Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work reports a simple and versatile new strategy for the regiosselective synthesis of N3-substituted 6-alkyl(aryl or heteroaryl)-4-trifluoromethyl-2-(methylthio)-3,4-dihydropyrimidin-4-ols, which enabled to establish the regiochemistry of the cyclocondensation reaction between trifluoromethylated enones and N-substituted 2-methylisothioureas. The N3-substituted 6-alkyl(aryl or heteroaryl)-4-trifluoromethyl-2-(methylthio)-3,4-dihydropyrimidin-4-ols were obtained from the cyclocondensation reaction of 4-alkoxy-1,1,1-trifluoromethyl-3-alken-2-ones (enones) of general formula CF3C(O)CHCR(OCH3), where R = Me, Et, Pr, C6H5, 4-MeC6H4, 4-OMeC6H4, 4-FC6H4, 4-BrC6H4 and fur-2-yl, with different N-substituted 2-methylisothiourea sulfates of general formula [R1NHC(SCH3)NH]2.H2SO4, where R1 = Me, Et, Allyl and C6H5 in basic medium. The methodology used provided the synthesis of 18 novel dihydropyrimidinols in excellent yields (85-98%) and with high regioselectivity, because only the N3-substituted compounds were obtained. The inhibitory effect of the obtained products on the activity of the enzymes acetylcholinesterase, NTPDase and 5 -nucleotidase were evaluated, showing promising results, mainly for acetylcholinesterase. For this last study was carried out molecular modeling compound that showed a higher inhibitory effect on AChE. / Este trabalho apresenta uma nova estratégia simples e versátil para a síntese regiosseletiva de 6-alquil(aril ou heteroaril)-4-trifluormetil-2-(metiltio)-3,4-diidro pirimidin-4-óis N3-substituídos, a qual possibilitou a comprovação da regioquímica da reação de ciclocondensação entre enonas trifluormetiladas e 2-metilisotioureias N-substituídas. As 6-alquil(aril ou heteroaril)-4-trifluormetil-2-metiltio-3,4-diidropirimidin-4-óis N3-substituídos foram obtidos a partir da reação de ciclocondensação das 4-alcóxi-1,1,1-trifluormetil-3-alquen-2-onas (enonas) de fórmula geral CF3C(O)CHCR(OCH3), onde R= Me, Et, Pr, C6H5, 4-MeC6H4, 4-OMeC6H4, 4-FC6H4, 4-BrC6H4 e fur-2-il, com diferentes sulfatos de 2-metilisotioureias N-substituídas, de fórmula geral [R1NHC(SCH3)NH]2.H2SO4, onde R1= Me, Et, Alil e C6H5 em meio básico. A metodologia empregada proporcionou a síntese de 18 diidropirimidinóis inéditos em excelentes rendimentos (85-98%) e com alta regiosseletividade, pois apenas os compostos N3-substituídos foram obtidos. O efeito inibitório dos produtos obtidos sobre a atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE), NTPDases e 5 -nucleotidase foram avaliados, demonstrando resultados promissores, principalmente para a acetilcolinesterase. Para essa última foi realizado o estudo de modelagem molecular com composto que apresentou maior efeito inibitório sobre a AChE.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work some procedures were proposed in order to enable the determination of chlorine in petroleum by using high resolution continuum source graphite furnace and molecular absorption spectrometry (HR-GF-MAS). Determinations were performed by molecular absorption measurements of diatomic AlCl, InCl and SrCl molecules, using Sr as chemical modifier. Some parameters such as pyrolysis and vaporization temperatures; Cl characteristic mass in solution and petroleum samples, in order to evaluate the possibility of calibration with aqueous standards. Moreover, the effect of chemical modifier in absorption signal; and evaluation of the sample mass range, limit of detection and calibration range for each molecule evaluated were carried out. Pyrolysis and vaporization curves were set as 600 and 2300 °C for AlCl, 700 and 2000 °C for InCl and 600 and 2000 °C for SrCl, respectively. Analyses were performed at 261,4180, 267,2181 and 635,8620 nm, for AlCl, InCl and SrCl, respectively. Accuracy was evaluated by analysis of certified reference material o petroleum, containing a non certified concentration of chlorine. In addition, the results obtained by HR-GF-MAS were compared to that obtained by IC after sample decomposition by MIC, and results obtained for petroleum samples with all the molecules evaluated were very concordant with the comparative method (MIC-IC). The better limit of detection (0.5 mg kg-1) and the lower characteristic mass (0.16 ng) were obtained using SrCl molecule. The proposed procedure enables direct analysis of petroleum with minimal sample handling, contributing to suitable limit of detection for the proposed application, aiming the determination of chlorine in trace level in complex samples, such as petroleum. / Neste trabalho foram propostos procedimentos para viabilizar a determinação de cloro em amostras de petróleo empregando a técnica de espectrometria de absorção molecular de alta resolução com forno de grafite (HR-GF-MAS). As determinações foram baseadas na medida da absorção molecular das espécies diatômicas de AlCl, InCl e SrCl, na presença de Sr como