O consumo lícito e ilícito de derivados anfetamínicos tem aumentado significativamente nos últimos anos, acentuando a necessidade de métodos analíticos adequados para a determinação dessas substâncias pelos laboratórios de toxicologia forense. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de métodos cromatográficos para a análise simultânea de anfepramona (DEP), femproporex (FEM), metilfenidato (MPH), 4-bromo-2,5-dimetoxi-anfetamina (DOB) e 4-bromo-2,5-dimetoxi-fenetilamina (2-CB) em amostras não-biológicas. Foram desenvolvidos métodos de detecção por cromatografia a gás com detector de ionização de chama (CG/DIC), de confirmação por cromatografia a gás com detector de espectrometria de massas (CG/EM) e de detecção e quantificação por cromatografia líquida de alta eficiência com detector ultravioleta (CLAE/UV). Os derivados anfetamínicos estudados foram identificados e quantificados simultaneamente através do método CLAE/UV utilizando uma coluna C-18, comprimento de onda 206 nm e modo isocrático. DEP, FEM, MPH e DOB foram detectados simultaneamente por CG/DIC e CG/EM utilizando colunas capilares, sem derivatização e com um tempo de corrida inferior a 10 minutos. Os métodos desenvolvidos foram validados através da avaliação dos parâmetros de linearidade, especificidade, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. Os métodos desenvolvidos são de fácil execução, rápidos e adequados para a utilização na rotina laboratorial. / The consumption of both licit and illicit amphetamine derivatives has grown increasingly in recent years, emphasizing the need for analytical methods suitable for identification and quantification of these substances by forensic toxicology laboratories. This aim of this work was to develop and validate methods for the simultaneous chromatographic analysis of amfepramone (diethylpropione, DEP), fenproporex (FEM), methylphenidate (MPH), 4-bromo-2,5-dimethoxyamphetamine (DOB), and 4-bromo-2,5 dimethoxyphenetylamine (2-CB) in non-biological samples. Methods of detection by gas chromatography with flame ionization detector, (GC/FID), confirmation by gas chromatography with mass spectrometry detection (GC/MS), and detection and quantification by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection (HPLC/UV) were developed. The amphetamine derivatives studied were identified and quantified simultaneously by HPLC/UV using a RP-C18, 206 nm wavelength and isocratic conditions. DEP, FEM, MPH and DOB were detected both by GC/FID and GC/MS using capillary columns, without derivatization and running times lower than 10 minutes. The validation parameters accessed were linearity, specificity, precision, accuracy, limit of detection, limit of quantification and robustness. The developed methods are easy to implement, fast and suitable for use in routine laboratory analysis.

A espectrometria de absorção atômica (AAS) é consolidada como uma técnica robusta, cujas aplicações estendem-se a diversos analitos e matrizes. Sua limitação encontra-se na região do UV distante (~ 190 nm), por isso ela permaneceu exclusiva à determinação de metais durante vários anos: não-metais geralmente absorvem na região de UV de vácuo. Com o advento da AAS de alta resolução com fonte contínua, houve a implementação de uma terceira dimensão (comprimento de onda) nas análises: a visualização da região espectral da linha analítica. Esta nova característica permitiu um maior número de informações espectrais, principalmente em relação às bandas estruturadas de moléculas diatômicas, o que resultou na determinação de absorção molecular (HR CS MAS). Destarte, o objetivo deste trabalho foi a elaboração de novos procedimentos analíticos para determinação de não-metais por HR CS MAS, especificadamente Br, Cl e S, com atomizador de forno de grafite. O bromo foi avaliado via CaBr em componentes plásticos de amostras eletrônicas, extraído por extração Soxhlet com tolueno, e obteve limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 4,3 e 14 ng de Br, respectivamente, com Pd como modificador químico. Duas matrizes foram estudadas para a quantificação de enxofre via CS: carvão e diesel. O carvão foi injetado em HR CS MAS como uma suspensão com Triton X-100 0,04 % m v-1, e (NH4)2SO4 foi empregado como padrão de enxofre. Os LD e LQ obtidos para o método foram 0,01 e 0,05 % m m-1, respectivamente. Para o diesel, dois métodos foram estudados: (i) emulsão alcoólica com etanol 50 % v v-1, a qual apresentou LD de 0,12 g kg-1 e LQ de 0,40 g kg-1, adequados para determinação de altos teores de S em diesel; e (ii) injeção direta de diesel no sistema de HR CS MAS, cujos LD e LQ foram 3 e 9 mg kg-1, respectivamente. Ambos empregaram nanopartículas de Pd como modificador químico, das quais a análise direta de diesel obteve melhores resultados. Finalmente, um novo conceito foi investigado em HR CS MAS: o deslocamento isotópico em moléculas diatômicas. Os estados vibracionais e rotacionais presentes na transição eletrônica observada em HR CS MAS confere esta propriedade. As moléculas de AlCl e CaBr, cujos isótopos de interesse foram 35Cl e 37Cl, e 79Br e 