Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-graduação em Química, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-28T18:16:54Z No. of bitstreams: 1 2014_JoséGiovanniLeiteDeBrito.pdf: 6278245 bytes, checksum: 192817b1ecc2ea51e77d82ae6dd016c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-01T16:03:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JoséGiovanniLeiteDeBrito.pdf: 6278245 bytes, checksum: 192817b1ecc2ea51e77d82ae6dd016c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-01T16:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JoséGiovanniLeiteDeBrito.pdf: 6278245 bytes, checksum: 192817b1ecc2ea51e77d82ae6dd016c8 (MD5) / Neste trabalho, foi investigada a obtenção de peptóides funcionalizados com o núcleo triazólico. Inicialmente, dois isocianetos aromáticos foram sintetizados, mas mantiveram-se inertes em reações de Ugi. Quando se modificou o isociano-componente, diversos peptóides foram obtidos. Uma ampla investigação metodológica foi feita a fim de se avaliar as condições reacionais ótimas de cicloadição. A irradiação de micro-ondas não foi benéfica para a reação “click”, motivo pelo qual decidiu-se conduzir as reações catalisadas por íons de Cu+1 à temperatura ambiente. Para a ciclização de compostos contendo os grupos alcino e azida nas porções terminais, condições de alta e baixa diluição foram testadas, no entanto apenas material de partida foi obtido após diversos tempos reacionais. Em geral, diversas metodologias envolvendo várias fontes de cobre e sistemas de solventes se mostraram falhas para a obtenção do anel 1,2,3-triazólico. Observou-se uma transesterificação não-prevista durante o trabalho, o que serviu para modificar as estratégias sintéticas no curso do trabalho. Quando a reação “click” foi realizada previamente à reação de Ugi, um ácido triazólico foi sintetizado sob condições de temperatura ambiente e aplicado na síntese de vários peptóides triazólicos. No total, 4 bis-triazóis foram sintetizados através de uma sequência “click” – Ugi – “click”. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we investigated the synthesis of peptoids functionalized with a triazole core. Initially, two aromatics isocyanides were synthesized, but remained unreactive towards Ugi reactions. We then modified this component and turned it into a different compound to obtain several peptoids. A wide methodological study was made in order to evaluate the optimal reaction conditions for the cycloaddition step. Microwave irradiation was not beneficial for the “click’ reaction, and for this reason we decided to carry copper catalyzed reactions at room temperature. Attempts to cyclize compounds containing azide and alkyne groups in terminal positions were unsucessful, under both the low and high dillution conditions tested, leading only to recovered materials over several reaction times. In general, several methodologies involving different sources of copper and solvent systems failed to furnish the 1,2,3-triazole ring. An unpredict transesterification was observed while the research was in progress, which influenced us to modify our synthetic approaches during the work. When the click reaction was performed before the Ugi reaction, a triazole acid was synthesized under room temperature conditions and applied to the synthesis of diverse triazole-peptoids. At the end, four bis-triazoles were synthesized through a “click” – Ugi – “click” reaction sequence.

Tese (doutorado)–Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Neste trabalho, foi desenvolvida uma estratégia convergente para a síntese de peptóides lineares e cíclicos via reações multicomponente de Ugi e cicloadição azida/alcino catalisada por cobre em regime de fluxo contínuo. Todas as condições experimentais para a reação de Ugi quatro componentes aplicadas à síntese dos peptóides lineares foram primeiramente estabelecidas por meio do uso da técnica de micro-ondas, o que permitiu o preparo em excelentes rendimentos de diferentes estruturas de peptóides.Tanto a etapa de formação da isonitrila como de preparação do ácido azido acético foram realizadas in situ, sem a necessidade de isolamento e purificação desses compostos. Estas etapas foram combinadas diretamente em uma mesma plataforma de fluxo contínuo com a reação de Ugi, gerando em três etapas, de forma eficiente, um peptóide linear com tempo reacional total de 25 min. A transposição das condições experimentais estabelecidas em micro-ondas para o fluxo contínuo foi realizada sem otimizações adicionais. A realização da reação de ciclização de CuAAC em fluxo contínuo por meio de um reator de cobre possibilitou o preparo de oito ciclopeptóides contendo o núcleo triazólico com rendimentos que variaram de bons a excelentes, sem a necessidade da utilização de nenhum tipo de aditivo. / In this work, a convergent strategy for the synthesis of linear and cyclic peptoids via the Ugi multicomponent reaction and copper-catalyzed azide/alkyne cycloaddition under continuous flow system was developed. All conditions for the Ugi four component reaction applied to the synthesis of linear peptoids were first established by using the microwave technique, which allowed the preparation of different peptoid structures in excellent yields.The steps of the isonitrile formation and the azido acetic acid preparation were both conducted in situ without any isolation or purification of these compounds. Later, these steps were directly combined in the same continuous flow platform with the Ugi reaction, yielding in three steps, in an efficient manner, a linear peptoid in a total reaction time of 25 min. Thus, the transposition of the experimental conditions established in microwave for continuous flow was accomplished without additional optimizations. The CuAAC cyclization reaction in continuous flow through a copper reactor enabled the preparation of eight ciclopeptoids containing the triazole nucleus in good to excellent yields avoiding the use of any additive.