modificador químico. Foram avaliados parâmetros como as temperaturas de pirólise e vaporização; determinação das massas características para Cl a partir da análise de soluções de referência e petróleo, de forma a propor a utilização de solução de referência para posterior análise das amostras. Além disso, foi investigado o efeito da presença de modificador químico nos sinais obtidos e avaliação de parâmetros como faixa de massa de amostra, limite de detecção (LD) e faixa linear de calibração para cada uma das moléculas estudadas. Foram utilizadas as temperaturas de pirólise e vaporização de 600 e 2300 °C para AlCl, 700 e 2000 °C para InCl e 600 e 2000 °C para SrCl, respectivamente. As análises foram feitas nos comprimentos de onda de 261,4180, 267,2181 e 635,8620 nm, para AlCl, InCl e SrCl, respectivamente. A exatidão das determinações foi avaliada a partir da análise de material de referência certificado de petróleo, contendo o valor informado para a concentração de cloro. Adicionalmente, os resultados obtidos por HR-GF-MAS foram comparados com as determinações por IC, após decomposição das amostras por MIC. Os resultdos obtidos para as amostras de petróleo, considerando as três moléculas avaliadas, foram bastante concordantes com o método de comparação (MIC-IC). O melhor LD (0,47 mg kg-1) e a menor massa característica (0,17 ng) foram obtidos para a molécula de SrCl. Além disso, o procedimento proposto permitiu a análise direta de petróleo, com mínima manipulação das amostras, que contribui para a obtenção de LDs apropriados para a determinação Cl em baixas concentrações em amostras de petróleo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work a procedure for Cd and Pb determination by solid sampling flame furnace atomic absorption spectrometry after microwave induced combustion (MIC-FF-AAS) is used. Human blood samples were priory lyophilized, dried, ground, mixture with graphite, pressed and placed on a filter paper positioned on a quartz holder, that was introduced in a glass device inside a microwave oven. The microwave oven was modified making possible an oxygen flow for combustion step and to transport the combustion products to the AAS spectrometer. Ammonium nitrate solution 50% (w/v) was used to start the ignition step. Atomization was performed in a metallic tube heated into air and acetylene flame. Calibration was carried out using aqueous reference solutions pipetted into graphite pellets. After operational conditions optimization, the suitable parameters were: 20 mg of paper filter to start combustion with 40 μl of NH4NO3 50% (w/v), 1 l min-1 O2 flow rate and air and acetylene flow rates were 16 and 2 l min-1 for determination of Cd and Pb in lyophilized blood using tubes without for Cd and with 12 holes for Pb. At the chosen conditions it was possible the introduction of around 50 mg of sample and quantification limits of 20 ng g-1 and 2.2 μg g-1, for Cd and Pb, respectively. The obtained characteristic masses were 50 pg for Cd and 4.5 ng for Pb. No significant differences were observed when comparing the obtained results using the proposed procedure with certified reference materials values or with those obtained by inductively coupled plasma mass spectrometry, after acid digestion. The sample throughput was 15 determinations per hour, excluding previous steps until weighing step. / Neste trabalho foi utilizada uma técnica para análise de amostras sólidas por espectrometria de absorção atômica com tubo aquecido na chama após combustão iniciada por microondas (MIC-FF-AAS) para a determinação de cádmio e chumbo em sangue. Um tratamento inicial foi dado à amostra, sendo esta liofilizada, seca em estufa e moída. As amostras de sangue liofilizado foram prensadas, juntamente com grafite de alta pureza, na forma de comprimidos. Os comprimidos da amostra (sangue liofilizado + grafite) foram colocados sobre um papel de filtro e posicionados em um suporte de quartzo. O suporte foi colocado no interior de uma câmara de vidro adaptada no interior do forno de microondas do sistema MIC-FF-AAS. Solução de NH4NO3 50% (m/v) foi empregada como iniciador da combustão e um fluxo de oxigênio foi utilizado para a combustão e para o transporte dos vapores formados até o sistema de atomização. A atomização foi feita em um tubo metálico posicionado sobre a chama (ar e acetileno) de um espectrômetro de absorção atômica com chama. A calibração foi feita empregando-se soluções de referência adsorvidas em comprimidos de grafite. Após a avaliação das condições operacionais, os seguintes parâmetros foram escolhidos: combustão empregando 20 mg de papel de filtro, 40 μl de solução de NH4NO3 50% (m/v) e vazão de oxigênio de 1 l min-1, vazão de ar e acetileno de 16 e 2 l min-1 para a determinação de Cd e Pb em sangue liofilizado, uso de tubos metálicos sem furos na base (para Cd) e com 12 furos na base (para Pb). A técnica permite a introdução de até 50 mg de sangue tendo um limite de quantificação de 20 ng g-1 para Cd e 2,2 μg g-1 para Pb. A massa característica foi de 50 pg para Cd e 4,5 ng para Pb. Resultados concordantes foram obtidos entre a técnica de MIC-FF-AAS e os valores para materiais de referência ou com os obtidos pela técnica de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado. A técnica permitiu uma freqüência de 15 determinações por hora (excluindo-se as etapas prévias até a confecção dos comprimidos com grafite).