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, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-09T18:53:32Z No. of bitstreams: 1 2017_JorgePatryckSantos.pdf: 5629659 bytes, checksum: f2b8b5b43101e0703cc7c515a8cf8b99 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-23T12:03:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JorgePatryckSantos.pdf: 5629659 bytes, checksum: f2b8b5b43101e0703cc7c515a8cf8b99 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T12:03:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JorgePatryckSantos.pdf: 5629659 bytes, checksum: f2b8b5b43101e0703cc7c515a8cf8b99 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / De modo geral, estruturas cíclicas ocupam um lugar de destaque na química orgânica e rotas sintéticas para a obtenção desta classe de moléculas são altamente desejáveis. É crescente o número de publicações em que reações multicomponente de Ugi são utilizadas visando à síntese de compostos macrocíclicos e heterocíclicos. Desta forma, neste trabalho foram propostas duas estratégias sintéticas distintas, ambas baseadas na reação de Ugi, para a construção de um acervo de compostos cíclicos. A primeira delas, baseada nos preceitos da MiBs (Multiple Multicomponent Macrocyclizations Including Bifunctional Building Blocks), em que componentes bifuncionais são necessários, visou a síntese de compostos macrocíclicos via reações consecutivas de Ugi empregando diácidos carboxílicos preparados a partir de reações de Ugi do tipo U-5C-4CR. A segunda estratégia buscou empregar um aldeído polifuncionalizado, produto de um rearranjo de Claisen em adutos de Morita-Baylis-Hillman, como um dos componentes em reações multicomponentes de Ugi. Esta abordagem permitiu a obtenção de compostos heterocíclicos estruturalmente distintos pela utilização de diferentes estratégias de ciclização. / In general, cyclic structures occupy a prominent place in organic chemistry and synthetic routes for obtaining this class of molecules are highly desirable. There is a growing number of publications in which Ugi multi-component reactions are used for the synthesis of macrocyclic and heterocyclic compounds. In this work, two different synthetic strategies were proposed, both based on the Ugi reaction, for the construction of a collection of cyclic compounds. The first one, based on the precepts of the MiBs (Multiple Multicomponent Macrocyclics Including Bifunctional Building Blocks), in which bifunctional components are required, aimed the synthesis of macrocyclic compounds via consecutive Ugi reactions using carboxylic diacids prepared from U- 5C-4CR Ugi variant. The second strategy employ a polyfunctionalized aldehyde, product of a Claisen rearrangement in Morita-Baylis-Hillman adducts, as one of the components in Ugi multicomponent reactions. This approach allowed structurally distinct heterocyclic compounds readly obtained by the use of different cyclization strategies.

Submitted by Deborah Santos (deborah.araujo89@gmail.com) on 2018-05-30T20:42:54Z No. of bitstreams: 1 Tese - Deborah Santos.pdf: 12203832 bytes, checksum: e193cc5eef9d1f8e0dd6df5a35d4cc55 (MD5) / Rejected by Ronildo Prado (ri.bco@ufscar.br), reason: Oi , Faltou enviar a Carta comprovante assinada pelo orientador. Solicite o modelo em sua Secretaria de Pós-graduação, preencha e colete a assinatura com o orientador e acesse novamente o sistema para fazer o Upload. Fico no aguardo para finalizarmos o processo. Abraços Ronildo on 2018-06-04T18:07:58Z (GMT) / Submitted by Deborah Santos (deborah.araujo89@gmail.com) on 2018-06-04T19:48:12Z No. of bitstreams: 2 Tese - Deborah Santos.pdf: 12203832 bytes, checksum: e193cc5eef9d1f8e0dd6df5a35d4cc55 (MD5) doc PPGQ.pdf: 706491 bytes, checksum: 90df4e7187c05b6824acb979f9f1cafd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ri.bco@ufscar.br) on 2018-06-06T17:46:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Deborah Santos.pdf: 12203832 bytes, checksum: e193cc5eef9d1f8e0dd6df5a35d4cc55 (MD5) doc PPGQ.pdf: 706491 bytes, checksum: 90df4e7187c05b6824acb979f9f1cafd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ri.bco@ufscar.br) on 2018-06-06T17:53:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Deborah Santos.pdf: 12203832 bytes, checksum: e193cc5eef9d1f8e0dd6df5a35d4cc55 (MD5) doc PPGQ.pdf: 706491 bytes, checksum: 90df4e7187c05b6824acb979f9f1cafd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T17:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Deborah Santos.pdf: 12203832 bytes, checksum: e193cc5eef9d1f8e0dd6df5a35d4cc55 (MD5) doc PPGQ.pdf: 706491 bytes, checksum: 90df4e7187c05b6824acb979f9f1cafd (MD5) Previous issue date: 2017-12-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Cathepsin