81Br, respectivamente, foram estudadas. Os deslocamentos isotópicos observados foram de 15,6 pm para AlCl e 41,6 pm para CaBr nos comprimentos de onda selecionados, suficientes para implementação de calibração por diluição isotópica, a qual apresentou LDs de 2,5 e 64 ng, respectivamente. Amostras de água natural e mineral foram empregadas para o Cl, enquanto o Br foi determinado em amostras de PVC e folhas de tomate, as quais foram introduzidas diretamente como sólidos. A diluição isotópica corrigiu adequadamente as interferências espectrais acarretadas pelas matrizes de ambos os analitos. / Atomic Absorption Spectrometry (AAS) is a robust analytical technique whose applications extend to many different analytes and matrices. Its limitation lies on the far UV region (~ 190 nm) and therefore it remained exclusive for metal determination as non-metals typically absorb within the vacuum-UV region. With the invention of the High-Resolution Continuum Source AAS (HR CS AAS), the AAS analysis has been upgraded and a new dimension (wavelength) was added: the visualization of the analytical lines vicinity. This new feature allowed improved spectral information, mainly related to the structured bands of diatomic molecules, giving rise to the HR CS Molecular Absorption Spectrometry (MAS). The goal of this thesis was the evaluation of new analytical procedures for non-metals determination by HR CS MAS, specifically Br, Cl, and S, using graphite furnace as the atomizer. Bromine in plastic electronic components was evaluated as CaBr after Soxhlet extraction with toluene. This method had limits of detection (LD) and quantification (LQ) of 4.3 and 14 -ng, respectively, using Pd as chemical modifier. Sulfur determination via CS molecule employed two distinct matrices: coal and diesel. Coal samples were prepared as a slurry with Triton X-100 0.04% m v1 for injection in the HR CS MAS and the external calibration employed was (NH4)2SO4as sulfur standard. The method LD and LQ were 0.01% m m1 and 0.05% m m1, respectively. Two methods were studied for diesel samples: (i) alcoholic emulsion with ethanol 50% v v1, with an LD of 0.12 g kg1 and an LQ of 0.40 g kg1, suitable for sulfur high concentration determination in diesel; and (ii) direct diesel injection in the HR CS MAS system, whose LD and LQ were 3 mg kg-1and 9 mg kg-1, respectively. Both methods employed Pd nanoparticles as chemical modifier, with better results for direct diesel analysis. Ultimately, a new concept was investigated in HR CS MAS: the isotopic shift of diatomic molecules. An absorption profile consisted of multiple peaks was due to vibrational and rotational energy couplings within the electronic transition observed by HR CS MAS, which provided the isotopic shift. This effect was detected on AlCl and CaBr molecules, whose target isotopes were, respectively, 35Cl &37Cl and 79Br &81Br. The observed isotopic shifts were 15.6 pm (AlCl) and 41.6 pm (CaBr) at the selected wavelengths, appropriate for isotopic dilution calibration, which featured LDs of 2.5 ng and 64 ng, respectively. Natural and mineral water samples were evaluated for Cl determination; and Br was found in PVC and tomato leaves samples, both introduced as solid samples in HR CS GFMAS. Isotopic dilution adequately corrected the spectral interferences derived from the matrices of both analytes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Dans cette thÃse, nous prÃsentons les rÃsultats de lâÃtude nanotubes de carbone double parois soumis à lâapplication de la pression hydrostatique à lâaide dâoutils expÃrimentaux et thÃoriques. En utilisant des calculs thÃoriques ab initio et avec des potentiels classique nous avons Ãtudià lâÃvolution structurelle sous pression de nanotubes de carbone et ses propriÃtÃs Ãlectroniques et vibrationnels. En parallÃle, nous avons Ãtudià des Ãchantillons de nanotubes de carbone en fagot (bundles) pures et chimiquement modifiÃs par le dopage (intercalation) avec des molÃcules de brome (Br2) lorsquâils sont ÃtÃs soumis à des conditions extrÃmes de pression trÃs ÃlevÃe en utilisant principalement la spectroscopie Raman. Des mesures de microscopie de transmission Ãlectronique (TEM), lâanalyse de composition chimique par spectroscopie de photon-Ãlectron par rayons-X (XPS) et lâabsorption des rayons X (XAS) ont Ãgalement Ãtà utilisÃes pour donner une interprÃtation complÃmentaire. Ces rÃsultats donnent une meilleure comprÃhension des effets chimiques sur le comportement de la structure des nanotubes de carbone sous contraintes de pression ÃlevÃes. Les propriÃtÃs vibrationnels de lâÃchantillon ont Ãtà observÃes jusquâà des pressions de 30 GPa en utilisant deux milieux de transmission de la pression: lâhuile de paraffine et du NaCl solide. En utilisant le spectre Raman des modes tangentiels (G band) et des modes de respirations radial (RBM), nous Ãtudions le comportement du nanotube interne par rapport à la stabilità du nanotube externe lorsquâil est soumis à la pression et ses implications pour le renforcement de la structure. Lâeffet de lâinclusion dâune espÃce à lâintÃrieur dâun nanotube est