Este trabalho apresenta o estudo do comportamento eletroquímico de cinamatos de metila sulfenilados: o 3-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 2-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 3-fenil-3-etiltio-propenoato de metila e 2-etiltio-3-fenil-proenoato de metila. Está incluído a síntese dos substratos, a voltametria e as eletrólises preparativas, abrangendo oxidações e reduções eletroquímicas. As sínteses de três dos quatro ésteres selecionados partiram de um mesmo intermediário, o 3-fenil-propinato de metila, através de reações de Michael e radicalares com etanotiol e tiofenol. O 2-etiltio-3-fenil-propenoato de metila foi obtido a partir do ácido 2-etiltio-acético. As reduções catódicas foram feitas usando-se cela dividida, acetonitrila ou DMF anidros como solventes, mercúrio como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e potencial fixo. Em alguns casos foi utilizado uma mistura de acetonitrila com metanol como solvente, e também cela de compartimento único. Houve uma distinção entre os produtos obtidos das eletrólises dos cinamatos α e β-sulfenilados. Para os primeiros, predominou a saída do grupo do enxofre, formando cinamato de metla, ácidos cinâmico, éster de partida hidrogenado, ciclopentanonas e adipatos de metila acíclicos. Os outros dois α-isômeros não mostraram a mesma facilidade de quebra da ligação carbono-enxofre, levando a produtos de hidrólise, ciclopentanonas e derivados de hexanoatos que mantiveram os grupos sulfenilados As oxidações anódicas foram feitas em celas de compartimento único e separados, usando platina como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e corrente controlada. A maior parte dos experimentos ocorreu em meio reacional prótico (acetonitrila/metanol), fornecendo ésteres di e trimetoxilados, α e β-ésteres e tioacetais (com etiltio e feniltio) / This work presents the studing of electrochemical behavior of sulfenyl cinnamates: the 3-phenyl-3-phenylthio-propenoic methyl ester, 2-phenyl-3-phenyl-propenoic methyl-ester, 3-phenyl-3-ethylthio-propenoic methyl ester, 2-ethylthio-3-phenyl-propenoic methyl ester. The overall plane includes the synthesis of substrates, the cyclic voltammetry and the preparative eletrolysis, enclosing the reductions and oxidations. The synthesis of the three among the four chosen esters came from the same compound, the 3-phenyl-propenoic methyl ester, by Michael and radicals reactions with ethanethyol and thiophenol. The 2-ethylthio-propenoic methyl ester was achieved from the 2-ethylthio-acetic acid. The cathodic reductions werw carried out in divided glass cells, dry acetonitrile or DMF as solvents, mercury as work electrode, inert atmosphere and controlled potential. In some cases, was used a mixture of acetonitrile and methanol and only one experiment was performed in undivided cell. The products formed in β and α-sulfenyl substrates were not equal, because to the first the main role was the cleavage of the sulfur-carbon bond, giving methyl cinnamate ester, cinnamic acid, starting materials hydrogenateds, cyclopentanone and adipates derivatives. The others two isomers not exhibit the loss of sulfur group, forming hydrolisis products, cyclopentanones and hexanoates derivatives what keeping the sulfenyl groups. The anodic oxidations was carried out in divided and undivided glass cells, with platine as work electrode, inert atmosphere and controlled current Most of the electrochemicals reactions were run in protic reactional middle (acetonitrile/methanol), to furhter di and trimethoxylateds esters, β-keto-esters and thioketals (both ethyl and phenylthio).

