), 4-dimetilaminobenzoato (EDAB) e difeniliodonio hexafluorfostato (DPI) foi utilizado como controle. O grau de conversão foi obtido por FTIR e DSC-PCA. As análises de RMN confirmaram a obtenção dos produtos com 75, 87 e 55% de rendimento. Além disso, a presença de 1,2 etanodiol aumentou o grau de conversão dos monômeros siloxano-oxiranos. Este estudo demonstrou um método simples e eficaz para sintetizar monômeros siloxano-oxiranos com grande potencial para aplicação em materiais dentários

Na primeira parte da tese foram abordadas diversas rotas sintéticas para a preparação dos fragmentos nordeste e sudoeste do alcaloide bisindólico Raputindol D, cuja síntese total nunca foi descrita. A proposta inicial era obter o fragmento nordeste em 13 etapas a partir do composto comercial 3-metil-4-nitrofenol, utilizando como etapas-chave uma reação de Diels-Alder, uma abertura redutiva de anel e uma contração de anel com iodo(III). Empregando uma reação de Diels-Alder regiosseletiva de um intermediário silil substituído, a construção de uma unidade tricíclica linear foi alcançada com a obtenção de um único regioisômero. Entretanto, todas as tentativas de abertura de anel do alqueno oxabicíclico resultaram apenas no regioisômero não desejado, apesar dos estudos prévios com compostos modelo terem revelado que essa proposta era viável. Assim, foi possível acessar um intermediário avançado em 13 etapas e 12% de rendimento global. O fragmento sudoeste foi obtido em 3 etapas a partir do 5-bromoindol comercial, em rendimento global de 47% e empregando como etapas principais uma reação de Sonogashira e uma reação de acoplamento com 1-hidróxibenziodoxolone. Na segunda parte da tese são apresentados os resultados referentes ao estudo da etapa-chave para a conexão dos fragmentos nordeste e sudoeste, através do desenvolvimento de uma nova metodologia de α-alquinilação eletrofílica de compostos carbonílicos aromáticos não-ativados com o iodo hipervalente TMS-EBX. Empregando tBuOK como base e TBAF como agente ativante, cetonas mono- e dialquiniladas foram obtidas em ótimos rendimentos. A utilização de aldeídos como substratos também se mostrou viável, o que permitiu acessar derivados de álcoois homopropargílicos em rendimentos moderados após a redução dos produtos com NaBH4 in situ. Finalmente, a aplicação da metodologia desenvolvida foi demonstrada através da preparação de um intermediário de alquinilação avançado. A atividade antiproliferativa desse composto foi investigada, mostrando-se apenas fracamente ativo com uma atividade mais pronunciada para células de carcinoma de ovário e leucemia. / In the first part of the thesis several synthetic routes for the preparation of the northeast and southwest fragments of the bisindolic alkaloid Raputindole D, whose total synthesis has never been described, were approached. The initial proposal was to obtain the northeast fragment in 13 steps from the commercial compound 3-methyl-4-nitrophenol, using as key steps a Diels-Alder reaction, a reductive ring opening and a ring contraction with iodine(III). Employing a regioselective Diels-Alder reaction of a silyl substituted intermediate, the construction of a linear tricyclic unit was achieved with the obtainment of a single regioisomer. However, all attempts to ring opening of the oxabicyclic alkene only resulted in the undesired regioisomer, although previous studies with model compounds revealed that this proposal was feasible. Thus, it was possible to access an advanced intermediary in 13 steps and 12% overall yield. The southwest fragment was obtained in 3 steps from commercial 5- bromoindole in 47% overall yield and employing as main steps a Sonogashira reaction and a coupling with 1-hydroxybenziodoxolone. In the second part of the thesis are presented the results regarding the study of the key step for the connection of the northeast and southwest fragments, through the development of a new methodology for the electrophilic α-alkynylation of non-activated aromatic carbonyl compounds with the hypervalent iodine TMS- EBX. Employing t-BuOK as a base and TBAF as an activating agent, mono- and dialkynylated ketones were obtained in good yields. The use of aldehydes as substrates also proved to be possible, allowing to access homopropargylic alcohols derivatives in moderate yields after reduction in situ using NaBH4. Finally, the application of the developed methodology was demonstrated by the preparation of an advanced alkynylation intermediate. The antiproliferative activity of this compound was investigated, showing only weakly active with a more pronounced activity for ovarian carcinoma and leukemia cells.

