Partindo de ciclopentadieno, ciclohexadieno, p-benzoquinona e 2,5-dibromo-pbenzoquinona, os adutos 1, 5, 30 e 31 foram sintetizados. Os adutos 1, 5 e 30 foram utilizados como produtos de partida para a síntese de 13 (treze) novos compostos, em sua maioria com potenciais características para apresentarem atividade biológica inibidora de glicosidases e reguladora da liberação de Insulina no sangue. O aduto 31 é inédito na literatura até o momento. Cinco novas propostas de mecanismos são apresentadas. Os álcoois racêmicos 6 e 29 foram submetidos a reações de transesterificação catalisadas por lipase de Pseudomonas cepacia em diferentes preparações e seus enantiômeros separados com enantiosseletividade (E) maior que 100 em todos os casos. Este processo resultou, também, na obtenção dos respectivos acetatos 43 e 44 enantiomericamente puros e com excelentes rendimentos químicos. Os compostos 6, 29 e 34 depois de terem suas estruturas moleculares resolvidas através dos métodos espectroscópicos de rotina, tiveram suas estruturas moleculares calculadas pelo método ab initio e por Funcionais de Densidade. As geometrias otimizadas foram submetidas ao método GIAO para o cálculo dos tensores de blindagem magnética isotrópica. Estes cálculos mostraram-se eficazes na descrição dos deslocamentos químicos da maioria dos átomos, incluindo os dos anéis ciclopropanos presentes nas estruturas moleculares de cada composto. Algumas dificuldades foram encontradas para a descrição do sistema vinílico halogenado dos álcoois 6 e 29. Foram utilizadas moléculas modelo para verificar a extensão de tais dificuldades.

Este trabalho é constituído de três partes distintas: a) Síntese de urna série de álcoois, acetatos e cetonas poli cíclicos (bicíclicos, tricíclicos, tetracíclicos, pentatacíclicos e hexacíc1icos); b) Análise de ressonância magnética nuclear de oxigênio- 17 destes compostos; c) Avaliação da catálise enzimática para alguns dos álcoois sintetizados. No estudo de RMN -17 O de álcoois e acetatos foram verificadas variações de deslocamento químico de até 21 ppm entre os isômeros configuracionais endo e exo. Através de correlações entre estes deslocamentos químicos estabeleceu-se uma expressão que permite estimar o deslocamento químico do acetato a partir do álcool. Para cetonas, verificou-se a influência de ângulos diedros sobre o deslocamento químico. Avaliou-se o efeito das condições de análise (temperatura, solvente, concentração) sobre o deslocamento químico do oxigênio- 17. Deslocamentos químicos de alguns álcoois e acetatos foram calculados através do método GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) apresentando boa concordância com os dados experimentais. A reação de transesterificação via catálise enzimática, utilizando-se a lipase da Candida rugosa, mostrou-se promissora. Para o endo-endo-pentaciclo[6.2.1.13,6.02,7.05,9]dodeca-exo-4-01 -21, verificou-se 99% e.e. através da cromatografia gasosa com coluna quiral. / Twenty seven alkane derivatives from homologous families of bi-, tri-, tetra- and pentacyclo- (alcohols, acetate, ketone) compounds were synthesized, as well as the respective alcohol and acetate ofhexacyclo system. The 170_NMR spectra and data for all compounds were determined. The companson of oxygen-17 chemical shifts between the respective exo- and endoconfigurational isomers furnished for all derivatives a difference of 21 ppm. The application of GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) method for these compounds produced isotropic chemical shifts that agreed with those experimentally obtained; and the correlation among the geometrical effects, the successive ring additions and the correspondent oxygen-17 chemical shifts. The solvent, temperature and concentration , effects on the chemical shifts and quadrupole relaxation time were also studied. The enzymatic catalysis transesterification reactions using the Candida rugosa lipase provided promising results. For the exo-pentacyclo alcohol, the e.e. 99% afier transesterification and analysis by GC (chiral column).

