Orientador: Jaime Amaya Farfan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T23:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VeraSoniaNunesda_M.pdf: 24237893 bytes, checksum: af640c316826bbfbc7705365551c1d56 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os efeitos da reação de maleilação no isolado protéico de soja (IPS) têm sido muito pouco investigados. O presente trabalho consistiu em estudar a modificação do IPS usando anidrido maléico, acompanhando seu efeito na concentração de lisina disponível, atividade dos inibidores de tripsina, grau de hidrofobicidade superficial e comportamento do IPS maleilado quando submetido à hidrólise enzimática com aquimotripsina. O IPS foi tratado com anidrido maléico nas concentrações molares de 0,0170 (IPSM1); 0,0505 (IPSM2); 0,0809 (IPSM3) e 0,1535 (IPSM4). Via de comparação, uma amostra do IPS foi desnaturada tennicamente a 80°C, por 10 minutos. A concentração de reagente de 0,0809M foi suficiente para atingir um grau de maleilação de 86,7%. O uso de benzoila-DL-arginina-p-nitroanilida (BAPNA) indicou que os níveis de atividade do inibidor correlacionaram inversamente com os graus de maleilação e que, excetuando o nível mais baixo de maleilação, a modificação química foi mais efetiva em eliminar a atividade inibitória do que tratamento ténnico ...Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: Chemical modification of soybean protein isolates (SPI) with maleic anhydride has not been studied to any great extent. The objective of the present work was to investigate the effect of maleylation of SPI on the total trypsin inhibitory activity, available lysine content, polyacrylamide-gel electrophoretic (SDS-PAGE) mobility, surface hydrophobicity of the SPI components and the effect on proteolysis of the isolate with a-chymotrypsin. The SPI suspension was reacted with maleic anhydride in the concentrations of (mole/L) 0.017 (SPIM1), 0.0505 (SPIM2), 0.0809 (SPIM3) and 0.1535 (SPIM4). For comparison, a sample of the isolate was thermally denatured at 80°C for 10 minutes. The SPI treatments showed corresponding lysine modification (maleylation) extents of (%) 3.2, 50.7, 86.7 and 92.4. Use of benzqyl-DL-arginine-p-nitroanylide (BAPNA) indicated that the levels of active inhibitor varied inversely with respect to the degree of maleylation and that, except for the least modified product, all of the chemical treatments were more effective at removing the antitryptic activity than thermal treatment ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Mestrado / Mestre em Ciência da Nutrição

Orientador: Rosiane Lopes da Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T08:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_Cathiados_M.pdf: 2669539 bytes, checksum: 364324f89741f00357d22a38d35ee9ee (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A gelatina é uma proteína de alto interesse e valor comercial, no entanto seu uso como agente emulsificante ainda é bastante restrito devido à limitações tecnológicas. O objetivo geral deste trabalho foi investigar as alterações nas propriedades físicas, químicas e funcionais da gelatina de origem bovina quando submetida à modificação química através da reação de acilação com um cloreto de ácido graxo, bem como avaliar seu desempenho em aplicações com finalidade tecnológica de emulsificação. Para a definição das condições ótimas de reação de acilação (pH de reação e concentração do reagente), foram avaliados o grau de acilação (GA), a atividade (AE) e estabilidade emulsificante (ES), a força de gel (Bloom) e a viscosidade. As gelatinas aciladas obtidas foram também caracterizadas quanto aos teores de proteína, cinzas, umidade, cloretos, distribuição de peso molecular, ponto isoelétrico e espectroscopia de infravermelho. As emulsões (20% óleo) produzidas utilizando as gelatinas aciladas foram avaliadas através de medidas de separação visual de fases e determinação de tamanho de gota por microscopia ótica. Os resultados mostraram que a reação de acilação apenas tornou-se efetiva quando realizada em pH extremamente alcalino (pH 11,0), porém a força de gel e a viscosidade diminuíram nestas condições. As gelatinas aciladas com maior força de gel e viscosidade mostraram maior efeito na estabilização das emulsões do que o grau de acilação. Como conseqüência, as gelatinas ¿controle¿ apresentaram melhor atuação na estabilização das emulsões. Não foram observadas diferenças significativas na distribuição de ponto isoelétrico das gelatinas e nos espectros de infravermelho obtidos. No entanto, as gelatinas aciladas em pHs mais altos (pH 10,6 e 11,0) apresentaram aumento da massa molecular média quando comparadas as gelatinas ¿controle¿ devido a introdução do grupo acila na cadeia de gelatina / Abstract: Gelatin is a protein widely used in food industry. However, its use as an emulsifier agent is still restricted due to technological limitations. The objective of this work was to investigate the alterations at physical, chemical and functional properties of bovine gelatin after it has been subjected to a chemical modification through the acylation with a fatty acid chloride. In addition, the behavior of this acylated gelatin as emulsifier was evaluated. The acylation degree (AD), the emulsifying activity (EA) and stability (ES), the gel strength (or Bloom) and the viscosity of the modified gelatins were evaluated to define the more adequate conditions of the acylation reaction (pH and reactive concentration). The acylated gelatins were characterized regarding to protein, ash, moisture, chloride content, molecular weight distribution, isoelectric point distribution and infrared spectroscopy. O/W emulsions (20% oil) stabilized with acylated gelatins were evaluated through visual phase separation measurements and determination of drop size using optical microscopy. The results showed that the acylation reaction was effective only at very high pH (around 11.0). However, the gel strength and viscosity decreased at higher pH of reaction. Acylated gelatins with higher gel strength and viscosity showed more pronounced effect on emulsions stability than the acylation degree. As a consequence, the ¿control¿ gelatins presented better emulsion stability than acylated ones. It was not observed significant differences at isoelectric point distribution and infrared spectrum obtained for the acylated gelatins. However, acylated gelatins at higher pH (pH 10.6 and 11.0) showed an increase of the mean molecular mass when compared to the ¿control¿ gelatins due to the introduction of acyl groups to the gelatin chain / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Croton é o segundo maior gênero de Euphorbiaceae, com aproximadamente 1.300 espécies, sendo 300 delas existentes no Brasil em diversos biomas. Várias espécies apresentam um característico látex vermelho-sangue, chamado \"sangue-de-dragão\", sendo usadas mundialmente na medicina tradicional. Estudos químicos indicam a presença de múltiplas classes de compostos, sendo as principais: diterpenos (clerodanos, labdanos, kauranos e traquilobanos), óleos voláteis, esteroides e triterpenoides, alcaloides, proantocianidinas e flavonoides. Estes últimos são metabólitos secundários com grande variedade estrutural, possuindo atividades biológicas reconhecidas e de potencial interesse medicinal. Croton floribundus Spreng. e Croton urucurana Baill., por apresentarem várias atividades biológicas de interesse medicinal, são utilizadas na medicina tradicional. Entretanto, poucos estudos têm sido desenvolvidos no sentido de se conhecer melhor aquela classe de substâncias fenólicas. Um dos objetivos deste trabalho corresponde ao isolamento e identificação de flavonoides de folhas de Croton floribundus e Croton urucurana. O material pulverizado foi extraído por refluxo com metanol 80% e concentrado. O extrato seco foi tratado com tolueno e diclorometano. A fase metanólica resultante foi fracionada e subfracionada por meio de cromatografia em coluna de PVPP e Sephadex LH-20, e cromatografia em papel. Depois de fracionadas, as amostras foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e os compostos identificados por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H) e carbono (13C) ou por CLAE com co-injeção de amostras autênticas. Em ambas as espécies foi identificado o flavonoide acilado tilirosídeo (5). Este parece ser um flavonoide característico do gênero. É um derivado acilado de kaempferol, isolado de um grande número de espécies de Croton. Em C.floribundus foram identificados três triglicosídeos: alcesefolisídeo (1), mauritianina (2), e isoramnetina-3-O-(2,6-di-ramnosil)-galactosídeo (3). Foram identificados também: quercetina-3-O-glucosídeo (4), helicrisosídeo-3\'-metil-éter (6), kaempferol (7), isoramnetina (8) 3-O-metil-kaempferol (9) e 3-O-metil isoramnetina (10). Em C.urucurana, foram identificados: orientina (11), rutina (12), vitexina (13), quercetina-7-O-ramnosídeo (14), ramnetina-3-O-ramnosídeo (15) e quercetina (16). Os flavonoides 1, 3, 14 mostraram-se inéditos, tanto para o gênero, quanto para a família. O flavonoide 15 foi inédito para o gênero, tendo sido encontrado na família, porém, na subfamília Euphorbioideae. Com a detecção do tilirosídeo, foi verificada a possibilidade de se utilizar os extratos proteicos de folhas jovens dessas duas espécies para acilar enzimaticamente flavonoides de interesse, pois estudos na literatura indicam que a acilação pode aumentar a estabilidade e biodisponibilidade de flavonoides, e também melhorar suas atividades biológicas. Para isso, folhas jovens foram coletadas e mantidas em N2 líquido, trituradas e extraídas com tampão de extração. O extrato obtido foi concentrado, sua concentração proteica foi determinada e, posteriormente, foi utilizado para acilar os substratos quercetina-3-O-glucosídeo, kaempferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-galactosídeo e quercetagetina-7-O-glucosídeo. p-Cumaroil-CoA e uma mistura de ácido p-cumárico e Coenzima A, foram utilizados como agentes acilantes. Foi verificado que o rendimento do extrato proteico de C.floribundus foi menor que o de C.urucurana. Enquanto o extrato de C.urucurana acilou os substratos glicosilados na posição 3, (kaemferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-glucosídeo e quercetina-3-Ogalactosídeo), não acilou o mono-glicosilado na posição 7 (quercetagetina-7-Oglucosídeo), indicando que as aciltransferases dessa espécie são regiosseletivas quanto à posição do resíduo de açúcar. Também demonstrou capacidade de acilação usando como agentes acilantes p-cumaroil-CoA e a combinação ácido p-cumárico + CoA + ATP. O extrato proteico de C.floribundus, talvez por ter apresentado um menor rendimento de extração, acilou apenas o kaempferol-3-O-glucosídeo, resultando no tilirosídeo, o flavonoide acilado característico do gênero / Croton is the second largest genus of Euphorbiaceae, with approximately 1,300 species, 300 among them native from Brazilian biomes. Several species of the genus, used worldly in traditional medicine, possess a characteristic blood colored latex, called \"dragon\'s blood\". Chemical studies about Croton species have uncovered multiple classes of secondary metabolites, such as diterpenes (clerodanes, labdanes, kauranes and trachylobanes), volatile oils, steroids and triterpenoids, alkaloids, proanthocyanidins and flavonoids. The latter are secondary metabolites with high structural diversity and recognized as having biological activities with medicinal potential. Croton floribundus Spreng. and C. urucurana Baill. have shown several medicinally promising biological activities and are used in traditional medicine. However, few investigations have been performed aiming the flavonoid chemistry of any of the two species. One of the objectives of the present study is the isolation and identification of flavonoids from leaves of C. floribundus and C. urucurana. Powdered material from both species was extracted by reflux with 80% methanol. The dry extracts were treated with toluene and dichloromethane, lyophilized and solubilized in methanol. The methanol solution was analyzed by polyvinylpolypyrrolidone column chromatography (PVPP-CC). The fractions obtained were further analyzed by PVPP-CC, Sephadex LH-20 column chromatography and paper chromatography. The fractions and isolated compounds obtained were analyzed by HPLC. Isolated compounds were identified by 1H and 13C NMR and HPLC co-chromatography with authentic samples. The acylated flavonol tiliroside (5) was obtained from extracts of both species. It seems to be a characteristic marker of the genus, having been reported for a high number of Croton species. From the leaf extract of C. floribundus three triglycosides were obtained in the present work: alcesefoliside (1), mauritianin (2) and isorhamnetin-3-O-(2,6-dirhamnosyl)-galactoside (3). Other glycosides identified were quercetin-3-O-glucoside (4), 3\'-helichrysoside-3-O-methyl ether (6), kaempferol (7), isorhamnetin (8), 3-O-methyl-kaempferol (9) and 3-O-methyl-isorhamnetin (10). The following compounds were obtained from C. urucurana: orientin (11), rutin (12), vitexin (13), quercetin-7-O-rhamnoside (14), rhamnetin-3-O-rhamnoside (15) and quercetin (16). Flavonoids 1, 3 and 14 are new regarding genus Croton and family Euphorbiaceae. Flavonoid 15 was previously found in subfamily Euphorbioideae and is now reported for the first time in Croton. Taking into account the detection of tiliroside in the material analyzed, and that acylation increases both stability and bioavailability of flavonoids, while enhancing their biological activity, an approach was planned to use protein extracts of young leaves of both species aiming the enzymatic acylation of several flavonoids. Young leaves were maintained in liquid N2, ground and treated with extraction buffer. The extract obtained was concentrated and mixed with p-coumaroyl-CoA and a mix of p-coumaric acid and Coenzyme A. The extract was used in assays aiming the acylation of quercetin-3-O-glucoside, kaempferol-3-O-glucoside, quercetin-3-O-galactoside and quercetagetin-7- O-glucoside. The concentration of the protein extract from C. floribundus was lower than that of C. urucurana. The extract from C. urucurana acylated the 3-O-glycosilated substrata kaempferol-glucoside, quercetin-glucoside and quercetin-galactoside, but was ineffective toward quercetagetin-7-O-glucoside. These results suggest that acyltransferases in the extract are regioselective about the position of attachment of the sugar moiety. They were shown to be effective using either p-coumaroyl or the combination p-coumaroyl-CoA + ATP. C. floribundus protein extract acylated only kaempferol-3-O-glucoside, yielding tiliroside, the characteristic acylated flavonoid of Croton

A técnica de ressonância ciclotrônica de íons permite aprisionar numa cela adequada íons produzidos por impacto de elétrons sobre um gás a baixa pressão (10-7 - 10-4 Torr) . Os íons são mantidos na cela por tempos de 3 a 10 ms e dessa maneira podem reagir com moléculas neutras do gás do qual provém ou, de algum outro gás introduzido no espectrômetro. Resultam dessas reações produtos iônicos, que frequentemente foram observados reagirem novamente com moléculas neutras, dando origem a íons terciários. Todos os íons são detectados pela potência que absorvem de um campo de rádio-frequência conveniente, podendo ser registrado um espectro, no qual cada íon é caracterizado por sua massa, sendo a intensidade do pico correspondente proporcional à corrente iônica parcial do lon na cela. Contudo, a situação é tal que íons de massa maior permanecem por tempos mais longos na cela, de modo a reagirem em maior extensão e absorverem maior potência do oscilador de rádio-frequência. Essa discriminação de massa precisa ser levada em conta ao interpretar os espectros de ressonância ciclotrônica de íons e, para esclarecer a natureza das correções necessárias, as principais equações que descrevem o movimento dos íons na cela foram deduzidas e discutidas na primeira parte deste trabalho. Tais equações sugerem urna série de experiências, que tornam a espectroscopia de ressonância ciclotrônica de íons uma técnica muito versátil. Estas experiências foram todas apresentadas na primeira parte, devendo-se salientar a experiência de ressonância dupla, que permite identificar de maneira inequívoca o precursor de algum produto iônico, a experiência de ejeção de íons, que permite remover seletivamente um íon de dada espécie da cela, além de experiências que visam a obtenção de constantes de velocidade de reações de íons com moléculas. É justamente esta última grandeza mencionada, a saber, a constante de velocidade de uma reação, a que pode ser com parada com valores calculados a partir de modelos teóricos. Esses modelos baseiam-se em sua maioria na interação do íon, considerado como carga puntiforme, com a molécula neutra de certa polarizabilidade e momento dipolar (modelo de polarização) ou, na fragmentação de um complexo intermediário (modelos estatísticos). Os aspectos teóricos das reações entre íons e moléculas em fase gasosa foram analisados e os modelos mencionados, discutidos, além de modelos chamados \"diretos\" mais apropriados para comparações com resultados de experiências de feixes iônicos. A espectroscopia de ressonância ciclotrônica de íons foi utilizada para o estudo de reações de acilação em cetonas, reações bastante gerais (foi verificado