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, a method for chlorine determination in petroleum coke, vacuum and atmospheric residues and heavy petroleum was developed. The pyrohydrolysis sample decomposition method was used, which consists of sample pyrolysis at about 1000 oC in presence of water vapor. The influence of the main parameters on the pyrohydrolysis reaction, such as temperature, time of pyrohydrolysis, sample mass, presence of pyrohydrolysis reaction accelerator and chlorine absorption solution were studied. Best precision and accuracy were obtained by heating the sample for 10 min at temperatures in the range of 950 to 1000 oC. The accelerator investigated (V2O5) did not influence on chlorine releasing from the investigated samples. However, the vacuum residue and heavy petroleum samples needed to be partially decomposed prior to the pyrohydrolysis step. This previous decomposition step was carried out in the own pyrohydrolysis reactor. Nitric acid and Mg(NO3)2 were used for that purpose at temperature lower than that of pyrohydrolysis. Chlorine was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry using dynamic reaction cell in order to minimize molecular ions interference on chlorine, whereas the 35Cl+ signal was monitored. Good precision (RSD < 8% for petroleum coke and < 12% for the other samples) and accuracy (agreement with certified values and results obtained by other sample decomposition methods) were observed. The limit of quantification was 1.5 mg g-1 of chlorine, while the sample mass was 250 mg and the final volume of the sample solution 20 ml. The sample throughput analysis was 3 h-1. It was concluded the developed method is suitable for the determination of relatively low chlorine concentrations in petroleum coke, vacuum and atmospheric residues and heavy petroleum. Additionally, the method is fast and can be easily used in routine work, while low amount of waste is produced in the laboratory. / Neste trabalho foi desenvolvido um método para a determinação de cloro em coque de petróleo, resíduo de vácuo, resíduo atmosférico e petróleo extrapesado. Para tal, foi utilizada a técnica de piroidrólise, que consiste da pirólise da amostra em temperaturas de cerca de 1000 °C na presença de vapor d água. A influência dos principais parâmetros envolvidos na reação de piroidrólise, como temperatura, tempo de reação, massa de amostra, necessidade do uso de acelerador e solução absorvedora foram investigados. Foi observado que, nas condições experimentais empregadas, resultados mais precisos (RSD < 10%) e exatos foram obtidos em temperaturas entre 950 e 1000 °C durante cerca de 1 0 minutos. O acelerador testado (V2O5) não influenciou na liberação do cloro das amostras estudadas. Porém, para as amostras de petróleo extrapesado e resíduo de vácuo foi necessária a decomposição parcial da amostra previamente à piroidrólise. Esta etapa foi conduzida no próprio reator de piroidrólise. Para tanto, ácido nítrico foi usado, em temperatura inferior a da piroidrólise. As determinações de cloro foram feitas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado, empregando cela dinâmica de reação para minimizar interferências devido a íons poliatômicos sobre 35Cl+. Boa precisão (RSD < 8% para coque e < 12% para petróleo e resíduo) e exatidão (concordância com o valor certificado e/ou comparação com outro método) foram obtidas. O limite de quantificação do método para 35Cl+ foi de 1,5 mg g-1 de cloro, usando 250 mg de amostra e uma diluição final para 20 ml. A freqüência de determinação foi de 3 amostras h-1. Desta forma, o método proposto foi adequado para a determinação de concentrações relativamente baixas de cloro em coque de petróleo, resíduo de vácuo e atmosférico e petróleo extrapesado. Além disso, o procedimento é rápido, pode ser facilmente usado em trabalhos de rotina e praticamente não gera resíduos tóxicos no laboratório.