Uma série de pseudopeptideos incorporados de estruturas pentaciclicas e triciclicas foram sintetizadas e suas preferencias conformacionais em solução foram avaliadas através de espectroscopia de RMN (velocidade de troca de deutério, EON, titulação de solvente entre outros) e através de cálculos teóricos utilizando-se dinknica molecular, métodos semiempiricos de ab initio. Em solução de CDCl3, os compostos pentaciclicos mostraram preferencialmente as conformações em dobra-C8 e dobra-y. Em solução de DMSO-d6, o dipeptideo (±)-12 adota uma conformação em dobra-y para uma das cadeias peptidicas e uma conformação em dobra-y e uma estrutura não-clássica, dobra-C5, para a outra cadeia. Os compostos tricíclicos evidenciaram a formação de dobras-ß e folhetos-ß em solução de CDCl3 . Realizou-se a análise de van't Hoff para estes derivados, obtendo-se dados termodinâmicos os quais estão de acordo com os dados teóricos. As espécies ligadas por ligações de hidrogênio destes derivados mostraram-se entalpicamente favoráveis mas entropicamente desfavoráveis. Os estudos teóricos, sustentados através de dados experimentais, tornou possível identificar estas conformações e foram de grande importância na discussão dos resultados observados. Finalmente, sintezou-se uma serie de derivados destes sistemas para serem testados na inibição da protease do vírus HIV-1, realizando-se uma análise comparativa de modelos de complexacão com a enzima. / An assembly of nineteen depsipeptides attached to the conformationally restrict endotriciclo[ 6.2.1.02 '7]undeca-4,9-dieno-3,6-endo-endo-diol (2) and three stereochemically different pentaciclo[5.4.0.0 2'6 .03,10. 05'9]undecano-8,11-diol derivatives (3, 4 and 5) were synthesized. In order to investigate the conformational preferences in solution these depsipeptides were studied by NMR spectroscopy and by dynamic simulations, semiempirical and ab initio calculations. In the NMR experiments, the most probable secondary structures were evaluated from different parameters as the rates of proton-deuterium exchange, nuclear Overhauser effects, titration experiment, temperature coefficients, coupling constants and chemical shifts of NH protons analysis. In CDCl 3 solution, the pentacyclic scaffolds displayed different types of turn conformations characterized by a 8-membered hydrogen-bonded ring and by a y-like strand hydrogen-bonded ring for each peptide chain. In a strong solvating medium such as DMSO-d6 the depsipeptide (±) -12 derived from pentaciclo[5.4.0.0 2'6 .0 05 '9]undecano-endo-exo-8,11 system adopts a y-like strand hydrogen-bonded ring for one peptide chain and, for the other one, a bifurcated H-bond formed by a y-like strand and a non classical C5-structure. The tricycle constrained peptides have been shown to adopt ß-turn- and ß-sheet-like conformations. The van't Hoff analysis for all derivatives in CDCl 3 solution indicated that the formation of hydrogen-bonded species is enthalpically preferred but entropically disfavoured, in agreement with the theoretical studies. The theoretical calculations made it possible to identify the conformations and were of great importance in the discussion of the observed results. In addition, the conformationally constrained molecular frameworks of (2), (3), (4) and (5) were used to build a series of eight novel symmetric and pseudo-symmetric peptidomimetics to test as HIV-1 protease inhibitors, which are in the stage of biologic test. Finally, a complexation model of these compounds in the protease active site was proposed and compared with the current models in the literature.

Neste trabalho foram aplicados os fenômenos do efeito estérico à síntese de adutos 2:1 entre ciclopentadieno e p-benzoquinona de configuração endo-sin-endo. As condições reacionais primeiramente utilizadas não forneceram os produtos desejados e uma estratégia alternativa foi, então, aplicada. A primeira etapa desta estratégia forneceu um produto com características que não condiziam com o produto esperado. Este novo produto foi completamente caracterizado como sendo o sistema 5-bromo-12-oxa-pentaciclo [6.2.1.1 6.9.02,7 :02,lo]dodeca-4-eno-3-endo-ol (37) A partir deste sistema foi sintetizado o derivado cetônico 38. O produto racêmico 37 foi submetido a reações de transesterificação catalisadas pelas lipases do pâncreas do porco (PPL) e da Candida rugosa (CrL). Destes dois sistemas catalíticos, somente a CrL foi capaz de reconhecer o substrato, fornecendo o acetato 39 com 40% de conversão química, 92% de excesso enantiomérico e uma enantiosseletividade (E) de 44. / The steric effects were applied to the synthesis of endo-syn-endo 2:1 cyclopentadienebenzoquinone adducts. As the first strategy employed did not lead to the target products, another one was tried. The first step of this second strategy, however, resulted in a product which features did not agree with the envisaged structure and this new product was completely characterized as sistema 5-bromo-12-oxa-pentacyclo[6.2.1.16,9 .02,7 .02,lO]dod~c_4_ en-3-endo-ol 37. Its ketonic derivative 38 was obtained by chromium (VI) oxide oxidation. The racemic system 37, when submitted to enantiomeric enrichment by Porcine Pancreas Lipase (PPL) and Candida rugosa Lipase (CrL), was recognized only by CrL, which fumished the acetate derivative 39 in 40% overall yield with 92% of enantiomeric excess (ee) and 44 of enantiomeric ratio (E).