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Reações multicomponentes (RMC`s) são amplamente conhecidas como processos em que três ou mais substratos são combinados de forma direta, ou seja, sem a necessidade de isolamento de intermediários, para a preparação de uma única estrutura. A reação de Ugi multicomponente é considerada a mais importante reação multicomponente baseada em isocianetos existente, pela sua versatilidade e pela simplicidade experimental em formar uma molécula relativamente complexa e pela economia de átomos. Cumarinas são consideradas uma das mais importantes moléculas heterocíclicas existentes por causa da sua versatilidade de aplicações em vários segmentos da ciência e tecnologia, devido às suas características fluorescentes, sua ótima solubilidade e sua razoável estabilidade, além da sua fácil preparação. Ao longo do projeto, foi possível sintetizar e caracterizar um acervo de quatorze peptóides fluorescentes utilizando cumarinas substituídas como substrato da reação. Estudo metodológico de síntese de isocianetos, um substrato essencial para que ocorra reação, também foi realizado através de uma síntese alternativa, mais rápida e simples quando comparadas com as usuais. Estudos das propriedades também foram feitos a fim de se elucidar efeitos solvatocrômicos desses peptóides, bem como seus mecanismos de estabilização no seu estado excitado. Por último, alguns peptóides foram utilizados como marcadores em células vivas, a fim de compreender como esses produtos se comportam no interior dessas células. Um dos peptóides se mostrou um excelente marcador específico para mitocôndrias. / Multicomponent Reactions (RMC`s) are widely known as processes in which three or more substrates are combined directly, without isolation of intermediates, for preparing a single structure. The Ugi reaction is considered the most important multicomponent reaction based on isocyanides by their versatility, the experimental simplicity to form a relatively complex molecule and atoms eficiency. Coumarins are considered one of the most important existing heterocyclic molecules for their versatility of application in various segments of science and technology due to their fluorescent characteristics, optimal solubility and reasonable stability, in addition to easy preparation. Throughout the project, it was possible to synthesize and characterize a collection of fourteen fluorescent peptoids using substituted coumarins as reaction substrates. Methodological study of isocyanides synthesis, essential substrates for reactions to occur, was also accomplished through an alternate, quicker and simpler synthesis when compared to usual. Procedures of the optical properties were also made to elucidate solvatochromic effects of peptoids as well their stabilization mechanisms in the excited state. Finally, some peptoids were used as markers in living cells in order to understand how these products behave within these cells. One of peptoids showed an excellent specific marker for mitochondria.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Mestrado em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-22T18:08:11Z No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-23T21:06:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T21:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / No presente trabalho realizou-se a síntese de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro que foram funcionalizadas com peptóides. Para a funcionalização com peptóide foi utilizada a reação Ugi envolvendo assim a condensação de quatro componentes (ácido carboxílico, amina, isocianeto e aldeído) e posterior aplicação dos compostos sintetizados em química ambiental com o tratamento de resíduos de água para remoção de cromo. Com a combinação das técnicas de DRX e IV foi comprovada a incorporação do peptóide à superfície da nanopartícula. A utilização dos peptóides como material adsorvente se mostrou eficiente e foi medida pela técnica de absorção atômica. A remoção foi melhor em pHs baixos para o peptóide 1, com valor maxímo de absorção com pH igual a 2,0. Já para o peptóide 2 o valor máximo foi obtido em pH=10. / This study synthesized magnetics iron oxide nanoparticles functionalized with peptoids. For the surface modification, Ugi reaction was used involving the condensation of four components (carboxylic acid, amine, aldehyde and isocyanide) and subsequent application of the compounds synthesized in environmental chemistry with waste water treatment for removal of chromium. Combining the techniques of XRD and FTIR was possible to confirm the assemble of peptoids to nanoparticles. The use of peptoids as adsorbent material was efficient and measured by atomic absorption especrtometry. The removal was better at low pHs for the peptoid 1 , with maximum absorption with pH 2.0. As for the peptoid 2 maximum value was obtained at pH=10.