Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2018. / Neste trabalho, é descrito a síntese, caracterização e estudos térmicos de quatro novos mesógenos curvados, do tipo banana, derivados do centro 2-metoxi-3-cianopiridina. Os compostos intermediários e finais tiveram as suas estruturas confirmadas através das técnicas de RMN de 1H e HRMS. A estabilidade térmica e investigação das propriedades mesomórficas dos compostos finais foram determinadas por TGA, MOLP, DSC e DRX. Das duas séries sintetizadas, duas moléculas apresentaram mesomorfismo do tipo B1, e duas do tipo B2, ambas termodinamicamente estáveis. Com o alongamento da cadeia alquílica, foi possível observar a formação de mesofase lamelar polar. Além disso, ao trocar o grupo conector azo pelo grupo éster foi observado uma ampliação da faixa de mesomorfismo, favorecendo a formação de uma mesofase mais ordenada denominada B2x. / Abstract : In this work, the synthesis, characterization and thermal studies of four new banana-shaped mesogens, derived from 2-methoxy-3-cyanopyridine core are described. The intermediate and final compounds had their structures confirmed by the methods of 1H NMR and HRMS. The thermal stability and investigation of the mesomorphic properties of the final compounds were determined by TGA, MOLP, DSC and XRD. From the series synthesized, two molecules exhibited B1 phase, and two molecules showed B2 phase, both thermodynamically stable. With the elongation of the alkyl chain, it was possible to observe the formation of polar lamellar mesophase. In addition, when the azo-linking group is exchanged for the ester-linking group, an increase in the mesomorphism range was observed, favoring the formation of a more ordered mesophase called B2x.

A hipertensão arterial é uma doença crônica que afeta pessoas em todo o mundo, podendo levar a diversas complicações para o indivíduo e até mesmo a morte. Uma importante classe de medicamentos anti-hipertensivos são os inibidores da enzima conversora da angiotensina (iECA), que além de diminuir os níveis pressóricos pela inibição da formação de um potente agente vasoconstritor (angiotensina II), auxilia em outras patologias, como na insuficiência cardíaca e na nefropatia diabética. Os iECA podem levar a uma série de efeitos adversos que fazem com que a adesão ao tratamento seja prejudicada. Com isso, a busca por novos representantes dessa classe, especialmente de origem natural, é uma importante estratégia para a descoberta de fármacos superiores. Estudos relatam que alguns derivados fenólicos de produtos naturais possuem atividade inibitória frente à ECA, como o eugenol, glicosídeos do eugenol e glicosídeos da vanilina. Diante disso, buscou-se a obtenção de dezoito derivados dessas substâncias a fim de avaliar-se o perfil de atividade em função das modificações realizadas. As substâncias propostas foram obtidas com sucesso a partir de reações clássicas de O-metilação, O-benzilação, Oglicosilação, oxidação e redução. Todos os produtos obtidos foram caracterizados por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear. Na sequência, as substâncias foram submetidas à triagem in vitro, a concentração fixa de 2,0 mmol.L-¹. As substâncias mais ativas, capazes de inibir ao menos 60% da atividade da ECA tiveram seu valor de CI50 determinados, sendo elas FN01 (CI50 1,7 ± 0,3 mmol.L-¹), FNG01 (CI50 1,0 ± 0,15 mmol.L-¹), FN02 (CI50 1,3 ± 0,3 mmol.L-¹), FNG02 (CI50 1,1 ± 0,2 mmol.L-¹), FNG03 (CI50 1,0 ± 0,2 mmol.L-¹) e FNG05 (CI50 1,8 ± 0,2 mmol.L-¹). Esses resultados demonstraram que a presença de substituintes hidrofílicos auxilia na interação das substâncias com o sítio de ligação da ECA, enquanto grupos hidrofóbicos não são bons substituintes na hidroxila fenólica, impactando negativamente o potencial inibitório. Estudos de modelagem molecular estão sendo realizados para avaliação da forma de interação entre cada um desses melhores derivados com a enzima. Desta forma, essas substâncias poderão servir de protótipos para otimização estrutural e futuras investigações como candidatos a agentes iECA. / Hypertension is a chronic disease that affects people all over the world. It can lead to various complications for the patients and even death. An important class of antihypertensive