que ocorrem também em outros sistemas carbonílicos) e que podem ser representadas pela equação RCOR\'+ + RCOR\' &#8594; RCO+ (RCOR\') + R\'. Estudos de variação das correntes iônicas relativas de todos os íons das cetonas, em função da pressão de cetona neutra, possibitaram a dedução de um mecanismo de formação desses íons acilados. Os resultados estão de acordo com um esquema no qual esse produto é formado pela fragmentação de um dímero intermediário, para o qual se supõe existirem condições de estado estacionário. Esta fragmentação se dá de maneira análoga à fragmentação dos íons moleculares de cetonas em espectroscopia de massa usual, tratando-se então de uma fragmentação induzida por uma espécie neutra. A pressões elevadas, nas quais o dímero pode sofrer colisões não-reativas e relaxar o excesso de energia interna, o mesmo é estabilizado, fornecendo um pico no espectro. Cetonas de polarizabilidade maior têm uma afinidade maior para o grupo acila; isto foi concluído, quando foram observadas reações de transferência de grupos acila, como por exemplo a transferência de CH3CO+ da cetona para a butanona num sistema formado pela mistura dessas duas cetonas. Estudos de basicidade relativa de álcoois, ácidos, ésteres e cetonas revelaram que há uma relação de proporcionalidade entre a basicidade desses compostos e seu potencial de ionização. Isto havia sido mostrado anteriormente para o caso das aminas, por outros pesquisadores. O conhecimento da basicidade de álcoois, ácidos e ésteres permitiu analisar reações de esterificação e transesterificação sob o ponto de vista termoquímico. Trata-se de reações entre moléculas protonadas das espécies mencionadas, que podem ser consideradas análogas às reações catalisadas por ácidos em solução. O fato de uma reação ser exotérmica não significa que ela ocorra. Assim, foi observado que ácido fórmico não é esterificado por metanol ou etanol nas condições reinantes numa cela de ressonância ciclotrônica de íons, enquanto quê ácido acético o é. A ordem relativa de basicidades em fase gasosa foi determinada como sendo HCOOH < ( CH30H < C2H5OH < CH3COOH. Dessa maneira os resultados estão de acordo com um ataque nucleófilo por parte do álcool no ácido protonado; porém, se este é menos básico que o álcool, ocorre a transferência de próton e não a esterificação. Reações de transesterificação não foram observadas de maneira alguma, mas uma outra reação entre ésteres e álcoois foi encontrada e que pode ser exemplificada pela equação (CH3)2CHOH2+ + HCOOC3H7 &#8594; HCO2(C3H7) (C3H7)+ + H2O. Esta reação só se dá com álcoois capazes de produzir íons de carbônio mais estáveis que os primários; portanto metanol e etanol não reagem. O produto formado pode fragmentar novamente O que revelou que o grupo alquila proveniente do álcool retém um excesso de energia na sua ligação, pois na decomposição é esta a ligação que rompe. Em todos estes estudos, isto é, nos de acilação de cetonas e de esterificação, bem como nos estudos de basicidade, foi sempre salientada a importância de examinar essas reações em fase gasosa, pelo fato de serem reações mais simples, uma vez que se dão na ausência de solventes e portanto revelarem propriedades intrínsecas das espécies envolvidas. Finalmente foram descritas algumas modificações realizadas no espectrômetro de ressonância ciclotrônica de íons, para poder operá-lo de forma pulsada. Com isso é possível manter os íons por tempos maiores na cela (500 ms) e, o que é mais importante, esses tempos podem ser definidos com grande precisão, o que torna viável a obtenção de resultados quantitativos (constantes de velocidade de reação) melhores. / Ions can be trapped for times as long as 10 ms by the combined action of magnetic and electric fields in the cell of an ion cyclotron resonance spectrometer. Despite the low operating pressure (10-7 - 10-4 Torr), the ions experience many collisions during this time, some of which may be reactive, leading to product ions. The ion cyclotron resonance spectrum thus displays a series of peaks corresponding to the various primary, secondary, and eventually tertiary ions; the peak heights, after suitable mass correction, yield ion currents. The double resonance technique allows one to establish unambiguously the precursor ions of a given product ion, by accelerating the suspected reagent ions and examining the effect on the product ion. Ions can also be selectively ejected from the cell. These techniques, which were described in this thesis after an outline of the basic principles of ion cyclotron resonance spectroscopy, allow, one to unravel the gaseous ion chemistry in any chemical system. Rate constants of ion-molecule reactions can be determined by ion cyclotron resonance spectroscopy. The necessary equations, based on the equations relating measured peak intensities to ion currents, were derived and their limitations, as well as those of the experimental procedures for obtaining the input parameters for the expressions, were discussed. Rate constants can also be calculated theoretically and there are a few microscopic models which treat the collision of an ion with a polarizable neutral molecule (polarization model) or the unimolecular fragmentation of an intermediate complex (statistical models). Direct models, although more suitable for comparison with results from beam experiments, were presented together with the above mentioned models, and their importance for the interpretation of the basic aspects of ion-molecule chemistry was discussed. The ion cyclotron resonance spectrometer was used to study an acylation reaction in ketones, which seems to be general for carbonyl compounds. RCOR\'+ + RCOR\' &#8594; RCO+ (RCOR\') + R\'. Pressure plots of the ion currents in ketones allowed us to propose a mechanism according to which the acylated ketones are formed by the fragmentation of an excited dimer ion, in a fashion analogous to the fragmentation of ketone parent ions in ordinary mass spectroscopy. Steady state conditions prevail for the excited dimer, which can be stabilized at pressures high enough for the ion to collide with a neutral in a time short compared to his life time, thus relaxing excess energy. The acyl group can be transferred from a ketone of lower polarizability to one of higher polarizability; thus CH3CO+ is for instance transferred from acetone to butanone in a mixture of these two compounds, as detected by double resonance. Relative proton affinities of alcohols, acids, esters, and ketones were determined and the results are in agreement with the assumption of constant hydrogen affinity within a homologous series, as has been shown previously for the case of amines by others. Of particular interest is the following order of proton affinities: HCOOH < ( CH30H < C2H5OH < CH3COOH. The positive ion spectra of mixtures of acetic acid with methanol or ethanol revealed that this acid reacts with the alcohols yielding a protonated ester, in a process apparently analogous to the acid catalized esterification in solution. On the other hand,formic acid was found not to behave in this way, although the reactions are all exothermic. These results could be rationalized assuming that a nucleophilic attack takes place on the protonated acid by the alcohol. If the alcohol is more basic, only proton transfer is observed. Transesterification reactions were not detected, but this failure was compensated by a reaction which all higher alcohols, namely those capable of producing a secondary or tertiary carbonium ion, undergo with the esters. This reaction can be exemplified by (CH3)2CHOH2+ + HCOOC3H7 &#8594; HCO2(C3H7) (C3H7)+ + H2O. Although in this particular reaction both alkyl groups seem equivalent, they are not so with respect to internal vibrational energy; this was demonstrated by the decomposition reactions which the ionic products like the one in the reaction above undergo: the alkyl group originally in the alcohol is always eliminated. All the reactions mentioned above, namely, acylation of ketones, proton transfer, and esterification, show the importance of ion-molecule reaction studies in the gas phase, where the intrinsic properties of the reacting species can be examined, free from solvation effects. This point has been repeatedly stressed. In a last chapter in this thesis the necessary modifications of the ion cyclotron resonance spectrometer, in order to operate it in a pulsed mode, were described. With this kind of operation a bunch of ions is formed by a pulse of the electron beam and the ions react for a known period of time, after which they are removed from the cell. Kinetic studies can be more easily carried out in this way than in the conventional one. Some preliminary results were shown.