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-07T15:17:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1426708 bytes, checksum: 2063d3c7a5e9d1b781abd3858a26d5f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1426708 bytes, checksum: 2063d3c7a5e9d1b781abd3858a26d5f6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O ácido cinâmico (AC) e o cinamato de metila (CM) são compostos de estruturas similares que tem despertado interesse de grupos de pesquisa devido às suas amplas funções terapêuticas. Assim, torna-se importante estudar a interação destes compostos com a albumina do soro bovino (BSA), uma vez que essa proteína é uma importante molécula carreadora no sangue e é também um agente interfacial em produtos alimentícios. Neste trabalho, foi estudada, em nível molecular, a interação entre BSA e AC ou CM (em pH 3.5, 5.0 e 7.4) usando espectroscopia de fluorescência, nanocalorimetria diferencial de varredura e medidas de tensão interfacial, tamanho e potencial zeta. As constantes de interação de AC/CM-BSA foram na ordem de 10 4 L.mol -1 e a estequiometria de formação dos complexos foram de acordo com a proporção 1:1 de proteína/ligante no pH 7.4. Nesta condição, a formação dos complexos CA-BSA foi regida por interações hidrofóbicas (ΔH° = 14.44 kJ.mol -1 ) devido a repulsão eletrostática entre a BSA carregada e AC. Nos pH 3.5 e 5.0 a formação dos complexos teve contribuição entálpica (ΔH° -29.81 kJ.mol -1 at pH 3.5 and -21.12 kJ.mol -1 at pH 5.0). A presença de sulfato de amônio (pH 7.4) não teve influência no termo entrópico, mas levou a uma redução de ΔH° (ΔH° = -17.84 kJ.mol -1 ). Estudos calorimétricos indicaram que o pH desempenha um papel importante na conformação da proteína, já que em condição ácida a proteína estava desnaturada. Quando a BSA foi desnaturada, continuou formando complexo com AC, mas os valores de ΔG° se tornaram menos negativos. Foi verificada que a presença de AC ou CM não afetou os valores de eq em todos os pH estudados. Foi verificado também que a interação da proteína com CM foi mais favorável (ΔG° AC-BSA = -26.53 kJ;mol -1 and ΔG° CM-BSA = -30.32 kJ.mol -1 no pH 7.4 e 25 °C) que com AC e foi dirigida pela entalpia (ΔH° CM = -8.71 kJ.mol -1 no pH 7.4) provavelmente porque CM não é ionizável e é mais hidrofóbico. A presença de sulfato de amônio quase não alterou os valores de ΔH° (-8.71 kJ.mol -1 , -19.32 kJ.mol -1 , -11.32 kJ.mol -1 , -14.06 kJ.mol -1 , -1.95 kJ.mol -1 para 0, 1, 10, 50 e100 mM, respectivamente) e TΔS° (21.64 kJ.mol -1 , 11.29 kJ.mol -1 , 23.06 kJ.mol -1 , 17.95 kJ.mol -1 , 28.4 kJ.mol -1 para 10, 50 e 100 mM, respectivamente). Esses dados contribuem para o conhecimento sobre as interações AC/CM-BSA e, desta forma, para futuras aplicações nas áreas alimentícia e farmacêutica. / Cinnamic acid (AC) and methyl cinnamate (CM) are compounds with similar structures that have attracted interest of researches because of its larger therapeutic functions. Thus, is important to study its interaction with bovine serum albumin (BSA), once this protein is an important molecule career in blood and also is an interfacial agent in food products. For this paper, it was studied at molecular level the interaction between BSA and AC or CM (at pH 3.5, 5.0 and 7.4) using fluorescence spectroscopy, differential scanning nanocalorimetry and interfacial tension analysis, size and zeta potential measurements. AC/CM-BSA binding constants (K b ) were in order of 10 4 L.mol -1 and complexes formation stoichiometry according with 1:1 protein/binding proportion at pH 7.4. At this condition, AC-BSA complex formation was driven by hydrophobic interactions (ΔH° = 14.44 kJ.mol -1 ) due to electrostatic repulsion between charged BSA and AC. At pH 3.5 and 5.0 complexes formation had enthalpic contribution (ΔH° - 29.81 kJ.mol -1 at pH 3.5 and -21.12 kJ.mol -1 at pH 5.0). Ammonium sulfate presence (pH 7.4) had no influence in entropic term but lead to ΔH° decrease (ΔH°= -17.84 kJ.mol -1 ). Calorimetric studies indicated that pH plays an important role in protein conformation, since at acid condition protein was denatured. When BSA was denatured, it also formed complex with AC, but ΔG° values became less negative. It was verified that AC or CM presence did not affect eq values in all studied pH. Also, it was verified that protein interaction with CM was more favorable (ΔG° AC-BSA = -26.53 kJ;mol -1 and ΔG° CM-BSA = - 30.32 kJ.mol -1 at pH 7.4 and 298.15 K) than with AC and it was enthalpically driven (ΔH° CM = -8.71 kJ.mol -1 at pH 7.4) probably because CM is not ionizable and it is more hydrophobic. Ammonium sulfate presence almost did not change ΔH° values (-8.71 kJ.mol -1 , -19.32 kJ.mol -1 , -11.32 kJ.mol -1 , -14.06 kJ.mol -1 , - 1.95 kJ.mol -1 for 0, 1, 10, 50 and 100 mM, respectively) and TΔS° values (21.64 kJ.mol -1 , 11.29 kJ.mol -1 , 23.06 kJ.mol -1 , 17.95 kJ.mol -1 , 28.4 kJ.mol -1 for 10, 50 and 100 mM, respectively). These data contributed to knowledge about AC/CM- BSA interactions and for future applications in food and pharmaceutical areas.