Ãgalement discutà par rapport à la stabilità du tube. Les propriÃtÃs Ãlectroniques, vibrationnels et structurales des molÃcules de brome intercalÃs dans les canaux interstitiels des fagot de nanotubes 1D a Ãtà Ãtudià et on a observà que la formation de chaines de poly anions Brn (n = 2,3,5) est prÃfÃrÃe mÃme sous haute pression. Le comportement des polyanions est encore profondÃment modifià lorsque la structure atteint la pression critique de collapse. Nous prÃsentons ensuite les rÃsultats de lâÃtude nanotubes de carbone double-parois soumis à des conditions de pressions et tempÃratures trÃs ÃlevÃs. Ces travaux ont Ãtà conduits avec lâobjectif dâobtenir de nouvelles structures à base de de carbone grÃce à le renforcement de la structure par le tube interne et en crÃant des liaisons sp3 entre les tubes, ce que peut Ãtre stimulà par lâaugmentation de tempÃrature dans des conditions extrÃmes de pression. DiffÃrentes expÃriences ont Ãtà rÃalisÃes à lâaide de la cellule Paris-Edimbourg qui peut conduire le systÃme `a un point spÃcifique du diagramme de phase pT (pression x tempÃrature). Nos rÃsultats ont Ãtà discutÃs par rapport les connaissances actuelles avec une compilation des Ãtudes rÃcents pour les nanotubes de carbone soumis à des conditions extrÃmes. Plusieurs structures ont Ãtà proposÃes avec les nanotubes double-parois avec la possible formation aussi du graphite dÃsordonnÃ, diamant, nanotubes structurellement modifiÃs ou des nanotubes polymÃrises. Ces diffÃrentes structures ont Ãtà discutÃes en termes des rÃsultats obtenus dans ce travail aprÃs la caractÃrisation des Ãchantillons traitÃs dans la presse Paris-Edinburg. Ces idÃes sont le fondement de la possibilità de crÃer des nouvelles structures hybrides à base des nanotubes de carbone à double-parois. Dans ce cas, le tube externe participe activement pour le system à lâenvironnement chimique externe peut Ãtre à travers des liaisons sp3 et le tube interne pourrait servir de support mÃcanique pour tout le systÃme. / Nesta tese apresentamos os resultados referentes aos estudos de nanotubos de carbono de parede dupla submetidos à condiÃÃes de pressÃo hidrostÃtica usando ferramentas experimentais e teÃricas. A partir de cÃlculos teÃricos de propriedades estruturais e de estrutura eletrÃnica usando primeiros princÃpios e potenciais clÃssicos, estudamos a evoluÃÃo estrutural dos nanotubos de carbono e suas propriedades vibracionais em funÃÃo da pressÃo hidrostÃtica. Estudamos amostras de nanotubos de carbono em feixes bundles puros e modificados quimicamente atravÃs da dopagem (intercalaÃÃo) de molÃculas de bromo quando submetidos a condiÃÃes extremas de altas pressÃes, utilizando principalmente tÃcnicas de espectroscopia Raman. Medidas de Microscopia EletrÃnica de TransmissÃo (TEM), anÃlise de composiÃÃo quÃmica por XPS e absorÃÃo de raios-X foram utilizadas de forma complementar. Apresentamos a perspectiva de entender os efeitos quÃmicos sob o comportamento estrutural dos nanotubos de carbono ao aplicarmos altas pressÃes. As propriedades vibracionais dos nanotubos foram estudadas atà pressÃes de 30 GPa usando dois diferentes meios de transmissÃo de pressÃo: Ãleo de parafina e NaCl sÃlido. Estudamos o comportamento do nanotubo interno em relaÃÃo à estabilidade do nanotubo externo quando submetido a pressÃo e suas implicaÃÃes durante o colapso da estrutura. O efeito de incluir uma espÃcie no interior de um nanotubo tambÃm à discutido com respeito ao colapso. O comportamento eletrÃnico, vibracional e estrutural das molÃculas de Bromo intercaladas nos canais intersticiais 1D dos feixes de nanotubos foi estudado e observamos que a formaÃÃo de poliÃnions do tipo Brn (n=2,3,5) à preferencial mesmo no regime de altas pressÃes. AlÃm disso, o comportamento dos poliÃnions à profundamente modificado quando a estrutura atinge o colapso com o aumento da pressÃo aplicada. Apresentaremos tambÃm resultados de nanotubos de carbono de parede dupla sob condiÃÃes de altas pressÃes e altas temperaturas. Estes estudos foram conduzidos com o objetivo de obter novas estruturas de carbono atravÃs do colapso da estrutura e/ou criaÃÃo de ligaÃÃes sp3 entre os tubos, o qual à potencializado pelo aumento da temperatura em condiÃÃes extremas de pressÃo. Diferentes experimentos foram realizados usando a cÃlula Paris-Edinburg que à capaz de submeter um sistema à um ponto especÃfico do diagrama de fase p-T (pressÃo x Temperatura) ao mesmo tempo. Nossos resultados foram discutidos em termos do conhecimento atual na Ãrea e contribui com pontos adicionais no diagrama de fase para nanotubos de carbono. Diversas estruturas como grafite desordenado, diamante, nanotubos estruturalmente modificados e possÃveis formaÃÃes polimerizadas de nanotubos foram discutidas em termos dos resultados obtidos neste trabalho. Esses idÃias servem de base para a possibilidade de criaÃÃo de estruturas hÃbridas com os nanotubos de paredes duplas. Neste caso, o tubo externo participaria ativamente atravÃs do ambiente quÃmico externo a fim de obter ligaÃÃes do tipo sp3 e o tubo interno poderia servir de suporte para o sistema como um todo.