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-27T17:41:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseKeilaCunha-Química2016.pdf: 14937894 bytes, checksum: cac41daeb22968873c67113d6f511e66 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T17:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseKeilaCunha-Química2016.pdf: 14937894 bytes, checksum: cac41daeb22968873c67113d6f511e66 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / CNPQ / Materiais bionspirados em peptídeos e proteínas possuem ampla diversidade de aplicações científicas e tecnológicas. Este trabalho se concentrou na descrição de propriedades dinâmicas e conformacionais de dois biomiméticos: peptóides e catecóis. Peptóides são oligômeros de glicinas N-substituídas de interesse biológico devido à resistência a proteases, maior estabilidade térmica, ambiental e facilidade de síntese, em comparação a peptídeos. Todavia, os desafios à aplicação de peptóides são devidos a flexibilidade ocasionada pela perda das ligações de hidrogênio intra-cadeia principal e interconversão cis/trans à temperatura ambiente. A simulação molecular clássica de peptóides tem sido limitada pelos campos de força existentes que não permitem a rotação interna da ligação amida sem o uso de técnicas para melhorar a amostragem. Neste trabalho foi desenvolvido um conjunto de parâmetros para a simulação de peptóides que permitiu descrever corretamente as populações conformacionais cis/trans de unidades monomêricas, em comparação a dados de RMN. As simulações de oligômeros mostraram estruturas bastantes flexíveis, não condizentes com conclusões propostas a partir de espectros de dicroísmo circular, que tem atribuído estruturas helicoidais a estes oligômeros. Os resultados sugerem que as transições eletrônicas favorecidas pelas conformações cis são as principais responsáveis pelos espectros obtidos. Adicionalmente, simulações por dinâmica molecular foram utilizadas para caracterizar a adsorção de moléculas catecóis em superfícies minerais. Proteínas de pés de mexilhões inspiraram nossos colaboradores na síntese de dois tipos de moléculas: iniciadores acrilatos para aplicação em resinas odontológicas e surfactantes zwiteriônicos para transistores orgânicos de efeito de campo (OFETs). Dentre as moléculas sintetizadas, os catecóis apresentaram melhores resultados nas aplicações propostas e forte adesão a superfícies minerais. A modelagem molecular permitiu elucidar como mudanças na estrutura molecular de catecóis acrilatos e da superfície mineral afetaram a adsorção. Os nossos resultados mostraram ainda que a automontagem de monocamadas de catecóis zwiteriônicos é governada pelo balanço entre ligações de hidrogênio, interações entre anéis aromáticos e dessolvatação da superfície mineral. / Peptides and proteins bioinspired materials have wide range of scientific and technological applications. This work has focused on the description of dynamic and conformational properties of two biomimetics: peptoids and catechols. Peptoids are N-substituted glycine oligomers of biological interest due proteases resistance, higher thermal and environmental stability and easier synthesis, when compared to peptides. However, the flexibility caused by the lack of intra-backbone hydrogen bonds and cis/trans interconversion at room temperature represents the main challenge for applications based on structure-function relationship. Classical molecular simulation of peptoids has been limited by the existing force fields, which do not allow amide bond internal rotation without the use of enhanced sampling techniques. In this work, the development of a set of parameters for peptoids simulation allowed the correctly description of cis/trans conformational populations in monomeric units, when compared to NMR data. The oligomers simulations showed flexible structures and that are not consistent with the withdrawn conclusions from circular dichroism spectra that has attributed helical structures to these oligomers. The results suggested that electronic transitions favored by cis conformations are mainly responsible by the obtained spectra. In addition, molecular dynamics simulations were used to characterize the adsorption of catechol molecules on mineral surfaces. Mussel foot proteins inspired our coworkers to synthesize two types of molecules: acrylic primers for dental resins and zwitterionic surfactants for organic field effect transistors (OFETs). Among the synthesized molecules, catechols showed best results for the proposed applications and strongest adhesion on mineral surfaces. Molecular modeling allowed elucidating how changes in molecular structure of acrylic catechols and on mineral surface affected adsorption. Our results also showed that the self-assembling of zwiterionic catechol monolayers is governed by the balance between hydrogen bonds, interactions between aromatic rings and desolvation of the mineral surface.