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the aim of this study is to evaluate sample preparation procedures and liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry (LC-ICP-MS) and LC coupled to chemical vapor generation (CVG) and ICP-MS (LC-CVG-ICP-MS) for identification and quantification of As species in mollusks collected in BTS. Conditions related to As species extraction were assessed with the use of microwave assisted extraction (MAE) and ultrasound-assisted extraction (UAE). The influence of the main parameters involved in extraction of As species such as the type and concentration of extraction solution, sample mass, temperature and extraction time were evaluated. The extraction was possible by using water at 80 °C (0.2 g sample and 6 mL of w ater) for 6 min using MAE. For the chromatographic separation the type of mobile phase [(NH4)2CO3 and (NH4)2HPO4] concentration (1 to 20 mmol L-1), pH (5.0 to 9.0), flow rate (1.05 to 1.45 mL min-1) and elution mode (isocratic and gradient) were evaluated. The volume of sample injected into the chromatograph was fixed to 200 μL. For the separation of As species an anion exchange column (Hamilton PRP-X100, 250 x 4.1 mm) was used. Six As species were detected in the mollusks being identified arsenobetaine (AsB), As(III), dimethylarsenic acid (DMA) and ρ- arsanilic acid (ρ-ASA). The best separation of the As species was obtained by gradient elution mode and using the following program: 0 to 1.4 min using 6 mmol L-1 (NH4)2HPO4 to 1.4 to 2.7 min using 20 mmol L-1 (NH4)2CO3 and 2.7 to 15 min using 6 mmol L-1 (NH4)2HPO4). The mobile phase flow rate was set at 1.25 mL min-1. CVG parameters were evaluated and the concentrations of NaBH4 and HCl, and carrier gas flow rate were set to 1.0% (m/v) 1.0 mol L-1 and 1.15 L min-1, respectively. The extraction procedures and determination of total As were evaluated using certified reference materials BCR 627 (Tuna Fish Tissue), DORM-2 (Dogfish Muscle) and NIST 1566b (Oyster tissue). The agreement of the results obtained was 95 ± 3 to 101 ± 5%, respectively. The sum of the concentrations of As species determined by LC-ICP-MS and the total As concentration in digested samples and extracts measured, determined by ICP OES were also in good agreement on a confidence level of 95% (Student t-Test). The developed methods by employing the LC-ICP-MS and LC-CVGICP- MS for As speciation analyses in bivalves mollusks are considered suitable. / Neste trabalho foi avaliado o preparo da amostra e o uso da cromatografia a líquido acoplada à espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (LC-ICP-MS) e LC acoplado ao sistema de geração química de vapor (CVG) e ICP-MS para a identificação e quantificação das espécies de As presentes em tecidos de moluscos bivalves. Condições relacionadas à extração das espécies de As foram avaliadas com o emprego de extração assistida por micro-ondas (MAE) e ultrassom (UAE). A influência dos principais parâmetros envolvidos na extração das espécies de As, como o tipo e concentração da solução extratora, massa de amostra, temperatura e o tempo de extração por MAE e o tempo de sonicação por US foram avaliados. Extração de As foi possível usando água a 80 °C (0,2 g de amostra e 6 mL de água) durante 6 min com MAE. Para a separação cromatográfica foram avaliados o tipo de fase móvel [(NH4)2CO3 e (NH4)2HPO4], a concentração (1 a 20 mmol L-1), o pH (5,0 a 9,0), a vazão (1,05 a 1,45 mL min-1) e o modo de eluição (isocrático e gradiente). O volume de amostra injetada no cromatógrafo foi fixado em 200 μL. Para a separação das espécies de As foi utilizada uma coluna de troca aniônica (Hamilton PRPX100, 250 x 4,1 mm). Foram detectadas seis espécies de As nos moluscos, sendo identificadas somente a arsenobetaína (AsB), o As(III), o dimetilarsênio (DMA) e o ácido ρ- arsanílico (ρ-ASA). A melhor separação das espécies de As foi obtida por eluição gradiente utilizando as seguintes condições: 0 a 1,4 min empregando 6 mmol L-1 de (NH4)2HPO4, 1,4 a 2,7 min empregando 20 mmol L-1 de (NH4)2CO3 e 2,7 a 15 min utilizando 6 mmol L-1 de (NH4)2HPO4. A vazão da fase móvel foi fixada em 1,25 mL min-1. Os parâmetros de CVG avaliados foram a concentração de NaBH4 e HCl e a vazão do gás de arraste, as quais foram fixadas em 1,0 % (m/v), 1,0 mol L-1 e 1,15 L min-1, respectivamente. Os procedimentos de extração e determinação de As total foram avaliados utilizando os materiais de referência certificados BCR 627 (Tuna Fish Tissue), DORM-2 (Dogfish Muscle) e NIST 1566b (Oyster tissue). A concordância entre os resultados obtidos foi de 95 ± 3 a 101 ± 5%, respectivamente. Os valores entre a soma das concentrações das espécies de As obtidos por LC-ICP-MS e As total nos digeridos e extratos obtidos, determinado por ICP OES também foram concordantes em um nível de confiança de 95% (Teste t-Student). Desta forma, o método desenvolvido empregando LC-ICP-MS e LC-CVG-ICP-MS foi considerado adequado para determinação de espécies de As em moluscos bivalves.