A espectrometria de absorção atômica (AAS) é consolidada como uma técnica robusta, cujas aplicações estendem-se a diversos analitos e matrizes. Sua limitação encontra-se na região do UV distante (~ 190 nm), por isso ela permaneceu exclusiva à determinação de metais durante vários anos: não-metais geralmente absorvem na região de UV de vácuo. Com o advento da AAS de alta resolução com fonte contínua, houve a implementação de uma terceira dimensão (comprimento de onda) nas análises: a visualização da região espectral da linha analítica. Esta nova característica permitiu um maior número de informações espectrais, principalmente em relação às bandas estruturadas de moléculas diatômicas, o que resultou na determinação de absorção molecular (HR CS MAS). Destarte, o objetivo deste trabalho foi a elaboração de novos procedimentos analíticos para determinação de não-metais por HR CS MAS, especificadamente Br, Cl e S, com atomizador de forno de grafite. O bromo foi avaliado via CaBr em componentes plásticos de amostras eletrônicas, extraído por extração Soxhlet com tolueno, e obteve limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 4,3 e 14 ng de Br, respectivamente, com Pd como modificador químico. Duas matrizes foram estudadas para a quantificação de enxofre via CS: carvão e diesel. O carvão foi injetado em HR CS MAS como uma suspensão com Triton X-100 0,04 % m v-1, e (NH4)2SO4 foi empregado como padrão de enxofre. Os LD e LQ obtidos para o método foram 0,01 e 0,05 % m m-1, respectivamente. Para o diesel, dois métodos foram estudados: (i) emulsão alcoólica com etanol 50 % v v-1, a qual apresentou LD de 0,12 g kg-1 e LQ de 0,40 g kg-1, adequados para determinação de altos teores de S em diesel; e (ii) injeção direta de diesel no sistema de HR CS MAS, cujos LD e LQ foram 3 e 9 mg kg-1, respectivamente. Ambos empregaram nanopartículas de Pd como modificador químico, das quais a análise direta de diesel obteve melhores resultados. Finalmente, um novo conceito foi investigado em HR CS MAS: o deslocamento isotópico em moléculas diatômicas. Os estados vibracionais e rotacionais presentes na transição eletrônica observada em HR CS MAS confere esta propriedade. As moléculas de AlCl e CaBr, cujos isótopos de interesse foram 35Cl e 37Cl, e 79Br e 81Br, respectivamente, foram estudadas. Os deslocamentos isotópicos observados foram de 15,6 pm para AlCl e 41,6 pm para CaBr nos comprimentos de onda selecionados, suficientes para implementação de calibração por diluição isotópica, a qual apresentou LDs de 2,5 e 64 ng, respectivamente. Amostras de água natural e mineral foram empregadas para o Cl, enquanto o Br foi determinado em amostras de PVC e folhas de tomate, as quais foram introduzidas diretamente como sólidos. A diluição isotópica corrigiu adequadamente as interferências espectrais acarretadas pelas matrizes de ambos os analitos. / Atomic Absorption Spectrometry (AAS) is a robust analytical technique whose applications extend to many different analytes and matrices. Its limitation lies on the far UV region (~ 190 nm) and therefore it remained exclusive for metal determination as non-metals typically absorb within the vacuum-UV region. With the invention of the High-Resolution Continuum Source AAS (HR CS AAS), the AAS analysis has been upgraded and a new dimension (wavelength) was added: the visualization of the analytical lines vicinity. This new feature allowed improved spectral information, mainly related to the structured bands of diatomic molecules, giving rise to the HR CS Molecular Absorption Spectrometry (MAS). The goal of this thesis was the evaluation of new analytical procedures for non-metals determination by HR CS MAS, specifically Br, Cl, and S, using graphite furnace as the atomizer. Bromine in plastic electronic components was evaluated as CaBr after Soxhlet extraction with toluene. This method had limits of detection (LD) and quantification (LQ) of 4.3 and 14 -ng, respectively, using Pd as chemical modifier. Sulfur determination via CS molecule employed two distinct matrices: coal and diesel. Coal samples were prepared as a slurry with Triton X-100 0.04% m v1 for injection in the HR CS MAS and the external calibration employed was (NH4)2SO4as sulfur standard. The method LD and LQ were 0.01% m m1 and 0.05% m m1, respectively. Two methods were studied for diesel samples: (i) alcoholic emulsion with ethanol 50% v v1, with an LD of 0.12 g kg1 and an LQ of 0.40 g kg1, suitable for sulfur high concentration determination in diesel; and (ii) direct diesel injection in the HR CS MAS system, whose LD and LQ were 3 mg kg-1and 9 mg kg-1, respectively. Both methods employed Pd nanoparticles as chemical modifier, with better results for direct diesel analysis. Ultimately, a new concept was investigated in HR CS MAS: the isotopic shift of diatomic molecules. An absorption profile consisted of multiple peaks was due to vibrational and rotational energy couplings within the electronic transition observed by HR CS MAS, which provided the isotopic shift. This effect was detected on AlCl and CaBr molecules, whose target isotopes were, respectively, 35Cl &37Cl and 79Br &81Br. The observed isotopic shifts were 15.6 pm (AlCl) and 41.6 pm (CaBr) at the selected wavelengths, appropriate for isotopic dilution calibration, which featured LDs of 2.5 ng and 64 ng, respectively. Natural and mineral water samples were