A técnica de ressonância ciclotrônica de íons permite aprisionar numa cela adequada íons produzidos por impacto de elétrons sobre um gás a baixa pressão (10-7 - 10-4 Torr) . Os íons são mantidos na cela por tempos de 3 a 10 ms e dessa maneira podem reagir com moléculas neutras do gás do qual provém ou, de algum outro gás introduzido no espectrômetro. Resultam dessas reações produtos iônicos, que frequentemente foram observados reagirem novamente com moléculas neutras, dando origem a íons terciários. Todos os íons são detectados pela potência que absorvem de um campo de rádio-frequência conveniente, podendo ser registrado um espectro, no qual cada íon é caracterizado por sua massa, sendo a intensidade do pico correspondente proporcional à corrente iônica parcial do lon na cela. Contudo, a situação é tal que íons de massa maior permanecem por tempos mais longos na cela, de modo a reagirem em maior extensão e absorverem maior potência do oscilador de rádio-frequência. Essa discriminação de massa precisa ser levada em conta ao interpretar os espectros de ressonância ciclotrônica de íons e, para esclarecer a natureza das correções necessárias, as principais equações que descrevem o movimento dos íons na cela foram deduzidas e discutidas na primeira parte deste trabalho. Tais equações sugerem urna série de experiências, que tornam a espectroscopia de ressonância ciclotrônica de íons uma técnica muito versátil. Estas experiências foram todas apresentadas na primeira parte, devendo-se salientar a experiência de ressonância dupla, que permite identificar de maneira inequívoca o precursor de algum produto iônico, a experiência de ejeção de íons, que permite remover seletivamente um íon de dada espécie da cela, além de experiências que visam a obtenção de constantes de velocidade de reações de íons com moléculas. É justamente esta última grandeza mencionada, a saber, a constante de velocidade de uma reação, a que pode ser com parada com valores calculados a partir de modelos teóricos. Esses modelos baseiam-se em sua maioria na interação do íon, considerado como carga puntiforme, com a molécula neutra de certa polarizabilidade e momento dipolar (modelo de polarização) ou, na fragmentação de um complexo intermediário (modelos estatísticos). Os aspectos teóricos das reações entre íons e moléculas em fase gasosa foram analisados e os modelos mencionados, discutidos, além de modelos chamados \"diretos\" mais apropriados para comparações com resultados de experiências de feixes iônicos. A espectroscopia de ressonância ciclotrônica de íons foi utilizada para o estudo de reações de acilação em cetonas, reações bastante gerais (foi verificado que ocorrem também em outros sistemas carbonílicos) e que podem ser representadas pela equação RCOR\'+ + RCOR\' &#8594; RCO+ (RCOR\') + R\'. Estudos de variação das correntes iônicas relativas de todos os íons das cetonas, em função da pressão de cetona neutra, possibitaram a dedução de um mecanismo de formação desses íons acilados. Os resultados estão de acordo com um esquema no qual esse produto é formado pela fragmentação de um dímero intermediário, para o qual se supõe existirem condições de estado estacionário. Esta fragmentação se dá de maneira análoga à fragmentação dos íons moleculares de cetonas em espectroscopia de massa usual, tratando-se então de uma fragmentação induzida por uma espécie neutra. A pressões elevadas, nas quais o dímero pode sofrer colisões não-reativas e relaxar o excesso de energia interna, o mesmo é estabilizado, fornecendo um pico no espectro. Cetonas de polarizabilidade maior têm uma afinidade maior para o grupo acila; isto foi concluído, quando foram observadas reações de transferência de grupos acila, como por exemplo a transferência de CH3CO+ da cetona para a butanona num sistema formado pela mistura dessas duas cetonas. Estudos de basicidade relativa de álcoois, ácidos, ésteres e cetonas revelaram que há uma relação de proporcionalidade entre a basicidade desses compostos e seu potencial de ionização. Isto havia sido mostrado anteriormente para o caso das aminas, por outros pesquisadores. O conhecimento da basicidade de álcoois, ácidos e ésteres permitiu analisar reações de esterificação e transesterificação sob o ponto de vista termoquímico. Trata-se de reações entre moléculas protonadas das espécies mencionadas, que podem ser consideradas análogas às reações catalisadas por ácidos em solução. O fato de uma reação ser exotérmica não significa que ela ocorra. Assim, foi observado que ácido fórmico não é esterificado por metanol ou etanol nas condições reinantes numa cela de ressonância ciclotrônica de íons, enquanto quê ácido acético o é. A ordem relativa de basicidades em fase gasosa foi determinada como sendo HCOOH < ( CH30H < C2H5OH < CH3COOH. Dessa maneira os resultados estão de acordo com um ataque nucleófilo por parte do álcool no ácido protonado; porém, se este é menos básico que o álcool, ocorre a transferência de próton e não a esterificação. Reações de transesterificação não foram observadas de maneira alguma, mas uma outra reação entre ésteres e álcoois foi encontrada e que pode ser exemplificada pela equação (CH3)2CHOH2+ + HCOOC3H7 &#8594; HCO2(C3H7) (C3H7)+ + H2O. Esta reação só se dá com álcoois capazes de produzir íons de carbônio mais estáveis que os primários; portanto metanol e etanol não reagem. O produto formado pode fragmentar novamente O que revelou que o grupo alquila proveniente do álcool retém um excesso de energia na sua ligação, pois na decomposição é esta a ligação que rompe. Em todos estes estudos, isto é, nos de acilação de cetonas e de esterificação, bem como nos estudos de basicidade, foi sempre salientada a importância de examinar essas reações em fase gasosa, pelo fato de serem reações mais simples, uma vez que se dão na ausência de solventes e portanto revelarem propriedades intrínsecas das espécies envolvidas. Finalmente foram descritas algumas modificações realizadas no espectrômetro de ressonância ciclotrônica de íons, para poder operá-lo de forma pulsada. Com isso é possível manter os íons por tempos maiores na cela (500 ms) e, o que é mais importante, esses tempos podem ser definidos com grande precisão, o que torna viável a obtenção de resultados quantitativos (constantes de velocidade de reação) melhores. / Ions can be trapped for times as long as 10 ms by the combined action of magnetic and electric fields in the cell of an ion cyclotron resonance spectrometer. Despite the low operating pressure (10-7 - 10-4 Torr), the ions experience many collisions during this time, some of which may be reactive, leading to product ions. The ion cyclotron resonance spectrum thus displays a series of peaks corresponding to the various primary, secondary, and eventually tertiary ions; the peak heights, after suitable mass correction, yield ion currents. The double resonance technique allows one to establish unambiguously the precursor ions of a given product ion, by accelerating the suspected reagent ions and examining the effect on the product ion. Ions can also be selectively