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this study, we performed the synthesis of new symmetrical vinyl sulfides 2-4 by Wittig-Horner reaction of aldehydes derived from diphenyl-, triphenylamine and carbazole with bis[(diphenylphosphinyl)methyl]sulfide 1. The products were obtained in good yields and diastereoselectivities using methodologies well known in our research group. Aiming at the synthesis of photoluminescent compounds, and having vinyl sulfides as precursors, we obtained the vinyl sulfones 5-7 through a simple oxidation step, in good yields and selectively for the E,E isomer. The photophysical properties of vinyl sulfides were interesting, with maximum emission bands observed at blue region of the spectrum, between 411 and 458 nm. Oxidation of sulfide to their respective sulfones, obtaining D-π-A-π-D structures, alters greatly the photoluminescent properties of these compounds. The maximum absorption and emission bands are shifted to the red, due to the processes of intramolecular charge transfer. The strong influence of the solvent polarity suggests the existence of a very polar excited state. The absorptivity coefficients also indicate that the main transitions occur between π-π* electrons, being strongly influenced by the long π-conjugated system existing in these compounds. / Neste trabalho, foi realizada a síntese de novos sulfetos vinílicos simétricos 2-4 através da reação de Wittig-Horner entre aldeídos derivados da difenil-, trifenilamina e do carbazol com o bis[(difenilfosfinoil)metil]sulfeto 1. Os produtos foram obtidos em bons rendimentos e boa diastereosseletividade, utilizando metodologias bastante trabalhadas em nosso grupo de pesquisa. Visando a síntese de composto com propriedades fotoluminescentes, e tendo os sulfetos vinílicos como excelentes precursores, obtiveram-se novas sulfonas vinílicas 5-7 através de fácil etapa de oxidação, sendo as sulfonas obtidas em bons rendimentos e de forma seletiva para o isômero E,E. As propriedades fotofísicas dos sulfetos vinílicos mostraram-se bastante interessantes, com bandas máximas de emissão observadas na região azul do espectro entre 411 e 458 nm. A oxidação dos sulfetos às suas respectivas sulfonas, e obtenção de estruturas do tipo D-π-A-π-D, modifica drasticamente as propriedades fotoluminescentes desses compostos. As bandas máximas de absorção e de emissão são deslocadas para o vermelho devido aos processos de transferência de carga intramolecular, e a forte influência da polaridade do solvente sugere a existência de um estado excitado bastante polar. Os coeficientes de absortividade também indicam que as principais transições ocorrem entre elétrons π-π*, sendo fortemente influenciado pelo longo sistema π-conjugado existente nesses compostos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present research firstly describes the study of methods for the hydrolysis of amide bond [C(O)-N] in 2-(5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-yl)-5-(5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-yl-1-carbonyl)pyridines (2), where alkyl = CH3, aryl = C6H5, 4-OCH3C6H4, 4,4 -BiPh and heteroaryl = fur-2-yl, previously synthesized, aiming at the synthesis of a series of five pyrazolyl-nicotinic acids (3), applying basic conditions (NaOH, EtOH/H2O, 100 oC, 20 h) and their five esters derivatives (4) through reactions of 3 with thionyl chloride and methanol. These compounds were successfully obtained and in pure form with yields of 70 95% for nicotinic acids and between 57 84% for the aforementioned esters. Secondly, the study of the reactivity of 6-hydrazinonicotinic acid hydrazide reagent was developed (1), which presents two different nucleophilic centers in its chemical structure: hydrazine and hydrazide. First, a cyclocondensation reaction of [4+1] type was conducted between 1 and the triethylorthoacetate. This ortho ester, acting as reagent / solvent under reflux for 16 hours, presented no chemical distinction between the two nucleophilic centers in 1, which simultaneously reacted, originating the novel heterocyclic system 3-methyl-6-(5-methyl -1,3,4-oxadiazol-2-yl-[1,2,4] triazolo[4,3-a]pyridine in 82% yield. The chemo-differentiation reactivity of the hydrazine-hydrazide moieties favoring hydrazine function was observed when 1 reacted with aryl and heteroaryl aldehydes in ethanol solvent at 60 °C for 7 hours, resulting in a series of seven new 6-[2-aryl/heteroarylmethylidenehydrazinyl]nicotinohydrazides (7) with 64 - 94% yields. Subsequently, the cyclocondensation reactions of [3 + 2] type involving the hydrazide 7 free function and the 4-alkoxy-4-alkyl(aryl/heteroaryl)-1,1,1-trifluoroalk-3-en-2-ones (8) resulted in a new series of nine 5-[(3-alkyl(aryl/heteroaryl)-5- trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-yl)carbonylpyridin-2-yl]aryl/ heteroarylaldehyde hydrazones (9) with 45 74% yields. Illustrating the possibility of obtaining other heterocycles, the 6-[2-aryl/heteroarylmethylidenehydrazinyl]nicotinohydrazides, which presents free hydrazide function, and triethylorthoacetate were used as predecessors. Therefore, the oxadiazolyl-pyridine (10) 2-[5-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-pyridin-2-yl]-4-chlorobenzaldehyde hydrazone was obtained in 64% yield when this reaction was developed under reflux for 16 hours. Finally, with the intention