Na primeira parte da tese foram abordadas diversas rotas sintéticas para a preparação dos fragmentos nordeste e sudoeste do alcaloide bisindólico Raputindol D, cuja síntese total nunca foi descrita. A proposta inicial era obter o fragmento nordeste em 13 etapas a partir do composto comercial 3-metil-4-nitrofenol, utilizando como etapas-chave uma reação de Diels-Alder, uma abertura redutiva de anel e uma contração de anel com iodo(III). Empregando uma reação de Diels-Alder regiosseletiva de um intermediário silil substituído, a construção de uma unidade tricíclica linear foi alcançada com a obtenção de um único regioisômero. Entretanto, todas as tentativas de abertura de anel do alqueno oxabicíclico resultaram apenas no regioisômero não desejado, apesar dos estudos prévios com compostos modelo terem revelado que essa proposta era viável. Assim, foi possível acessar um intermediário avançado em 13 etapas e 12% de rendimento global. O fragmento sudoeste foi obtido em 3 etapas a partir do 5-bromoindol comercial, em rendimento global de 47% e empregando como etapas principais uma reação de Sonogashira e uma reação de acoplamento com 1-hidróxibenziodoxolone. Na segunda parte da tese são apresentados os resultados referentes ao estudo da etapa-chave para a conexão dos fragmentos nordeste e sudoeste, através do desenvolvimento de uma nova metodologia de α-alquinilação eletrofílica de compostos carbonílicos aromáticos não-ativados com o iodo hipervalente TMS-EBX. Empregando tBuOK como base e TBAF como agente ativante, cetonas mono- e dialquiniladas foram obtidas em ótimos rendimentos. A utilização de aldeídos como substratos também se mostrou viável, o que permitiu acessar derivados de álcoois homopropargílicos em rendimentos moderados após a redução dos produtos com NaBH4 in situ. Finalmente, a aplicação da metodologia desenvolvida foi demonstrada através da preparação de um intermediário de alquinilação avançado. A atividade antiproliferativa desse composto foi investigada, mostrando-se apenas fracamente ativo com uma atividade mais pronunciada para células de carcinoma de ovário e leucemia. / In the first part of the thesis several synthetic routes for the preparation of the northeast and southwest fragments of the bisindolic alkaloid Raputindole D, whose total synthesis has never been described, were approached. The initial proposal was to obtain the northeast fragment in 13 steps from the commercial compound 3-methyl-4-nitrophenol, using as key steps a Diels-Alder reaction, a reductive ring opening and a ring contraction with iodine(III). Employing a regioselective Diels-Alder reaction of a silyl substituted intermediate, the construction of a linear tricyclic unit was achieved with the obtainment of a single regioisomer. However, all attempts to ring opening of the oxabicyclic alkene only resulted in the undesired regioisomer, although previous studies with model compounds revealed that this proposal was feasible. Thus, it was possible to access an advanced intermediary in 13 steps and 12% overall yield. The southwest fragment was obtained in 3 steps from commercial 5- bromoindole in 47% overall yield and employing as main steps a Sonogashira reaction and a coupling with 1-hydroxybenziodoxolone. In the second part of the thesis are presented the results regarding the study of the key step for the connection of the northeast and southwest fragments, through the development of a new methodology for the electrophilic α-alkynylation of non-activated aromatic carbonyl compounds with the hypervalent iodine TMS- EBX. Employing t-BuOK as a base and TBAF as an activating agent, mono- and dialkynylated ketones were obtained in good yields. The use of aldehydes as substrates also proved to be possible, allowing to access homopropargylic alcohols derivatives in moderate yields after reduction in situ using NaBH4. Finally, the application of the developed methodology was demonstrated by the preparation of an advanced alkynylation intermediate. The antiproliferative activity of this compound was investigated, showing only weakly active with a more pronounced activity for ovarian carcinoma and leukemia cells.