ejected from the cell. These techniques, which were described in this thesis after an outline of the basic principles of ion cyclotron resonance spectroscopy, allow, one to unravel the gaseous ion chemistry in any chemical system. Rate constants of ion-molecule reactions can be determined by ion cyclotron resonance spectroscopy. The necessary equations, based on the equations relating measured peak intensities to ion currents, were derived and their limitations, as well as those of the experimental procedures for obtaining the input parameters for the expressions, were discussed. Rate constants can also be calculated theoretically and there are a few microscopic models which treat the collision of an ion with a polarizable neutral molecule (polarization model) or the unimolecular fragmentation of an intermediate complex (statistical models). Direct models, although more suitable for comparison with results from beam experiments, were presented together with the above mentioned models, and their importance for the interpretation of the basic aspects of ion-molecule chemistry was discussed. The ion cyclotron resonance spectrometer was used to study an acylation reaction in ketones, which seems to be general for carbonyl compounds. RCOR\'+ + RCOR\' &#8594; RCO+ (RCOR\') + R\'. Pressure plots of the ion currents in ketones allowed us to propose a mechanism according to which the acylated ketones are formed by the fragmentation of an excited dimer ion, in a fashion analogous to the fragmentation of ketone parent ions in ordinary mass spectroscopy. Steady state conditions prevail for the excited dimer, which can be stabilized at pressures high enough for the ion to collide with a neutral in a time short compared to his life time, thus relaxing excess energy. The acyl group can be transferred from a ketone of lower polarizability to one of higher polarizability; thus CH3CO+ is for instance transferred from acetone to butanone in a mixture of these two compounds, as detected by double resonance. Relative proton affinities of alcohols, acids, esters, and ketones were determined and the results are in agreement with the assumption of constant hydrogen affinity within a homologous series, as has been shown previously for the case of amines by others. Of particular interest is the following order of proton affinities: HCOOH < ( CH30H < C2H5OH < CH3COOH. The positive ion spectra of mixtures of acetic acid with methanol or ethanol revealed that this acid reacts with the alcohols yielding a protonated ester, in a process apparently analogous to the acid catalized esterification in solution. On the other hand,formic acid was found not to behave in this way, although the reactions are all exothermic. These results could be rationalized assuming that a nucleophilic attack takes place on the protonated acid by the alcohol. If the alcohol is more basic, only proton transfer is observed. Transesterification reactions were not detected, but this failure was compensated by a reaction which all higher alcohols, namely those capable of producing a secondary or tertiary carbonium ion, undergo with the esters. This reaction can be exemplified by (CH3)2CHOH2+ + HCOOC3H7 &#8594; HCO2(C3H7) (C3H7)+ + H2O. Although in this particular reaction both alkyl groups seem equivalent, they are not so with respect to internal vibrational energy; this was demonstrated by the decomposition reactions which the ionic products like the one in the reaction above undergo: the alkyl group originally in the alcohol is always eliminated. All the reactions mentioned above, namely, acylation of ketones, proton transfer, and esterification, show the importance of ion-molecule reaction studies in the gas phase, where the intrinsic properties of the reacting species can be examined, free from solvation effects. This point has been repeatedly stressed. In a last chapter in this thesis the necessary modifications of the ion cyclotron resonance spectrometer, in order to operate it in a pulsed mode, were described. With this kind of operation a bunch of ions is formed by a pulse of the electron beam and the ions react for a known period of time, after which they are removed from the cell. Kinetic studies can be more easily carried out in this way than in the conventional one. Some preliminary results were shown.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present dissertation describe, initially, the synthesis of a new series of 4,4,4-trichloro-1-aryl-1,3-butanediones (3a-l) [Cl3CCOCHRCOR1], where R=H, CH3 and R1 = Ph, 4-CH3Ph, 3-OCH3Ph, 4-OCH3Ph, 4-FPh, 4-ClPh, 4- BrPh, 4-4 Bifenyl, 4-NO2Ph, 1-naftyl e 2-naftyl, from the hydrolysis reaction of the b-alcoxivinil trichloromethyl ketones, obtained through the acylation of acetals with trichloroacetyl chloride. This method which represent the most effective form of obtainment of the compounds chloride dicarbonylic. The series of the compounds was obtained with great yields between 76-92%. The structures of compounds were determined by 1H NMR and 13C NMR spectroscopy, CG-MS and infra red analyses and, in some cases, X-rays diffraction. From the data obtained in the X-ray diffraction, was realized a structural study of diketones. This data furnished important informations about bond length, bond and dihedral angles in the crystalline form of compounds. Furthermore, the experimental crystallographic data were compared with data obtained from semi-empirical AM1calculations. Finally, were described the coordination reactions of dicarbonylic compounds with metallic nucleus of copper (II) and iron (III), for best of our knowledge, these compounds have not been described in the literature. The compounds were obtained in a shape of fine dust and identified per infra red spectroscopy. / A presente dissertação descreve, inicialmente, a síntese de uma nova série de 4,4,4-tricloro-1-aril-1,3-butanodionas (3a-l) [Cl3CCOCHRCOR1], onde R=H, CH3 e R1 = Ph, 4-CH3Ph, 3-OCH3Ph, 4-OCH3Ph, 4-FPh, 4-ClPh, 4-BrPh, 4-4 Bifenil, 4-NO2Ph, 1-naftil e 2-naftil, a partir da reação de hidrólise das b- alcoxivinil triclorometil cetonas, obtidas via reação de acilação de acetais com cloreto de tricloro acetila, método este que representa a forma mais eficaz de obtenção de dicarbonílicos clorados. A série dos compostos foi obtida com ótimos rendimentos entre 76-92%. Os compostos citados foram caracterizados utilizando RMN 1H, 13C, espectrometria de massas, espectroscopia de infravermelho e difração de raios-X. Ainda, de posse dos dados obtidos por difração de raios-X foi realizado um estudo estrutural das dicetonas obtendo informações importantes no que diz respeito a comprimentos, ângulos de ligações e conformações mais estáveis. Desta forma foi possível comparar os dados experimentais obtidos com o método semi-empírico AM1. Numa etapa posterior, são descritas as reações de coordenação dos dicarbonílicos obtidos com núcleos metálicos de cobre (II) e ferro (III), estes também inéditos. Os compostos foram obtidos na forma de pós finos e identificados por espectroscopia de infravermelho.