Este trabalho apresenta o estudo do comportamento eletroquímico de cinamatos de metila sulfenilados: o 3-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 2-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 3-fenil-3-etiltio-propenoato de metila e 2-etiltio-3-fenil-proenoato de metila. Está incluído a síntese dos substratos, a voltametria e as eletrólises preparativas, abrangendo oxidações e reduções eletroquímicas. As sínteses de três dos quatro ésteres selecionados partiram de um mesmo intermediário, o 3-fenil-propinato de metila, através de reações de Michael e radicalares com etanotiol e tiofenol. O 2-etiltio-3-fenil-propenoato de metila foi obtido a partir do ácido 2-etiltio-acético. As reduções catódicas foram feitas usando-se cela dividida, acetonitrila ou DMF anidros como solventes, mercúrio como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e potencial fixo. Em alguns casos foi utilizado uma mistura de acetonitrila com metanol como solvente, e também cela de compartimento único. Houve uma distinção entre os produtos obtidos das eletrólises dos cinamatos α e β-sulfenilados. Para os primeiros, predominou a saída do grupo do enxofre, formando cinamato de metla, ácidos cinâmico, éster de partida hidrogenado, ciclopentanonas e adipatos de metila acíclicos. Os outros dois α-isômeros não mostraram a mesma facilidade de quebra da ligação carbono-enxofre, levando a produtos de hidrólise, ciclopentanonas e derivados de hexanoatos que mantiveram os grupos sulfenilados As oxidações anódicas foram feitas em celas de compartimento único e separados, usando platina como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e corrente controlada. A maior parte dos experimentos ocorreu em meio reacional prótico (acetonitrila/metanol), fornecendo ésteres di e trimetoxilados, α e β-ésteres e tioacetais (com etiltio e feniltio) / This work presents the studing of electrochemical behavior of sulfenyl cinnamates: the 3-phenyl-3-phenylthio-propenoic methyl ester, 2-phenyl-3-phenyl-propenoic methyl-ester, 3-phenyl-3-ethylthio-propenoic methyl ester, 2-ethylthio-3-phenyl-propenoic methyl ester. The overall plane includes the synthesis of substrates, the cyclic voltammetry and the preparative eletrolysis, enclosing the reductions and oxidations. The synthesis of the three among the four chosen esters came from the same compound, the 3-phenyl-propenoic methyl ester, by Michael and radicals reactions with ethanethyol and thiophenol. The 2-ethylthio-propenoic methyl ester was achieved from the 2-ethylthio-acetic acid. The cathodic reductions werw carried out in divided glass cells, dry acetonitrile or DMF as solvents, mercury as work electrode, inert atmosphere and controlled potential. In some cases, was used a mixture of acetonitrile and methanol and only one experiment was performed in undivided cell. The products formed in β and α-sulfenyl substrates were not equal, because to the first the main role was the cleavage of the sulfur-carbon bond, giving methyl cinnamate ester, cinnamic acid, starting materials hydrogenateds, cyclopentanone and adipates derivatives. The others two isomers not exhibit the loss of sulfur group, forming hydrolisis products, cyclopentanones and hexanoates derivatives what keeping the sulfenyl groups. The anodic oxidations was carried out in divided and undivided glass cells, with platine as work electrode, inert atmosphere and controlled current Most of the electrochemicals reactions were run in protic reactional middle (acetonitrile/methanol), to furhter di and trimethoxylateds esters, β-keto-esters and thioketals (both ethyl and phenylthio).