evaluated for Cl determination; and Br was found in PVC and tomato leaves samples, both introduced as solid samples in HR CS GFMAS. Isotopic dilution adequately corrected the spectral interferences derived from the matrices of both analytes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This thesis reports the synthesis of various series of trifluoromethyl substituted nitrogenated heterocycles, such as pyrroles, pyrazoles, pyrimidines and 1,2,3-triazoles, exploiting the synthetic versatility of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one in reactions with nitrogenated nucleophiles. In this way, synthesis of a novel series of 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-N-substituted pyrroles was performed through two reaction steps. In the first stage is an addition reaction of primary or secondary amine in the 4-position of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxy-3-penten-2-one furnishing 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluoropent-3-en-2-one. The second stage is a nucleophilic substitution of the bromine by a primary amine followed by an intramolecular cyclocondensation reaction resulting in the formation of pyrroles with yields from 50 to 98%. Through the reaction of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one with sodium azide, 5-azido-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one was obtained. This compound was subjected to cycloaddition reaction [3 + 2] with terminal alkynes, allowing the synthesis of a novel series of 1,1,1-trifluoro-4-methoxy-5-(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)-pent-3-en-2-one (I) in good yields (74-90%). Through this reaction a wide range of bi-heterocycle compounds was obtained. For example, the reaction of compound I with 2-methylisothiourea sulfate gave a series of 4-(1H-1,2,3-triazol-1-yl)-methyl-6-trifluoromethyl pyrimidine (72-79%). In a second step, the SCH3 group of these pyrimidines was oxidized to SO2CH3 and subsequently substituted by primary and secondary amines to give a series of 2-aminopyrimidines derivatives in yields of 70-93%. Furthermore, the reaction with N1-substituted 2-methylisothiourea sulphates furnished two products: a 4-pyrimidinone and 1,4-dihydropyrimidine derivatives, depending on the reaction conditions employed. From the reaction of compound I with hydrazines and hydrazides a series of 4-[(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)methyl]-5-hydroxy-5-trifluoromethyl-4,5-dihydro-1H-pyrazole, in yields of 77-90%, was obtained. The products obtained in this study were characterized by 1H- and 13C- NMR, mass spectrometry, high resolution mass spectrometry, elemental analysis, and X-ray diffraction. Keywords: 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one, 5-bromo-4-enaminoketone, 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-pyrroles N-substituted, 1,2,3-triazole, pyrimidine, pyrazolines, bi-heterocycles. / Esta tese apresenta a síntese de várias séries de heterociclos nitrogenados trifluormetil substituidos, tais como pirróis, pirazóis, pirimidinas e 1,2,3-triazóis, explorando-se a versatilidade sintética de 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona em reações com nucleófilos nitrogenados. Dessa forma, a síntese de uma série inédita de 4-amino-3-trifluormetil-1H-pirróis N-substituídos foi realizada através de duas etapas reacionais. Na primeira etapa ocorre uma reação de adição de amina primária ou secundária na posição-4 da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona para a formação de 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluorpent-3-en-2-ona. Na segunda etapa ocorre a substituição nucleofílica do bromo por uma amina primária e consequente ciclocondensação intramolecular para a formação dos pirróis com rendimentos entre 50 a 98%. Através da reação da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona com azida de sódio, obteve-se a 5-azido-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona, a qual, pela reação de cicloadição [3+2] com alcinos terminais possibilitou a síntese de uma série inédita de 1,1,1-trifluor-4-metóxi-5-(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)-pent-3-en-2-ona (I), com bons rendimentos (74-90%). Por intermédio destes compostos foi obtida uma vasta gama de bi-heterociclos. Por exemplo, a reação do composto I com sulfato de 2-metilisotioureias possibilitou a obtenção da série de 4-(1H-1,2,3-triazol-1-il)metil-6-trifluormetil pirimidinas (72-79%). Em uma segunda etapa, o grupamento SCH3 destas pirimidinas foi oxidado a SO2CH3 e, posteriormente substituído por aminas primárias e secundárias, obtendo-se, assim, uma série de 2-aminopirimidinas derivadas com rendimentos de 70-93%. Além disso, a reação com os sulfatos de 2-metilisotioureia N1-substituídos levou a obtenção de dois produtos: uma 4-pirimidinona e uma 1,4-diidropirimidina, dependendo da condição reacional empregada. A partir da reação do composto I com hidrazinas e hidrazidas proporcionou a obtenção de uma série de 4-[(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)metil]-5-hidróxi-5-trifluormetil-4,5-diidro-1H-pirazol com rendimentos de 77-90%. Os produtos obtidos neste trabalho foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e Carbono-13, Espectrometria de Massas, Espectrometria de Massas de Alta Resolução, Análise Elementar e Difratometria de Raio-X.