of demonstrating the possibility of incorporating the metallocene ferrocene into the organic heterocyclic system under investigation, two 6-[2-ferrocenylmethyl(ethyl)idenehydrazino]nicotinic hydrazide (12) were synthesized with yields from 58 to 72% and a derived series from six 5-[(3-alkyl(aryl/heteroaryl)-5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-yl)carbonylpyridin-2-yl] acetylferrocene/ferrocenecarboxaldehyde hydrazones (13) with yields from 58 to 72%. The compounds were characterized by 1H and 13C {1H} NMR Spectroscopy, Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS), Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry (LC-ESI-MS/MS) and their purity determined by CHN Elemental Analysis. / Este trabalho descreve, inicialmente, o estudo de métodos de hidrólise para a ligação amídica [C(O)-N] em 2-[3-alquil(aril/heteroaril)-5-hidróxi-5-trifluormetil-4,5-diidro-1H-pirazol-1-il]-5-[3-alquil(aril/heteroaril)-5-hidróxi-5-trifluormetil-4,5-diidro-1H-carbonilpirazol-1-il]piridinas (2), sendo alquila = CH3, arila = C6H5, 4-OCH3C6H4, 4,4 -BiPh e heteroarila = Fur-2-ila, sintetizados previamente, visando a síntese de uma séries de cinco ácidos pirazolil-nicotínicos (3), empregando meio básico (NaOH, EtOH/H2O, 100 oC, 20 h) e seus respectivos cinco ésteres derivados (4) a partir de reações de 3 com SOCl2 e MeOH. Estes compostos foram obtidos com sucesso e de forma pura com rendimentos de 70 95% para os ácidos nicotínicos e entre 57 84% para os ésteres mencionados. Dando prosseguimento, realizou-se o estudo da diferenciação da reatividade do reagente hidrazida 6-hidrazinonicotínica (1), o qual possui em sua estrutura química dois centros nucleofílicos distintos: uma hidrazina e uma hidrazida. Primeiramente, foi executada uma reação de ciclocondensação do tipo [4+1] entre 1 e ortoacetato de trietila. Este orto-éster atuando como reagente/solvente, sob refluxo por 16 horas, não apresentou distinção química entre os dois centros nucleofílicos em 1, os quais reagiram simultaneamente dando origem ao sistema heterocíclico inédito 3-metil-6-(5-metil-1,3,4-oxadiazol-2-il-[1,2,4]triazolo[4,3-a]piridina (5) com 82% de rendimento. A quimiodiferenciação de reatividade hidrazina-hidrazida favorecendo a função hidrazina foi observada quando 1 reagiu com aldeídos arílicos e heteroarílicos, em etanol, a 60 oC por 7 horas, resultando em uma série de sete novas 6-[2-aril/heteroarilmetilidenohidrazinil]nicotinohidrazidas (7) com rendimentos de 64 94%. Subsequentemente reações de ciclocondensação do tipo [3+2] envolvendo a função hidrazida livre de 7 e 4-alcóxi-4-alquil(aril/heteroaril)-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas (8) resultou em uma nova série de nove 5-[(3-alquil/aril/heteroaril-5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazol-1-il]carbonilpiridin-2-il]aril/heteroarilideno hidrazonas (9) com 45 74% de rendimento. Exemplificando a possibilidade de obtenção de outros heterociclos utilizou-se como precursores a 6-[2-(4-clorobenzilideno)hidrazinil]nicotinohidrazida, que apresenta a função hidrazida livre, e ortoacetato de trietila. Desta forma, a oxadiazolil-piridina (10) (2-[5-(5-metil-1,3,4-oxadiazol-2-il)piridina-2-il]-4-clorobenzilideno hidrazona) foi obtida com 64% de rendimento quando a reação foi realizada sob refluxo durante 16 horas. Finalmente e com a intenção de demonstrar ainda a possibilidade de incorporação do metaloceno ferroceno no sistema heterocíclico em estudo, foram sintetizadas duas 6-[2-ferrocenilmetil(etil)idenohidrazinil]nicotinohidrazidas (12) com rendimentos de 58 72% e uma série derivada de seis 5-[(3-alquil/aril/heteroaril-5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazol-1-il)carbonilpiridin-2-il](ferrocenocarbo-xaldeído/acetilferroceno)hidrazonas (13) com rendimentos de 58 72%. Os compostos foram caracterizados por Espectroscopia de RMN de 1H e 13C{1H}, Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM), Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas (LC-ESI-MS/MS) e sua pureza determinada via Análise Elementar CHN.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work describes firstly the synthesis of a new series of 3-acyl-4-aryl-2-(trifluoromethyl)-2-hydroxy-3,4,7,8-tetrahydro-2H-chromen-5(6H)-ones (4) (thirty-four examples) through the methodology of multicomponent reactions involving 1,3-ciclohexadione (1), six aryl aldehydes (2) and six 4-alkoxy-4-alkyl(aryl/heteroaryl)1,1,1-trifluoro-3-alquen-2-ones (3) in the presence of triethylamine (30 mol%) in ethanol, with yields of 15-75%. In a subsequent step, were carried out derivatization reactions of trifluoromethyl substituted chromenones since their structures have several reactive sites possible to chemical modification, ie a hemi-acetal function at C2, endo and exocyclic carbonyl, C3 and C5, respectively, and an olefinic double bond conjugaste between C8a and C4a. The chemical derivatizations in chromenones (4) were initiated by partial oxidative aromatization involving iodine and alcohol solvent reaction by using conventional methods and heating via microwave irradiation. These procedures led to a series of 3-acyl-2-hydroxy-4-aryl-5-alkoxy-2-(trifluoromethyl)chromans (eleven examples) in 50-89%yield. Subsequently, reduction reactions of 2-hydroxy-2H-chromenones (4) and chromenes (5) using NaBH4 in ethanol as solvent allowed to obtain of 3-acyl-8a-hydroxy-4-aryl-2-(trifluoromethyl)-octaidrochromen-5-ones (8) (nine examples) and 4-phenyl-2-(trifluoromethyl)-2-hydroxy-3-(1-hydroxyethyl)-5-methoxychroman (9) in 25-63% and 83% yield, respectively. Finally, rearrangement reactions between chromenone ring (4) and hydrazine monohydrate resulted in a new series of 2-[(3(5)-trifluormethyl-5(3)-alkyl/aryl-1H-pyrazole-4-il)-aryl]-3-hydroxyciclohex-2-en-1-one (10) (six examples) to yield 63-90%. An example of the series 10 was subjected to reactions of partial oxidative aromatization and N-alkylation, where aryl = phenyl, and 4-MeOC6H4 and alkyl= Me. The partial aromatization reaction, in the presence of iodine/methanol, conducted to formation of 4-(2,6-dimethoxyphenyl-4-methoxyphenyl)phenylmethyl-5(3)-methyl-3(5)-trifluoromethyl-1H-pyrazole (11) in 72% yield. The N-alkylation reaction of 11 employing benzyl chloride, NaH in DMF at room temperature led to the regioselective (isomer 1,5) and allowed the isolation of 2-[(1-benzyl-5-trifluoromethyl-3-methyl-1H-pyrazole-4-yl)phenylmethyl]-3-hydroxyciclohexen-2-en-1-one (12) with 69% yield. The compounds were characterized by 1H and 13C {1H}, 19F, e 2D HSQC NMR Spectroscopy, Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS), Liquid Chromatography (LC-ESI). Their purity was determined by CHN Elemental Analysis and High-resolution Mass Spectrometry (HRMS). / O presente trabalho descreve, inicialmente, a síntese de uma nova série de 3-acil-4-aril-2-(trifluormetil)-2-hidróxi-3,4,7,8-tetraidro-2H-cromen-5(6H)-onas (4) (34 exemplos), através da metodologia de Reações Multicomponentes (RMCs) envolvendo 1,3-cicloexadiona (1), seis aril aldeídos (2) e seis 4-alcóxi-4-alquil(aril/heteroaril)-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas (3), na presença de trietilamina (25 mol%) em etanol, com rendimentos de 15 a 75%. Numa etapa posterior, realizaram-se reações de derivatização de cromenonas trifluormetil substituídas (4), visto que suas estruturas possuem vários sítios reativos passíveis de modificações químicas, ou seja, uma função hemi-acetal, carbonilas endo e exocíclica e uma dupla olefínica conjugada entre C4a e C8a. As derivatizações químicas nas cromenonas (4) foram iniciadas pela aromatização oxidativa parcial envolvendo 4 em meio reacional iodo/álcool, utilizando métodos de aquecimento convencional e via irradiação por micro-ondas. Estes procedimentos conduziram a uma série de 3-acil-5-alcóxi-4-aril-2-(trifluormetil)-2-hidróxicromanos (onze exemplos) com rendimento de 50 a 89%. Subsequentemente, reações de redução de 2-hidróxi-2H-cromenonas (4) e cromanos (5) empregando NaBH4 em etanol como solvente permitiram a obtenção de 3-acil-4-aril-2-(trifluormetil)-8a-hidroxioctaidrocromen-5-onas (8) (9 exemplos) e 4-fenil-2-(trifluormetil)-2-hidróxi-3-(1-hidroxietil)-5-metoxicromano (9aa) com rendimentos de 25 a 63% e 83%, respectivamente. Finalmente, reações de rearranjo anelar entre cromenonas (4) e hidrazina mono hidratada, resultou em uma nova série de 2-[3(5)-(alquil/aril)-5(3)-trifluormetil-1H-pirazol-4-il)arilmetil]-3-hidroxicicloex-2-en-1-ona (10) (seis exemplos) com rendimentos de 63 a 90 %. Um exemplar da série 10 foi submetido a reações de aromatização oxidativa parcial e de N-alquilação, onde Arila = Fenila e 4-MeOC6H4 e Alquila = Me. A reação de aromatização parcial, realizada na presença de iodo/metanol, conduziu à formação de 3(5)-trifluorometil-5(3)-metil-4-[(2,6-dimetoxifenil)-(4-metoxifenil)metil]-1H-pirazol (11) em 72 % de rendimento. A reação de N-alquilação em 10, empregando cloreto de benzila, NaH em DMF à tempertura ambiente levou regioseletivamente ao isômero 1,5 e possibilitou o isolamento de 2-[(1-benzil-5-trifluormetil-3-metil-1H-pirazol-4-il)fenilmetil]-3-hidroxicicloexen-2-en-1-ona (12) com 69 % de rendimento. Os compostos foram caracterizados por Espectroscopia de RMN de 1H,13C{1H},19F, e 2D HSQC, Espectroscopia de Infravermelho, Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM), Cromatografia Líquida (CL-IES-), Difração de Raios-X e sua pureza determinada via Análise Elementar CHN e Espectrometria de Massas de Alta Resolução (HRMS).