Neste trabalho são descritas a síntese e a redução eletroquímica em DMF de alguns cinamatos de metila substituídos no anel aromático. O objetivo deste estudo foi verificar a influência de vários substituintes sobre o curso da reação de eletro-hidrodimerização (EHD). Os substratos utilizados foram os o-metil- (1), o-cloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dicloro- (4), m-cloro- (5) e p-cloro- (6), m-nitro- (7), o-metoxicarbonil- (8) cinamatos de metila. As técnicas empregadas foram a voltametria cíclica (verificação dos potenciais de redução) e eletrólises preparativas a potencial controlado. Quando o substrato 1 foi eletrolisado, uma mistura de dois estereoisômeros do 4,5-bis-(o-metilfenil)-2-oxo-ciclopentanocarboxila-to de metila, ainda não descritos na literatura, foi obtida, um resultado diferente das EHD de cinamatos descritas que conduzem a um único estereoisômero com elevada diastereosseletividade. O o-clorocinamato de metila (2) investigado em dois potenciais diferentes, sofreu uma desalogenação e forneceu o cinamato de metila (-1,25 V vs. Ag/AgI) e este foi transformado em seu hidrodímero cíclico em –1,45 V vs. Ag/AgI. Nos substratos 4 e 6 ocorreu uma competição entre a desalogenação e a dimerização enquanto que no caso de 5 somente foi observada a EHD. Foi sugerido um mecanismo para a desalogenação. Após eletrólises em vários potenciais, os nitroderivados 3 e 7 conduziram a misturas dos reagentes de partida e os ácidos carboxílicos correspondentes, mas não foram observados produtos de EHD. As eletrólises do o-metoxicinamato de metila (8) não forneceram o dímero esperado na redução de cinamatos, mas compostos policíclicos inéditos cuja formação pode ser convenientemente explicada por meio de ciclizações de Dieckmann que envolvem o grupo metoxicarbonílico do anel aromático. / The synthesis and electrochemical reduction in DMF of some ring substituted cinnamic esters are described. The main objective if this work is to verify the influence of the substituents on the electrohydrodimerization (EHD). The substrates studied were the methyl esters of o-methyl- (1), o-chloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dichloro- (4), m-chloro- (5), p-chloro- (6), m-nitro- (7) and o-methoxycarbonyl- (8) cinnamic acids. Their electrochemistry was investigated employing cyclic voltammetry (determination of the reduction potentials) and preparative electrolysis at controlled potential. When substrate 1 was electrolyzed, a mixture of two stereoisomers of methyl 4,5-bis-(o-methylphenyl)-2-oxo-cyclopentane-carboxylate, not yet described in literature, was obtained, a result which differs from the usual EHD of cinnamates, which lead to only one stereoisomer with high diastereoselectivity. Methyl o-chlorocinnamate (2) electrolysed at –1,25 V vs Ag/AgI was dehalogenated and afforded methyl cinnamate. When the electrolysis was performed at –1,45 V, the main product was the cyclic expected hydrodimer of methyl cinnamate. In the case of substrates 4 and 6 a competition of dehalogenation and cimerization was observed whereas for 5 only the EHD occurred. A mechanism for the dehalogenation is suggested. Several electrolysis at different potentials, of the nitro-derivatives 3 and 7 yielded mixtures of starting material and the corresponding carboxylic acids. In this no EHD products were observed. The electrochemical reduction of methyl o methoxycarbonyl-cinnamate (8) did not lead to the expected EHD dimer, but new polycyclic compounds were isolated. Their formation is conventiently explained by Dieckmann cyclization which involve the methoxycarbonyl group of the aromatic ring.

Neste trabalho são descritas a síntese e a redução eletroquímica em DMF de alguns cinamatos de metila substituídos no anel aromático. O objetivo deste estudo foi verificar a influência de vários substituintes sobre o curso da reação de eletro-hidrodimerização (EHD). Os substratos utilizados foram os o-metil- (1), o-cloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dicloro- (4), m-cloro- (5) e p-cloro- (6), m-nitro- (7), o-metoxicarbonil- (8) cinamatos de metila. As técnicas empregadas foram a voltametria cíclica (verificação dos potenciais de redução) e eletrólises preparativas a potencial controlado. Quando o substrato 1 foi eletrolisado, uma mistura de dois estereoisômeros do 4,5-bis-(o-metilfenil)-2-oxo-ciclopentanocarboxila-to de metila, ainda não descritos na literatura, foi obtida, um resultado diferente das EHD de cinamatos descritas que conduzem a um único estereoisômero com elevada diastereosseletividade. O o-clorocinamato de metila (2) investigado em dois potenciais diferentes, sofreu uma desalogenação e forneceu o cinamato de metila (-1,25 V vs. Ag/AgI) e este foi transformado em seu hidrodímero cíclico em –1,45 V vs. Ag/AgI. Nos substratos 4 e 6 ocorreu uma competição entre a desalogenação e a dimerização enquanto que no caso de 5 somente foi observada a EHD. Foi sugerido um mecanismo para a desalogenação. Após eletrólises em vários potenciais, os nitroderivados 3 e 7 conduziram a misturas dos