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Le travail s’est articulé autour de la synthèse et de l’évaluation biologique de nouveaux inhibiteurs de protéines kinases dont essentiellement de kinases dépendantes de cyclines (CDKs). La dérégulation de ces kinases est mise en cause dans l’apparition de nombreuses pathologies prolifératives telles que le cancer ou non prolifératives telles que les maladies neurodégénératives. Deux types d’inhibiteurs ont été préparés. La première famille de composés étudiée est la famille des purines, sur laquelle a été introduite des substructures de type aminodiols en position C-2. Ces aminodiols ont été préparés de manière stéréosélective via la réaction de dihydroxylation asymétrique décrite par Sharpless ou à partir de dérivés d’acides aminés. Parmi les inhibiteurs réalisés, plusieurs ont montré une inhibition envers les protéines CDK5, CDK9 et CK1 très supérieure (IC50 de l’ordre de 100 nM) à celle de la (R)-Roscovitine, molécule actuellement en phase clinique II dans plusieurs cancers. Ces inhibitions des cibles enzymatiques s’accompagnent d’un effet antiprolifératif sur plusieurs lignées tumorales. Enfin l’étude d’une des molécules a été complétée par des tests très favorables sur des enzymes de microsomes hépatiques (IC50 > 5 μM). Dans une seconde partie, des imidazo[1,2-b]pyridazines ont été préparées. Une synthèse originale conduisant aux imidazo[1,2-b]pyridazines 3,6,8-trisubstituées a été mise au point. Les produits présentent une inhibition forte envers les protéines kinases telles que CDK5 et CK1 (IC50 < 50 nM). Ils montrent également des propriétés antiprolifératives sur les cellules tumorales SH-SY5Y. Enfin, des imidazo[1,2-b]pyridazines 3,6-disubstituées se révèlent être des inhibiteurs sélectifs de la protéine CLK1 (IC50 < 100 nM). / This thesis focuses on the synthesis and biological evaluation of new kinase inhibitors. Kinase deregulation is associated with numerous diseases such as cancer or neurodegenerative diseases. In the first part of this work, 2,6,9-trisubstituted purines bearing at C-2 position aminodiols derivatives were prepared. Aminodiols were obtained either via Sharpless asymmetric dihydroxylation or by reduction of amino esters. The compounds appeared to be more potent against kinases than (R)-roscovitine which is presently undergoing phase II clinical tests. In particular, inhibition of CK1, CDK5 and CDK9 were observed with IC50 < 200 nM. The compounds prepared showed an antiproliferative effect against tumor cell-lines (SH-SY5Y). Eventually, one of the most promising compounds was assayed against a series of cyt P450 enzymes and did not showed any inhibition (IC50 > 5 μM). The second family of compounds prepared in this work is imidazo[1,2-b]pyridazines. A new route to 3,6,8-trisubstituted imidazo[1,2-b]pyridazines was first developed. These products were shown to be highly potent inhibitors of several kinases such as CDK5 and CK1 (IC50 < 50 nM). The kinase inhibitions were accompanied by antiproliferative activities against tumor cell-lines. Finally, a series of 3,6-disubtituted imidazo[1,2-b]pyridazines was also prepared and appeared to be selective inhibitors of CLK1 (IC50 < 100 nM).

AGUIAR, Acrísio Lins de. Nanotubos de carbono de parede dupla submetidos à condições extremas de altas pressões e altas temperaturas. 2012. 197 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-29T19:28:11Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_alaguiar.pdf: 15566235 bytes, checksum: 090d7b1014d9ecd24a1e1d5a822ba0ec (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-29T19:30:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_alaguiar.pdf: 15566235 bytes, checksum: 090d7b1014d9ecd24a1e1d5a822ba0ec (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-29T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_alaguiar.pdf: 15566235 bytes, checksum: 090d7b1014d9ecd24a1e1d5a822ba0ec (MD5) Previous issue date: 2012 / Nesta tese apresentamos os resultados referentes aos estudos de nanotubos de carbono de parede dupla submetidos à condições de pressão hidrostática usando ferramentas experimentais e teóricas. A partir de cálculos teóricos de propriedades estruturais e de estrutura eletrônica usando primeiros princípios e potenciais clássicos, estudamos a evolução estrutural dos nanotubos de carbono e suas propriedades vibracionais em função da pressão hidrostática. Estudamos amostras de nanotubos de carbono em feixes bundles puros e modificados quimicamente através da dopagem (intercalação) de moléculas de bromo quando submetidos a condições extremas de altas pressões, utilizando principalmente técnicas de espectroscopia Raman. Medidas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), análise de composição química por XPS e absorção de raios-X foram utilizadas de forma complementar. Apresentamos a perspectiva de entender os efeitos químicos sob o comportamento estrutural dos nanotubos de carbono ao aplicarmos altas pressões. As propriedades vibracionais dos nanotubos foram estudadas até pressões de 30 GPa usando dois diferentes meios de transmissão de pressão: óleo de parafina e NaCl sólido. Estudamos o comportamento do nanotubo interno em relação à estabilidade do nanotubo externo quando submetido a pressão e suas implicações durante o colapso da estrutura. O efeito de incluir uma espécie no interior de um nanotubo também