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the development of a continuous flow process for sulfur removal from diesel oil is proposed. The process is based on the application of ultrasonic energy for increasing the oxidation reaction rate of sulfur compounds in presence of oxidizing reagents. For the development of ultrasound-assisted oxidative desulfurization (UAOD) system, parameters such as reagents amount, residence time and solvent for extraction were evaluated. The developed UAOD continuous flow system was applied to three diesel oil containing different total sulfur content and distinct sulfur species. For comparison, a similar process, but using mechanical stirring instead of ultrasound energy was tested to evaluate the ultrasound effect to increasing chemical reactions rates and improve the mass transfer between heterogeneous mixtures. In addition, the milder conditions of temperature and pressure, associated to the capacity for removing refractory sulfur compounds to the hydrodesulfurization process without using hydrogen, it makes the continuous flow UAOD process as a promising alternative for fuel production with lower sulfur content. / Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um processo em fluxo contínuo para remoção de enxofre de óleo diesel. Este processo é baseado no uso do ultrassom (US) para acelerar a reação de oxidação de compostos sulfurados na presença de reagentes oxidantes. No desenvolvimento do sistema de dessulfurização oxidativa assistida por ultrassom (UAOD), foram avaliados parâmetros como quantidade de reagentes, tempo de residência da mistura sob ultrassom e solvente de extração. O sistema UAOD em fluxo contínuo foi aplicado a três cargas de óleo diesel contendo diferentes concentrações de enxofre total, presentes em diferentes formas estruturais. Um processo nas mesmas condições, mas com a utilização de agitação mecânica em substituição ao ultrassom, foi feito para avaliar o efeito do ultrassom para aumentar as taxas de reações químicas e melhorar a transferência de fase na mistura de líquidos imiscíveis. Adicionalmente, as condições mais brandas de temperatura e pressão, associadas à capacidade de remover os compostos sulfurados mais refratários à hidrodessulfurização sem a utilização de hidrogênio, tornam o processo UAOD em fluxo contínuo uma alternativa promissora para a produção de combustíveis com teores de enxofre cada vez mais baixos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work report the synthesis of β-chalcogen amino compounds derived from L-aminoacids. The desired products were obtained in a short reaction time, with high yields using a simple and environmentally friendly methodology. The synthetic approach involved the protected N-Boc or tosyl aziridines (2ag) ring opening using diphenyl diselenide or diphenyl disulfide (1), 10 μL of HCl (1M), zinc powder in BMIM-BF4 as solvent. The methodology allowed the synthesis of a variety of chiral β-amino selenides (3a-g) and β-amino sulfides (4a-f) with yields ranging from 65 to 92%. To afford an environmentally friendly status to the present methodology, a study concerning the ionic liquids recoverability was performed. Tests to check the efficiency of the recycled ionic liquids were realized, employing diphenyl diselenide (1a), aziridine derived from L-phenylalanine (2b), in BMIM-BF4, using HCl (1M) and zinc dust. In this way, after four successive runs, the respective compound was obtained with yields ranging from 80 to 92%. Due the wide applicability of ionic liquids as catalysts and as solvent in organic synthesis, mainly due the interesting chemical and physical properties, these compounds were chosen as reaction medium for this protocol. Besides the ionic liquids can be recovered and reused, which satisfies an environmentally friendly proposal. / O presente trabalho tem por objetivo a síntese de β-Calcogenoaminas quirais derivadas de L-aminoácidos empregando uma metodologia simples, com apelo ambiental e com bons rendimentos. O protocolo utilizado envolveu a reação de abertura de aziridinas Nprotegidas com grupamentos Boc e Tosil (2a-g) utilizando zinco em pó, 10 µL de HCl (1M), disseleneto ou dissulfeto de difenila (1) em BMIM-BF4 como solvente. A reação se mostrou eficiente para a síntese de uma gama de β-selenoaminas quirais (3a-g) e β-tioaminas (4a-f) que foram obtidas com rendimentos que variaram de 65-92%. Posteriormente foram feitos os testes de reciclagem do BMIM-BF4 com o intuito de reutilizá-lo em reações subsequentes e verificar a influência destes no rendimento da reação. Para este estudo foi empregado o disseleneto de difenila (1a) juntamente com a aziridina derivada da L-fenilalanina (2b), em presença de BMIM-BF4, HCl (1M) e zinco em pó. Após o líquido iônico foi recuperado e reutilizado por mais quatro vezes, levando a formação de produtos com rendimentos de 92 a 80%. Tendo em vista a grande aplicabilidade dos líquidos iônicos e levando em consideração suas interessantes propriedades químicas e físicas, estes foram escolhidos como meio reacional deste projeto. Adicionalmente devido a sua capacidade de reciclabilidade, os líquidos iônicos tornam-se apreciáveis do ponto de vista sintético, enquadrando-se em uma proposta ambientalmente correta.