Partindo de ciclopentadieno, ciclohexadieno, p-benzoquinona e 2,5-dibromo-pbenzoquinona, os adutos 1, 5, 30 e 31 foram sintetizados. Os adutos 1, 5 e 30 foram utilizados como produtos de partida para a síntese de 13 (treze) novos compostos, em sua maioria com potenciais características para apresentarem atividade biológica inibidora de glicosidases e reguladora da liberação de Insulina no sangue. O aduto 31 é inédito na literatura até o momento. Cinco novas propostas de mecanismos são apresentadas. Os álcoois racêmicos 6 e 29 foram submetidos a reações de transesterificação catalisadas por lipase de Pseudomonas cepacia em diferentes preparações e seus enantiômeros separados com enantiosseletividade (E) maior que 100 em todos os casos. Este processo resultou, também, na obtenção dos respectivos acetatos 43 e 44 enantiomericamente puros e com excelentes rendimentos químicos. Os compostos 6, 29 e 34 depois de terem suas estruturas moleculares resolvidas através dos métodos espectroscópicos de rotina, tiveram suas estruturas moleculares calculadas pelo método ab initio e por Funcionais de Densidade. As geometrias otimizadas foram submetidas ao método GIAO para o cálculo dos tensores de blindagem magnética isotrópica. Estes cálculos mostraram-se eficazes na descrição dos deslocamentos químicos da maioria dos átomos, incluindo os dos anéis ciclopropanos presentes nas estruturas moleculares de cada composto. Algumas dificuldades foram encontradas para a descrição do sistema vinílico halogenado dos álcoois 6 e 29. Foram utilizadas moléculas modelo para verificar a extensão de tais dificuldades.

Partindo de ciclopentadieno, ciclohexadieno, p-benzoquinona e 2,5-dibromo-pbenzoquinona, os adutos 1, 5, 30 e 31 foram sintetizados. Os adutos 1, 5 e 30 foram utilizados como produtos de partida para a síntese de 13 (treze) novos compostos, em sua maioria com potenciais características para apresentarem atividade biológica inibidora de glicosidases e reguladora da liberação de Insulina no sangue. O aduto 31 é inédito na literatura até o momento. Cinco novas propostas de mecanismos são apresentadas. Os álcoois racêmicos 6 e 29 foram submetidos a reações de transesterificação catalisadas por lipase de Pseudomonas cepacia em diferentes preparações e seus enantiômeros separados com enantiosseletividade (E) maior que 100 em todos os casos. Este processo resultou, também, na obtenção dos respectivos acetatos 43 e 44 enantiomericamente puros e com excelentes rendimentos químicos. Os compostos 6, 29 e 34 depois de terem suas estruturas moleculares resolvidas através dos métodos espectroscópicos de rotina, tiveram suas estruturas moleculares calculadas pelo método ab initio e por Funcionais de Densidade. As geometrias otimizadas foram submetidas ao método GIAO para o cálculo dos tensores de blindagem magnética isotrópica. Estes cálculos mostraram-se eficazes na descrição dos deslocamentos químicos da maioria dos átomos, incluindo os dos anéis ciclopropanos presentes nas estruturas moleculares de cada composto. Algumas dificuldades foram encontradas para a descrição do sistema vinílico halogenado dos álcoois 6 e 29. Foram utilizadas moléculas modelo para verificar a extensão de tais dificuldades.