Croton é o segundo maior gênero de Euphorbiaceae, com aproximadamente 1.300 espécies, sendo 300 delas existentes no Brasil em diversos biomas. Várias espécies apresentam um característico látex vermelho-sangue, chamado \"sangue-de-dragão\", sendo usadas mundialmente na medicina tradicional. Estudos químicos indicam a presença de múltiplas classes de compostos, sendo as principais: diterpenos (clerodanos, labdanos, kauranos e traquilobanos), óleos voláteis, esteroides e triterpenoides, alcaloides, proantocianidinas e flavonoides. Estes últimos são metabólitos secundários com grande variedade estrutural, possuindo atividades biológicas reconhecidas e de potencial interesse medicinal. Croton floribundus Spreng. e Croton urucurana Baill., por apresentarem várias atividades biológicas de interesse medicinal, são utilizadas na medicina tradicional. Entretanto, poucos estudos têm sido desenvolvidos no sentido de se conhecer melhor aquela classe de substâncias fenólicas. Um dos objetivos deste trabalho corresponde ao isolamento e identificação de flavonoides de folhas de Croton floribundus e Croton urucurana. O material pulverizado foi extraído por refluxo com metanol 80% e concentrado. O extrato seco foi tratado com tolueno e diclorometano. A fase metanólica resultante foi fracionada e subfracionada por meio de cromatografia em coluna de PVPP e Sephadex LH-20, e cromatografia em papel. Depois de fracionadas, as amostras foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e os compostos identificados por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H) e carbono (13C) ou por CLAE com co-injeção de amostras autênticas. Em ambas as espécies foi identificado o flavonoide acilado tilirosídeo (5). Este parece ser um flavonoide característico do gênero. É um derivado acilado de kaempferol, isolado de um grande número de espécies de Croton. Em C.floribundus foram identificados três triglicosídeos: alcesefolisídeo (1), mauritianina (2), e isoramnetina-3-O-(2,6-di-ramnosil)-galactosídeo (3). Foram identificados também: quercetina-3-O-glucosídeo (4), helicrisosídeo-3\'-metil-éter (6), kaempferol (7), isoramnetina (8) 3-O-metil-kaempferol (9) e 3-O-metil isoramnetina (10). Em C.urucurana, foram identificados: orientina (11), rutina (12), vitexina (13), quercetina-7-O-ramnosídeo (14), ramnetina-3-O-ramnosídeo (15) e quercetina (16). Os flavonoides 1, 3, 14 mostraram-se inéditos, tanto para o gênero, quanto para a família. O flavonoide 15 foi inédito para o gênero, tendo sido encontrado na família, porém, na subfamília Euphorbioideae. Com a detecção do tilirosídeo, foi verificada a possibilidade de se utilizar os extratos proteicos de folhas jovens dessas duas espécies para acilar enzimaticamente flavonoides de interesse, pois estudos na literatura indicam que a acilação pode aumentar a estabilidade e biodisponibilidade de flavonoides, e também melhorar suas atividades biológicas. Para isso, folhas jovens foram coletadas e mantidas em N2 líquido, trituradas e extraídas com tampão de extração. O extrato obtido foi concentrado, sua concentração proteica foi determinada e, posteriormente, foi utilizado para acilar os substratos quercetina-3-O-glucosídeo, kaempferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-galactosídeo e quercetagetina-7-O-glucosídeo. p-Cumaroil-CoA e uma mistura de ácido p-cumárico e Coenzima A, foram utilizados como agentes acilantes. Foi verificado que o rendimento do extrato proteico de C.floribundus foi menor que o de C.urucurana. Enquanto o extrato de C.urucurana acilou os substratos glicosilados na posição 3, (kaemferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-glucosídeo e quercetina-3-Ogalactosídeo), não acilou o mono-glicosilado na posição 7 (quercetagetina-7-Oglucosídeo), indicando que as aciltransferases dessa espécie são regiosseletivas quanto à posição do resíduo de açúcar. Também demonstrou capacidade de acilação usando como agentes acilantes p-cumaroil-CoA e a combinação ácido p-cumárico + CoA + ATP. O extrato proteico de C.floribundus, talvez por ter apresentado um menor rendimento de extração, acilou apenas o kaempferol-3-O-glucosídeo, resultando no tilirosídeo, o flavonoide acilado característico do gênero / Croton is the second largest genus of Euphorbiaceae, with approximately 1,300 species, 300 among them native from Brazilian biomes. Several species of the genus, used worldly in traditional medicine, possess a characteristic blood colored latex, called \"dragon\'s blood\". Chemical studies about Croton species have uncovered multiple classes of secondary metabolites, such as diterpenes (clerodanes, labdanes, kauranes and trachylobanes), volatile oils, steroids and triterpenoids, alkaloids, proanthocyanidins and flavonoids. The latter are secondary metabolites with high structural diversity and recognized as having biological activities with medicinal potential. Croton floribundus Spreng. and C. urucurana Baill. have shown several medicinally promising biological activities and are used in traditional medicine. However, few investigations have been performed aiming the flavonoid chemistry of any of the two species. One of the objectives of the present study is the isolation and identification of flavonoids from leaves of C. floribundus and C. urucurana. Powdered material from both species was extracted by reflux with 80% methanol. The dry extracts were treated with toluene and dichloromethane, lyophilized and solubilized in methanol. The methanol solution was analyzed by polyvinylpolypyrrolidone column chromatography (PVPP-CC). The fractions obtained were further analyzed by PVPP-CC, Sephadex LH-20 column chromatography and paper chromatography. The fractions and isolated compounds obtained were analyzed by HPLC. Isolated compounds were identified by 1H and 13C NMR and HPLC co-chromatography with authentic samples. The acylated flavonol tiliroside (5) was obtained from extracts of both species. It seems to be a characteristic marker of the genus, having been reported for a high number of Croton species. From the leaf extract of C. floribundus three triglycosides were obtained in the present work: alcesefoliside (1), mauritianin (2) and isorhamnetin-3-O-(2,6-dirhamnosyl)-galactoside (3). Other glycosides identified were quercetin-3-O-glucoside (4), 3\'-helichrysoside-3-O-methyl ether (6), kaempferol (7), isorhamnetin (8), 3-O-methyl-kaempferol (9) and 3-O-methyl-isorhamnetin (10). The following compounds were obtained from C. urucurana: orientin (11), rutin (12), vitexin (13), quercetin-7-O-rhamnoside (14), rhamnetin-3-O-rhamnoside (15) and quercetin (16). Flavonoids 1, 3 and 14 are new regarding genus Croton and family Euphorbiaceae. Flavonoid 15 was previously found in subfamily Euphorbioideae and is now reported for the first time in Croton. Taking into account the detection of tiliroside in the material analyzed, and that acylation increases both stability and bioavailability of flavonoids, while enhancing their biological activity, an approach was planned to use protein extracts of young leaves of both species aiming the enzymatic acylation of several flavonoids. Young leaves were maintained in liquid N2, ground and treated with extraction buffer. The extract obtained was concentrated and mixed with p-coumaroyl-CoA and a mix of p-coumaric acid and Coenzyme A. The extract was used in assays aiming the acylation of quercetin-3-O-glucoside, kaempferol-3-O-glucoside, quercetin-3-O-galactoside and quercetagetin-7- O-glucoside. The concentration of the protein extract from C. floribundus was lower than that of C. urucurana. The extract from C. urucurana acylated the 3-O-glycosilated substrata kaempferol-glucoside, quercetin-glucoside and quercetin-galactoside, but was ineffective toward quercetagetin-7-O-glucoside. These results suggest that acyltransferases in the extract are regioselective about the position of attachment of the sugar moiety. They were shown to be effective using either p-coumaroyl or the combination p-coumaroyl-CoA + ATP. C. floribundus protein extract acylated only kaempferol-3-O-glucoside, yielding tiliroside, the characteristic acylated flavonoid of Croton