é discutido com respeito ao colapso. O comportamento eletrônico, vibracional e estrutural das moléculas de Bromo intercaladas nos canais intersticiais 1D dos feixes de nanotubos foi estudado e observamos que a formação de poliânions do tipo Brn (n=2,3,5) é preferencial mesmo no regime de altas pressões. Além disso, o comportamento dos poliânions é profundamente modificado quando a estrutura atinge o colapso com o aumento da pressão aplicada. Apresentaremos também resultados de nanotubos de carbono de parede dupla sob condições de altas pressões e altas temperaturas. Estes estudos foram conduzidos com o objetivo de obter novas estruturas de carbono através do colapso da estrutura e/ou criação de ligações sp3 entre os tubos, o qual é potencializado pelo aumento da temperatura em condições extremas de pressão. Diferentes experimentos foram realizados usando a célula Paris-Edinburg que é capaz de submeter um sistema à um ponto específico do diagrama de fase p-T (pressão x Temperatura) ao mesmo tempo. Nossos resultados foram discutidos em termos do conhecimento atual na área e contribui com pontos adicionais no diagrama de fase para nanotubos de carbono. Diversas estruturas como grafite desordenado, diamante, nanotubos estruturalmente modificados e possíveis formações polimerizadas de nanotubos foram discutidas em termos dos resultados obtidos neste trabalho. Esses idéias servem de base para a possibilidade de criação de estruturas híbridas com os nanotubos de paredes duplas. Neste caso, o tubo externo participaria ativamente através do ambiente químico externo a fim de obter ligações do tipo sp3 e o tubo interno poderia servir de suporte para o sistema como um todo. / Dans cette thèse, nous présentons les résultats de l’étude nanotubes de carbone double parois soumis à l’application de la pression hydrostatique à l’aide d’outils expérimentaux et théoriques. En utilisant des calculs théoriques ab initio et avec des potentiels classique nous avons étudié l’évolution structurelle sous pression de nanotubes de carbone et ses propriétés électroniques et vibrationnels. En parallèle, nous avons étudié des échantillons de nanotubes de carbone en fagot (bundles) pures et chimiquement modifiés par le dopage (intercalation) avec des molécules de brome (Br2) lorsqu’ils sont étés soumis à des conditions extrêmes de pression très élevée en utilisant principalement la spectroscopie Raman. Des mesures de microscopie de transmission électronique (TEM), l’analyse de composition chimique par spectroscopie de photon-électron par rayons-X (XPS) et l’absorption des rayons X (XAS) ont également été utilisées pour donner une interprétation complémentaire. Ces résultats donnent une meilleure compréhension des effets chimiques sur le comportement de la structure des nanotubes de carbone sous contraintes de pression élevées. Les propriétés vibrationnels de l’échantillon ont été observées jusqu’à des pressions de 30 GPa en utilisant deux milieux de transmission de la pression: l’huile de paraffine et du NaCl solide. En utilisant le spectre Raman des modes tangentiels (G band) et des modes de respirations radial (RBM), nous étudions le comportement du nanotube interne par rapport à la stabilité du nanotube externe lorsqu’il est soumis à la pression et ses implications pour le renforcement de la structure. L’effet de l’inclusion d’une espèce à l’intérieur d’un nanotube est également discuté par rapport à la stabilité du tube. Les propriétés électroniques, vibrationnels et structurales des molécules de brome intercalés dans les canaux interstitiels des fagot de nanotubes 1D a été étudié et on a observé que la formation de chaines de poly anions Brn (n = 2,3,5) est préférée même sous haute pression. Le comportement des polyanions est encore profondément modifié lorsque la structure atteint la pression critique de collapse. Nous présentons ensuite les résultats de l’étude nanotubes de carbone double-parois soumis à des conditions de pressions et températures très élevés. Ces travaux ont été conduits avec l’objectif d’obtenir de nouvelles structures à base de de carbone grâce à le renforcement de la structure par le tube interne et en créant des liaisons sp3 entre les tubes, ce que peut être stimulé par l’augmentation de température dans des conditions extrêmes de pression. Différentes expériences ont été réalisées à l’aide de la cellule Paris-Edimbourg qui peut conduire le système `a un point spécifique du diagramme de phase pT (pression x température). Nos résultats ont été discutés par rapport les connaissances actuelles avec une compilation des études récents pour les nanotubes de carbone soumis à des conditions extrêmes. Plusieurs structures ont été proposées avec les nanotubes double-parois avec la possible formation aussi du graphite désordonné, diamant, nanotubes structurellement modifiés ou des nanotubes polymérises. Ces différentes structures ont été discutées en termes des résultats obtenus dans ce travail après la caractérisation des échantillons traités dans la presse Paris-Edinburg. Ces idées sont le fondement de la possibilité de créer des nouvelles structures hybrides à base des nanotubes de carbone à double-parois. Dans ce cas, le tube externe participe activement pour le system à l’environnement chimique externe peut être à travers des liaisons sp3 et le tube interne pourrait servir de support mécanique pour tout le système.