Este trabalho é constituído de três partes distintas: a) Síntese de urna série de álcoois, acetatos e cetonas poli cíclicos (bicíclicos, tricíclicos, tetracíclicos, pentatacíclicos e hexacíc1icos); b) Análise de ressonância magnética nuclear de oxigênio- 17 destes compostos; c) Avaliação da catálise enzimática para alguns dos álcoois sintetizados. No estudo de RMN -17 O de álcoois e acetatos foram verificadas variações de deslocamento químico de até 21 ppm entre os isômeros configuracionais endo e exo. Através de correlações entre estes deslocamentos químicos estabeleceu-se uma expressão que permite estimar o deslocamento químico do acetato a partir do álcool. Para cetonas, verificou-se a influência de ângulos diedros sobre o deslocamento químico. Avaliou-se o efeito das condições de análise (temperatura, solvente, concentração) sobre o deslocamento químico do oxigênio- 17. Deslocamentos químicos de alguns álcoois e acetatos foram calculados através do método GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) apresentando boa concordância com os dados experimentais. A reação de transesterificação via catálise enzimática, utilizando-se a lipase da Candida rugosa, mostrou-se promissora. Para o endo-endo-pentaciclo[6.2.1.13,6.02,7.05,9]dodeca-exo-4-01 -21, verificou-se 99% e.e. através da cromatografia gasosa com coluna quiral. / Twenty seven alkane derivatives from homologous families of bi-, tri-, tetra- and pentacyclo- (alcohols, acetate, ketone) compounds were synthesized, as well as the respective alcohol and acetate ofhexacyclo system. The 170_NMR spectra and data for all compounds were determined. The companson of oxygen-17 chemical shifts between the respective exo- and endoconfigurational isomers furnished for all derivatives a difference of 21 ppm. The application of GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) method for these compounds produced isotropic chemical shifts that agreed with those experimentally obtained; and the correlation among the geometrical effects, the successive ring additions and the correspondent oxygen-17 chemical shifts. The solvent, temperature and concentration , effects on the chemical shifts and quadrupole relaxation time were also studied. The enzymatic catalysis transesterification reactions using the Candida rugosa lipase provided promising results. For the exo-pentacyclo alcohol, the e.e. 99% afier transesterification and analysis by GC (chiral column).

Uma série de pseudopeptideos incorporados de estruturas pentaciclicas e triciclicas foram sintetizadas e suas preferencias conformacionais em solução foram avaliadas através de espectroscopia de RMN (velocidade de troca de deutério, EON, titulação de solvente entre outros) e através de cálculos teóricos utilizando-se dinknica molecular, métodos semiempiricos de ab initio. Em solução de CDCl3, os compostos pentaciclicos mostraram preferencialmente as conformações em dobra-C8 e dobra-y. Em solução de DMSO-d6, o dipeptideo (±)-12 adota uma conformação em dobra-y para uma das cadeias peptidicas e uma conformação em dobra-y e uma estrutura não-clássica, dobra-C5, para a outra cadeia. Os compostos tricíclicos evidenciaram a formação de dobras-ß e folhetos-ß em solução de CDCl3 . Realizou-se a análise de van't Hoff para estes derivados, obtendo-se dados termodinâmicos os quais estão de acordo com os dados teóricos. As espécies ligadas por ligações de hidrogênio destes derivados mostraram-se entalpicamente favoráveis mas entropicamente desfavoráveis. Os estudos teóricos, sustentados através de dados experimentais, tornou possível identificar estas conformações e foram de grande importância na discussão dos resultados observados. Finalmente, sintezou-se uma serie de derivados destes sistemas para serem testados na inibição da protease do vírus HIV-1, realizando-se uma análise comparativa de modelos de complexacão com a enzima. / An assembly of nineteen depsipeptides attached to the conformationally restrict endotriciclo[ 6.2.1.02 '7]undeca-4,9-dieno-3,6-endo-endo-diol (2) and three stereochemically different pentaciclo[5.4.0.0 2'6 .03,10. 05'9]undecano-8,11-diol derivatives (3, 4 and 5) were synthesized. In order to investigate the conformational preferences in solution these depsipeptides were studied by NMR spectroscopy and by dynamic simulations, semiempirical and ab initio calculations. In the NMR experiments, the most probable secondary structures were evaluated from different parameters as the rates of proton-deuterium exchange, nuclear Overhauser effects, titration experiment, temperature coefficients, coupling constants and chemical shifts of NH protons analysis. In CDCl 3 solution, the pentacyclic scaffolds displayed different types of turn conformations characterized by a 8-membered hydrogen-bonded ring and by a y-like strand hydrogen-bonded ring for each peptide chain. In a strong solvating medium such as DMSO-d6 the depsipeptide (±) -12 derived from pentaciclo[5.4.0.0 2'6 .0 05 '9]undecano-endo-exo-8,11 system adopts a y-like strand hydrogen-bonded ring for one peptide chain and, for the other one, a bifurcated H-bond formed by a y-like strand and a non classical C5-structure. The tricycle constrained peptides have been shown to adopt ß-turn- and ß-sheet-like conformations. The van't Hoff analysis for all derivatives in CDCl 3 solution indicated that the formation of hydrogen-bonded species is enthalpically preferred but entropically disfavoured, in agreement with the theoretical studies. The theoretical calculations made it possible to identify the conformations and were of great importance in the discussion of the observed results. In addition, the conformationally constrained molecular frameworks of (2), (3), (4) and (5) were used to build a series of eight novel symmetric and pseudo-symmetric peptidomimetics to test as HIV-1 protease inhibitors, which are in the stage of biologic test. Finally, a complexation model of these compounds in the protease active site was proposed and compared with the current models in the literature.