Neste trabalho foi realizada a funcionalização de grafite sem prévio tratamento em condições de Fridel-Crafts. Considerando que a grafite não possui hidrogênio em sua estrutura, não se observa uma reação de substituição eletrofílica. Por outro lado, o trabalho mostra o papel da umidade presente no grafite na reação de funcionalização. Dessa forma, foi proposto um mecanismo para a reação com a participação da água adsorvida na grafite estabilizando o carbocátion formado. O grafite funcionalizado obtido na reação foi utilizado como material eletródico. Para a reação de funcionalização, quatro moléculas foram utilizadas: ácido ferrocenomonocarboxílico, cloreto de 4-nitrobenzoíla, cloreto de 3,5-dinitrobenzoíla e ácido 3,4-dinitrobenzóico. Para o estudo das condições ótimas da reação, utilizou-se diferentes potências de radiação no reator de micro-ondas, sendo que a extensão da funcionalização mostrou-se sensível à variação deste parâmetro. Para a caracterização dos materiais, utilizou-se voltametria cíclica e análise térmica (TG e DTA). Resultados de infravermelho e Ramam são apresentados no Apêndice A. Os resultados eletroquímicos mostraram que os materiais funcionalizados em maiores potências apresentaram maior corrente Faradaica, mas ao mesmo tempo, o material obtido foi mais resistivo. A diferença de potencial relacionada ao processo redox do ferroceno aumentou conforme a extensão da funcionalização, uma vez que um sobrepotencial é necessário devido ao fluxo iônico (para a manutenção da eletroneutralidade) relativo ao número de espécies envolvidas. Os resultados eletroquímicos também indicaram que a funcionalização do grafite com os nitro compostos foi baixa. A análise térmica evidenciou que a reação de funcionalização do grafite com o ferroceno resultou em materiais com 15% a 20% (m/m) de material ligado ao grafite. Os materiais funcionalizados a maiores potências apresentaram maior massa ligada ao grafite. A funcionalização com os nitro compostos resultou em materiais com menos de 3% (m/m) de composto ligado ao grafite. Os resultados das duas técnicas mostraram coerência na análise da extensão da funcionalização. O material funcionalizado com o ácido ferrocenomonocarboxilico foi o que apresentou os melhores resultados e propõe-se uma explicação para tal baseado no mecanismo de reação sugerido. Com o objetivo de melhor elucidar o mecanismo da reação, foram realizadas algumas reações na ausência de alguns reagentes. Por exemplo, quando tenta-se funcionalizar o material sem a presença de cloreto de alumínio ou sem a umidade natural do grafite, a reação não ocorre. / In this work natural graphite functionalization in Fridel-Crafts conditions is performed using a one-step microwave assisted reaction. Since there is no hydrogen in graphite structure, it is not possible to observe electrophilic substitution. On the other hand this work shows the role of the moisture present on graphite in the functionalization reaction under this condition. Therefore, a reaction mechanism with the participation of the water naturally adsorbed on graphite stabilizing the formed carbocation has been suggested. After the reaction, the functionalized graphite was used as electrode material. Four molecules were used to functionalize graphite: Ferrocene monocarboxylic acid, 4-nitrobenzoyl chloride, 3,5-dinitrobenzoyl chloride and 3,4-dinitrobenzoic acid. To study the optimal conditions of the reaction, the microwave radiation power was varied and the extent of the functionalization on graphite was sensitive to this parameter. Two techniques were used to characterize the materials, cyclic voltammetry and thermal analysis (TG and DTA). IR and Raman data are shown in appendix A. Electrochemical results have shown that the materials functionalized at higher microwave radiation power have higher Faradaic current, but are more resistive. The potential difference between the peaks of the redox process of ferrocene increased with the extent of functionalization. This occurs because an overpotencial is needed to compensate the ionic flux (in order to maintain the electroneutrality) related to the number of species involved. The electrochemical results also indicated that the extent of functionalization of graphite with the nitro compounds was low. The thermal analysis have shown that the functionalization of graphite with ferrocene lead to values between 15% to 20% (m/m) of compound in the material. The materials functionalized at higher microwave radiation power presented higher relative mass in the material. The reaction with the nitro compounds lead to less than 3% (m/m) of compound in the final material. The results of both techniques were coherent about the extent of functionalization. The material functionalized with ferrocene monocarboxylic acid showed the best results, and an explanation for that based on the reaction mechanism is suggested. In order to elucidate the reaction mechanism, some experiments were realized in absent of some reagents. When the reaction were carried out without aluminum chloride or with dried graphite, the reaction has not occurred.

A modificação e/ou a funcionalização de eletrodos têm por objetivos o desenvolvimento de métodos eficazes para a preparação de eletrodos quimicamente modificados (EQMs) que possam aliar melhorias em sua sensibilidade, seletividade e reatividade em relação aos eletrodos base. Entretanto, a estabilidade e a reprodutibilidade dos EQMs quanto ao processo de lixiviação dos modificadores precisam ser melhorados para que se possam obter eletrodos mais robustos com longo tempo de análise. Uma das possibilidades para se obter eletrodos mais estáveis é por meio de uma ligação estável do tipo covalente entre o eletrodo base e o modificador. Desta forma este trabalho tem por objetivo a funcionalização da grafite por meio de uma reação covalente entre os modificadores cloreto de 4-nitrobenzoíla (4-NB), cloreto de 3,4-dihidroxibenzoíla (3,4-DHB) e do cloreto de 2,2?-bipiridina 4,4?-dicarbonílico (2,2-BP) por meio de uma reação de acilação de Friedel-Crafts assistida por radiação de microondas. O material de síntese foi caracterizado por voltametria cíclica, espectroscopia de infravermelho, curvas termogravimétricas e térmicas diferenciais e espectroscopia de impedância eletroquímica em comparação com a mistura física entre a grafite e os modificadores. Além disso, realizou-se uma generalização da síntese de Friedel-Crafts para outros substratos carboníferos eletródicos como os nanotubos e as fibras de carbono, além de algumas aplicações dos materiais funcionalizados, como exemplos, a grafite funcionalizada e as fibras de carbono funcionalizadas com o derivado bipiridínico (GFT-2,2BP e CNF-2,2BP), por meio de uma ligação entre as bipiridinas funcionalizadas covalentemente nos materiais carboníferos e alguns complexos de rutênio tais como [Ru(bpy)2(OH2)2](PF6)2, [RuCl2(PPh3)3] e do precursor RuCl3.3H2O em eletrooxidações de compostos orgânicos. Para a grafite funcionalizada com nitro derivado (GFT-4NB), realizou-se a eletrooxidação de NADH sobre o potencial redox da hidroxilamina/nitroso. Os resultados dos experimentos de EIS demonstram que a grafite funcionalizada possui uma maior resistência que o material obtido por mistura física. Isto seria esperado já que a formação da ligação covalente afeta a deslocalização de elétrons pi. Finalmente esta metodologia seria uma plataforma geral para a preparação de grafite covalentemente modificada com derivados cujas moléculas possui aplicações de interesse. Assim, o material obtido por este método pode ser usado em aplicações como em eletrodos de pasta de carbono, eletrodos impressos, filmes finos e nanocompósitos e mesmo como um catalisador em reações químicas. Desde que a resposta eletroquímica é muito sensível ao eletrólito, este trabalho abriu uma larga