Background: The rapid diffusion of Novel Psychoactive Substances (NPS) constitutes an important challenge in terms of public health and a novelty in clinical settings, where these compounds may lead to erratic symptoms, unascertained effects and multi-intoxication scenarios, especially in emergency situations. The number of NPS available on the illicit drug market is astonishing: official reports suggest the appearance of a new drug every week. NPS may be enlisted in many different families such as synthetic phenethylamines, tryptamines, cathinones, piperazines, ketamine-like compounds, cannabimimetics and other plant-derived, medical products and derivatives. Therefore, healthcare services and professionals are often called to face this unknown 'galaxy' where NPS users seem to perceive traditional services 'unfitting' for their needs, requiring an attention which is quite different from known classic drug abusers. In this context, the Recreational Drugs European Network (ReDNet), a research project funded the European Commission and led by the University of Hertfordshire, aimed to explore the NPS galaxy and develop information tools for vulnerable individuals and professionals working with them. This initiative reported specific Technical Folders on new drugs and disseminated the collected information through innovative communication technologies (e.g. multimedia tools, social networking and mobile phone services) internationally. Aim and objectives: The aim of this work is to evaluate and contribute to expand the knowledge of health professionals on NPS. The key objectives are: 1) to assess the level of knowledge on NPS amongst a sample of Italian healthcare professionals; 2) to evaluate the effectiveness of dissemination tools developed by ReDNet, including an SMS-Email/mobile service (SMAIL); 3) to understand the clinical impact of NPS by providing four Technical Folders and collecting two clinical cases on NPS. Methodology: According to the objectives, the methodological approach has been articulated in the following three phases. Phase 1: investigating knowledge and preferred channels of information via an online survey among health professionals in Italy. This first Italian study on NPS awareness had been online from February to July 2011, recruiting participants from Departments of Addiction, Psychiatry and other services. Phase 2: evaluating the ReDNet initiative. An evaluation questionnaire was designed and disseminated online to assess the various resources provided by ReDNet project; it had been online from April to July 2013, targeting professionals registered to ReDNet services. This phase also investigated the SMAIL service, a mobile application that was the latest technological tool developed by ReDNet team. Phase 3: promoting evidence based work in clinical practice through the preparation of four Technical Folders and two case reports. Technical Folders followed the methodology optimised during the ReDNet experience, organising NPS data under specific headings, measured for the need of health professionals. Case reports were collected in a Dual Diagnosis Unit in Italy ('Casa di Cura Parco dei Tigli'); assessed patients revealed for the first time the use of NPS; clinical interviews were conducted to collect a full anamnesis while for the first time psychopathological characteristics were measured in NPS abusers, using a psychometric instrument (MMPI-2). Results: In Phase 1 Italian services, in particular interviewees (n=243) from Departments of Psychiatry and Addiction, showed a strong interest for the subject but a poor understanding of NPS: 26.7% of respondents did not know if their patients ever used NPS; at the same time they considered this phenomenon as very relevant to their profession (e.g. psychomotor agitation [75.7%], errors in the assessment [75.7%], management of the clients [72%]); in addition less of a quarter of them had reliable information on new substances. Interviewees also reported the need for easily accessible channels of information to expand their expertise in the field (including emails [70%] and dedicated websites [51.9%]). The ReDNet initiative (Phase 2) reached professionals (n=270) from European countries and various other regions; they appreciated the website above all (48.5%), which provided access to other information (in form of academic papers, news, technical folders, etc.). The integration of technological-based and classic educational resources was used to self-educate professionals (52.6%) and supply information for research (33.7%) with up-to-date and 3 reliable information; in the same Phase the SMAIL service was analysed in its first 557 searches: in the pilot period 122 professionals used SMS inquiries (95%), asking information on NPS while highlighting the increasing number of NPS available on the market. Technical folders (Phase 3) described two new phenethylamines (Bromo-dragonfly and 25I-NBOMe), a novel ethno drug (Kratom) and a new synthetic cathinone (alpha-PVP) whose severe effects were also described in one of the clinical cases. The first case report (Alice) involved a clubber who used mephedrone and other NPS with a severe worsening of her psychiatric disturbances; the second one (Marvin) described a patient who was referred by a psychiatric service and revealed himself as a 'psychonaut' with an intense abuse of alpha-PVP. Conclusions: The exploration of the NPS galaxy is a new challenge for healthcare professionals. In this study, Italian services seemed to be unprepared to face the emergency and requested rapid access to reliable information; the ReDNet project provided both technology-based and traditional resources to expand knowledge on NPS, making professionals more aware of emerging issues and helping especially clinicians working in the field (e.g. via SMAIL service and Technical Folders). Overall, it can be observed that effective information services on NPS targeted at professionals initiatives should include an online interface integrating up-to-date information, describing NPS through specific Technical Folders and disseminating scientific literature; the use of technological tools, including mobile applications, is an important strategy to support health professionals in their activity. Finally, more 'visual' guidelines, possibly in the form of a 'map' of these heterogeneous compounds, could be a useful framework to describe NPS to physicians and other professionals who are often unprepared and unconfident to face such an expanding galaxy.