Neste trabalho foram aplicados os fenômenos do efeito estérico à síntese de adutos 2:1 entre ciclopentadieno e p-benzoquinona de configuração endo-sin-endo. As condições reacionais primeiramente utilizadas não forneceram os produtos desejados e uma estratégia alternativa foi, então, aplicada. A primeira etapa desta estratégia forneceu um produto com características que não condiziam com o produto esperado. Este novo produto foi completamente caracterizado como sendo o sistema 5-bromo-12-oxa-pentaciclo [6.2.1.1 6.9.02,7 :02,lo]dodeca-4-eno-3-endo-ol (37) A partir deste sistema foi sintetizado o derivado cetônico 38. O produto racêmico 37 foi submetido a reações de transesterificação catalisadas pelas lipases do pâncreas do porco (PPL) e da Candida rugosa (CrL). Destes dois sistemas catalíticos, somente a CrL foi capaz de reconhecer o substrato, fornecendo o acetato 39 com 40% de conversão química, 92% de excesso enantiomérico e uma enantiosseletividade (E) de 44. / The steric effects were applied to the synthesis of endo-syn-endo 2:1 cyclopentadienebenzoquinone adducts. As the first strategy employed did not lead to the target products, another one was tried. The first step of this second strategy, however, resulted in a product which features did not agree with the envisaged structure and this new product was completely characterized as sistema 5-bromo-12-oxa-pentacyclo[6.2.1.16,9 .02,7 .02,lO]dod~c_4_ en-3-endo-ol 37. Its ketonic derivative 38 was obtained by chromium (VI) oxide oxidation. The racemic system 37, when submitted to enantiomeric enrichment by Porcine Pancreas Lipase (PPL) and Candida rugosa Lipase (CrL), was recognized only by CrL, which fumished the acetate derivative 39 in 40% overall yield with 92% of enantiomeric excess (ee) and 44 of enantiomeric ratio (E).

Este trabalho é constituído de três partes distintas: a) Síntese de urna série de álcoois, acetatos e cetonas poli cíclicos (bicíclicos, tricíclicos, tetracíclicos, pentatacíclicos e hexacíc1icos); b) Análise de ressonância magnética nuclear de oxigênio- 17 destes compostos; c) Avaliação da catálise enzimática para alguns dos álcoois sintetizados. No estudo de RMN -17 O de álcoois e acetatos foram verificadas variações de deslocamento químico de até 21 ppm entre os isômeros configuracionais endo e exo. Através de correlações entre estes deslocamentos químicos estabeleceu-se uma expressão que permite estimar o deslocamento químico do acetato a partir do álcool. Para cetonas, verificou-se a influência de ângulos diedros sobre o deslocamento químico. Avaliou-se o efeito das condições de análise (temperatura, solvente, concentração) sobre o deslocamento químico do oxigênio- 17. Deslocamentos químicos de alguns álcoois e acetatos foram calculados através do método GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) apresentando boa concordância com os dados experimentais. A reação de transesterificação via catálise enzimática, utilizando-se a lipase da Candida rugosa, mostrou-se promissora. Para o endo-endo-pentaciclo[6.2.1.13,6.02,7.05,9]dodeca-exo-4-01 -21, verificou-se 99% e.e. através da cromatografia gasosa com coluna quiral. / Twenty seven alkane derivatives from homologous families of bi-, tri-, tetra- and pentacyclo- (alcohols, acetate, ketone) compounds were synthesized, as well as the respective alcohol and acetate ofhexacyclo system. The 170_NMR spectra and data for all compounds were determined. The companson of oxygen-17 chemical shifts between the respective exo- and endoconfigurational isomers furnished for all derivatives a difference of 21 ppm. The application of GIAO (Gauge Including Atomic Orbital) method for these compounds produced isotropic chemical shifts that agreed with those experimentally obtained; and the correlation among the geometrical effects, the successive ring additions and the correspondent oxygen-17 chemical shifts. The solvent, temperature and concentration , effects on the chemical shifts and quadrupole relaxation time were also studied. The enzymatic catalysis transesterification reactions using the Candida rugosa lipase provided promising results. For the exo-pentacyclo alcohol, the e.e. 99% afier transesterification and analysis by GC (chiral column).