L is a lysosomal cysteine protease, that is related to many physiological processes, however overexpression and up- or downregulation may cause several pathologies. Therefore, cathepsin L became an interesting drug target. Peptidyl epoxides and aziridines are reported as potent cathepsin inhibitors.Previously, our research group has synthesized six new epoxi-α-acyloxycarboxamides through one-pot process starting with an organocatalyzed asymmetric epoxidation using catalyst I followed by Passerini reaction. Then, inhibitory assays against cathepsins K, L and V were performed, and the new compounds presented inhibition, mainly against cathepsin L. In order to further evaluate the structure-activity relationship of epoxi-α-acyloxycarboxamides 11 new compounds were synthesized. Among all, LPSN423 exhibited the best inhibitory activity. The mechanistic study showed that LSPN423 is a reversible tight binding uncompetitive inhibitor, which characterized by a high affinity enzyme-inhibitor complex. To further explore the application of 2,3-epoxi-aldehydes in multicomponent reactions, in addition to create a library of compounds to be evaluated against cathepsin L, Ugi reaction were performed sequentially to epoxidation. The 2-step procedure furnished the desired product with yields ranged from 22% to 68%. The new epoxi-α-acylaminocarboxamides were tested against cathepsin L and no significant activity was observed. The organocatalytic aziridination reaction is reported, however some drawbacks are associated with this reaction, such as the use of chlorinated solvents and large excess of base to promote the reaction. Thus, catalyst I allowed the use of the greener solvent mixture ethanol/water and a lower amount of base. Another drawback of this reaction is the unstable product, so to overcome this issue, the one-pot Passerini reaction was performed, right after the completion of the aziridination; the desired products were obtained from moderate to good yields. Preliminary evaluation of the new aziridine peptidomimetics indicates a potential activity of this class of compounds, although further studies are required. / A catepsina L é uma cisteíno protease lisossomal, que está envolvida em vários processos fisiológicos. Entretanto, falhas na sua expressão e regulação desencadeiam processos patológicos, por esse motivo, a catepsina L se tornou um alvo terapêutico interessante. Peptídeos contendo anéis epóxido e aziridina são reportados como inibidores potentes de catepsinas. Em um estudo prévio desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, 6 epoxi-α-aciloxicarboxamidas foram sintetizadas de maneira one-pot via reação de epoxidação assimétrica organocatalisada utilizando o catalisador I seguida da reação de Passerini. Testes relacionados à atividade dos compostos como inibidores de catepsinas K, V e L mostraram o potencial da nova classe, sobretudo frente à catepsina L. Neste trabalho, a coleção de epoxi-α-aciloxicarboxamidas foi ampliada com a síntese de mais 11 exemplos, a fim de melhor avaliar a relação estrutura-atividade desta classe de compostos frente à catepsina L. De toda a série, o LPSN423 apresentou a melhor inibição. Estudos sobre o mecanismo de inibição demonstraram que o LSPN423 é um inibidor reversível do tipo tight binding incompetitivo. Neste modo de inibição, o complexo enzima-inibidor apresenta elevada afinidade. Com o intuito de explorar a aplicação dos 2,3-epoxi-aldeídos assimétricos preparados pela metodologia desenvolvida no grupo de pesquisa, bem como criar uma biblioteca de compostos candidatos a inibidores de catepsina L, novas epoxi-α- acilaminocarboxamidas foram sintetizadas, desta vez empregando de forma sequencial a reação multicomponente de Ugi. Os rendimentos em duas etapas variaram de 22-68% para os cinco exemplos sintetizados. Os compostos desta série foram avaliados frente à catepsina L, porém, nenhum deles apresentou atividade inibitória significativa. A síntese de aziridinas assimétricas via organocatálise é reportada tendo como desvantagem a utilização de solventes clorados e excessos de base. O emprego do organocatalisador I proporcionou o uso de etanol:água como solvente e diminuição da quantidade de base. Uma limitação na síntese de β-formilaziridinas está na dificuldade de isolar os produtos, por esse motivo, aplicou-se a funcionalização da aziridina na reação de Passerini one-pot, na qual obteve-se o produto desejado com rendimentos moderados. A avaliação preliminar das aziridinas obtidas frente à inibição da catepsina L indica uma potencial atividade dessa classe de compostos, no entanto estudos mais aprofundados serão necessários. / CNPq: 144095/2014-9