variedade de estudos para entender a interação desses materiais no meio aquoso e orgânico. / Modification and/or functionalization of eletrodic materials have been investigated in order to improve the application of chemically modified electrode (CME) regards on their sensitivity, selectivity and reactivity comparing with unmodified substrate. However, the stability and reproducibility of these CME are one of the most important goals to achieve mainly regarding on the lixiviation of the modifier molecule. Quimisorption is one way to obtain very stable modified materials, since the redox mediator is attached to the substrate by covalent bound. Still it is very important to study the stability and chemical reactivity of these materials. The aim of this work is to synthesize graphite, carbon nanotube and carbon fiber with 4-nitrobenzoíl chloride (4-NB), 3,4-dihidroxibenzoíl chloride (3,4-DHB) and 2,2-bipyridine- 4,4-dicarbonil chloride (2,2-BP) in Friedel-Crafts condition mediated by microwave radiation. The materials were characterized by cyclic voltammetry (CV), using carbon paste electrode (CPE), infrared spectroscopy (IR), thermo gravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). All of the synthesized graphite derivatives were compared with the respective physical mixtures. Moreover, graphite derivatives with bipyridine were used as a ligand in the synthesis with [Ru(bpy)2(OH2)2](PF6)2, [RuCl2(PPh3)3] and RuCl3.3H2O. These products were used as electrocatalysts to oxidize alcohols in comparison with the complex incorporated in graphite. Graphite obtained from 4-NB reaction was employed to oxidize NADH in the redox potential of hydroxylamine/nitroso derived. Results from EIS measurements have show that graphite functionalized has higher resistance than the material obtained by physical mixture. This would be expected since the covalent bound would affect a pi electron dislocation. In conclusion, this methodology would be a general platform to prepare graphite and derivatives covalently bounded to molecules that have interesting application. In addition, it\'s been shown that the catalytic property of the respective function organic hasn\'s changed after reaction with carbon substrate. Thus the material obtained by this method could be used in applications such as carbon paste electrodes, finger print electrodes, thin films and nanocomposites and even as a catalyst in chemical reaction. Since the electrochemical response is very sensitive regards on the electrolyte, this work opened a wide range of studies to understand the interaction of these materials in aqueous and organic medium.

A modificação e/ou a funcionalização de eletrodos têm por objetivos o desenvolvimento de métodos eficazes para a preparação de eletrodos quimicamente modificados (EQMs) que possam aliar melhorias em sua sensibilidade, seletividade e reatividade em relação aos eletrodos base. Entretanto, a estabilidade e a reprodutibilidade dos EQMs quanto ao processo de lixiviação dos modificadores precisam ser melhorados para que se possam obter eletrodos mais robustos com longo tempo de análise. Uma das possibilidades para se obter eletrodos mais estáveis é por meio de uma ligação estável do tipo covalente entre o eletrodo base e o modificador. Desta forma este trabalho tem por objetivo a funcionalização da grafite por meio de uma reação covalente entre os modificadores cloreto de 4-nitrobenzoíla (4-NB), cloreto de 3,4-dihidroxibenzoíla (3,4-DHB) e do cloreto de 2,2?-bipiridina 4,4?-dicarbonílico (2,2-BP) por meio de uma reação de acilação de Friedel-Crafts assistida por radiação de microondas. O material de síntese foi caracterizado por voltametria cíclica, espectroscopia de infravermelho, curvas termogravimétricas e térmicas diferenciais e espectroscopia de impedância eletroquímica em comparação com a mistura física entre a grafite e os modificadores. Além disso, realizou-se uma generalização da síntese de Friedel-Crafts para outros substratos carboníferos eletródicos como os nanotubos e as fibras de carbono, além de algumas aplicações dos materiais funcionalizados, como exemplos, a grafite funcionalizada e as fibras de carbono funcionalizadas com o derivado bipiridínico (GFT-2,2BP e CNF-2,2BP), por meio de uma ligação entre as bipiridinas funcionalizadas covalentemente nos materiais carboníferos e alguns complexos de rutênio tais como [Ru(bpy)2(OH2)2](PF6)2, [RuCl2(PPh3)3] e do precursor RuCl3.3H2O em eletrooxidações de compostos orgânicos. Para a grafite funcionalizada com nitro derivado (GFT-4NB), realizou-se a eletrooxidação de NADH sobre o potencial redox da hidroxilamina/nitroso. Os resultados dos experimentos de EIS demonstram que a grafite funcionalizada possui uma maior resistência que o material obtido por mistura física. Isto seria esperado já que a formação da ligação covalente afeta a deslocalização de elétrons pi. Finalmente esta metodologia seria uma plataforma geral para a preparação de grafite covalentemente modificada com derivados cujas moléculas possui aplicações de interesse. Assim, o material obtido por este método pode ser usado em aplicações como em eletrodos de pasta de carbono, eletrodos impressos, filmes finos e nanocompósitos e mesmo como um catalisador em reações químicas. Desde que a resposta eletroquímica é muito sensível ao eletrólito, este trabalho abriu uma larga variedade de estudos para entender a interação desses materiais no meio aquoso e orgânico. / Modification and/or functionalization of eletrodic materials have been investigated in order to improve the application of chemically modified electrode (CME) regards on their sensitivity, selectivity and reactivity comparing with unmodified substrate. However, the stability and reproducibility of these CME are one of the most important goals to achieve mainly regarding on the lixiviation of the modifier molecule. Quimisorption is one way to obtain very stable modified materials, since the redox mediator is attached to the substrate by covalent bound. Still it is very important to study the stability and chemical reactivity of these materials. The aim of this work is to synthesize graphite, carbon nanotube and carbon fiber with 4-nitrobenzoíl chloride (4-NB), 3,4-dihidroxibenzoíl chloride (3,4-DHB) and 2,2-bipyridine- 4,4-dicarbonil chloride (2,2-BP) in Friedel-Crafts condition mediated by microwave radiation. The materials were characterized by cyclic voltammetry (CV), using carbon paste electrode (CPE), infrared spectroscopy (IR), thermo gravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). All of the synthesized graphite derivatives were compared with the respective physical mixtures. Moreover, graphite derivatives with bipyridine were used as a ligand in the synthesis with [Ru(bpy)2(OH2)2](PF6)2, [RuCl2(PPh3)3] and RuCl3.3H2O. These products were used as electrocatalysts to oxidize alcohols in comparison with the complex incorporated in graphite. Graphite obtained from 4-NB reaction was employed to oxidize NADH in the redox potential of hydroxylamine/nitroso derived. Results from EIS measurements have show that graphite functionalized has higher resistance than the material obtained by physical mixture. This would be expected since the covalent bound would affect a pi electron dislocation. In conclusion, this methodology would be a general platform to prepare graphite and derivatives covalently bounded to molecules that have interesting application. In addition, it\'s been shown that the catalytic property of the respective function organic hasn\'s changed after reaction with carbon substrate. Thus the material obtained by this method could be used in applications such as carbon paste electrodes, finger print electrodes, thin films and nanocomposites and even as a catalyst in chemical reaction. Since the electrochemical response is very sensitive regards on the electrolyte, this work opened a wide range of studies to understand the interaction of these materials in aqueous and organic medium.