reagentes de partida e os ácidos carboxílicos correspondentes, mas não foram observados produtos de EHD. As eletrólises do o-metoxicinamato de metila (8) não forneceram o dímero esperado na redução de cinamatos, mas compostos policíclicos inéditos cuja formação pode ser convenientemente explicada por meio de ciclizações de Dieckmann que envolvem o grupo metoxicarbonílico do anel aromático. / The synthesis and electrochemical reduction in DMF of some ring substituted cinnamic esters are described. The main objective if this work is to verify the influence of the substituents on the electrohydrodimerization (EHD). The substrates studied were the methyl esters of o-methyl- (1), o-chloro- (2), o-nitro- (3), m,p-dichloro- (4), m-chloro- (5), p-chloro- (6), m-nitro- (7) and o-methoxycarbonyl- (8) cinnamic acids. Their electrochemistry was investigated employing cyclic voltammetry (determination of the reduction potentials) and preparative electrolysis at controlled potential. When substrate 1 was electrolyzed, a mixture of two stereoisomers of methyl 4,5-bis-(o-methylphenyl)-2-oxo-cyclopentane-carboxylate, not yet described in literature, was obtained, a result which differs from the usual EHD of cinnamates, which lead to only one stereoisomer with high diastereoselectivity. Methyl o-chlorocinnamate (2) electrolysed at –1,25 V vs Ag/AgI was dehalogenated and afforded methyl cinnamate. When the electrolysis was performed at –1,45 V, the main product was the cyclic expected hydrodimer of methyl cinnamate. In the case of substrates 4 and 6 a competition of dehalogenation and cimerization was observed whereas for 5 only the EHD occurred. A mechanism for the dehalogenation is suggested. Several electrolysis at different potentials, of the nitro-derivatives 3 and 7 yielded mixtures of starting material and the corresponding carboxylic acids. In this no EHD products were observed. The electrochemical reduction of methyl o methoxycarbonyl-cinnamate (8) did not lead to the expected EHD dimer, but new polycyclic compounds were isolated. Their formation is conventiently explained by Dieckmann cyclization which involve the methoxycarbonyl group of the aromatic ring.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4230620 bytes, checksum: 21a141e2826d984369bb98c91a40386b (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The phenylpropanoid esters of monoterpene alcohols are usually found in low concentrations in natural environments, which usually prevents some studies of toxicity and tolerance. Isolation from natural sources generally do not provide adequate quantities, mainly due to their occurrence at low concentrations. Substances such as: Bornyl Benzoate, Bornyl Salicylate, Bornyl p-coumarate, Bornyl Ferulate, Bornyl 3,4-methylenedioxy-trans-Cinnamate and trans-caffeate of α-Terpineol have presented several interesting pharmacological activities. This work aims to present alternatives for the preparation of these esters pathways such reactions Dartzen for preparation of acyl chlorides, esterification reactions of the type Shotten-Baumann reaction and the use of Wittig-Horner in getting the benzene esters of cinnamic some monoterpene alcohols such as (-)-borneol and α-terpineol. The identification of synthesized compounds was performed by analysis of 1H and 13C NMR and the data were compared with those in the literature for unambiguous assignment. The Shotten-Baumann reactions used to obtain the esters derived from (-)-borneol showed appropriate, to give yields between 84 and 40%. For the preparation of trans-caffeate of α-terpineol a Wittig-Horner reaction, with a yield of 20%, requiring further studies. / Os ésteres fenilpropanóides de álcoois monoterpênicos normalmente são encontrados em baixas concentrações nos meios naturais, o que normalmente inviabiliza alguns estudos de toxicidade e tolerância. O isolamento a partir de fontes naturais geralmente não provê quantidades adequadas, principalmente devido sua ocorrência em baixas concentrações. Substâncias como: Benzoato de Bornila, Salicilato de Bornila, p-Cumarato de Bornila, Ferulato de Bornila, 3,4-metilenodioxi-trans-Cinamato de Bornila e o trans-Cafeato de α-Terpineol têm apresentado diversas atividades farmacológicas interessantes. Este trabalho tem como objetivo apresentar vias alternativas para a preparação destes ésteres, como reações de Dartzen para preparação de cloretos de acila, reações de esterificação do tipo Shotten-Baumann e o uso da reação de Wittig-Horner, na obtenção de ésteres benzênicos, cinâmicos de alguns álcoois monoterpênicos como o (-)-borneol e o α-terpineol. A identificação dos compostos sintetizados foi realizada através de análises de RMN 1H e 13C e os dados foram comparados com os da literatura para atribuição inequívoca. As reações de Shotten-Baumann empregadas na obtenção dos ésteres derivados do (-)-Borneol demonstraram adequadas, obtendo-se rendimentos entre 84 a 40%. Para a preparação do trans-Cafeato de α-Terpineol foi utilizada a reação de Wittig-Horner, com rendimento de 20%, necessitando de mais estudos.