drugs are the angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEI), which in addition to lowering blood pressure levels by inhibiting the formation of a potent vasoconstrictor agent (Angiotensin II), helps in other pathologies such as heart failure and diabetic nephropathy. Despite these facts, the ACE inhibitors adverse effects may cause the adherence to treatment to be impaired. Hence, the search for new representatives of this class, especially of natural origin, is a needed and important strategy for discovering superior drugs. Studies have reported that some phenolic derivatives of natural products have an inhibitory activity against ACE, such as eugenol, eugenol glycosides and vanillin glycosides. Therefore, it was aimed to obtain eighteen derivatives of these substances to assess their activity profiles as a function of the made structural modifications. The proposed substances were successfully obtained from classical reactions of O-methylation, O-benzylation, O-glycosylation, oxidation and reduction. All obtained compounds were characterized by infrared (IR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Subsequently, the substances were subjected to in vitro screening, at the fixed concentration of 2 mmol.L-¹. The most active substances, capable of inhibiting at least 60% of ACE activity, had their IC50 values determined, being them FN01 (IC50 1.7 ± 0.3 mmol.L-¹), FNG01 (IC50 1.0 ± 0.15 mmol.L-¹), FN02 (IC50 1.3 ± 0.3 mmol.L-¹), FNG02 (IC50 1.1 ± 0.2 mmol.L-¹), FNG03 (IC50 1.0 ± 0.2 mmol.L-¹) and FNG05 (IC50 1.8 ± 0.2 mmol.L-¹). These results demonstrate that the presence of hydrophilic substituents helps the interaction of the substances with the ACE binding site, whereas hydrophobic groups on the phenolic hydroxyl substituent, negatively impacting the inhibitory potential. Molecular modeling studies are being conducted to evaluate the interaction between each of these best derivatives and ACE. In this way, these substances can serve as prototypes for structural optimization and future investigations as potential ACEI agents. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As Reações Multicomponentes de Biginelli são utilizadas na síntese de 3,4-dihidropirimidin-2-onas(tionas) (DHPMs) estruturalmente variadas, de maneira simples e eficiente. A reação consiste na ciclocondensação entre um aldeído, ureia/tioureia e um composto 1,3-dicarbonilado, levando à formação de DHPMs. A importância das DHPMs está relacionada com as diversas atividades biológicas que elas podem exibir, incluindo atividades antitumorais. O uso de compostos fluorescentes como sondas biológicas tem-se mostrado uma estratégia importante na investigação de eventos celulares em nível molecular. Isso permite uma melhor compreensão da dinâmica de tais eventos e por consequência, contribui para o desenvolvimento de novas estratégias no tratamento de muitas doenças, como por exemplo, o câncer. Dentro deste contexto, visando a preparação de DHPMs fluorescentes via reação de Biginelli como possíveis sondas moleculares, investigou-se a utilização de aldeídos ou aminas fluorescentes, ambos derivados de benzazóis. Essas moléculas apresentam uma propriedade específica, chamada de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT - Excited State Intramolecular Proton Transfer). Moléculas fluorescentes por ESIPT apresentam um grande deslocamento de Stokes, que é uma característica importante para o seu emprego eficiente como sondas moleculares. A partir de aldeídos fluorescentes benzazólicos, foram preparadas quatro diferentes DHPMs em rendimentos que variaram entre 53-75%. A reação de Biginelli utilizando acetoacetamidas fluorescentes, sintetizadas a partir de aminas fluorescentes benzazólicas, permitiu a preparação de seis novas DHPMs com rendimentos entre 48-70%. Assim, as dez novas DHPMs fluorescentes por ESIPT foram objeto de um estudo fotofísico em solução, utilizando-se os solventes diclorometano, etanol e acetonitrila, sendo que duas DHPMs foram medidas em DMSO, pois não foram solúveis nos solventes testados. Os resultados mostraram deslocamentos de Stokes de 16-227 nm para os compostos estudados e o maior deslocamento de Stokes foi obtido em acetonitrila. Estes estudos demonstraram a viabilidade das DHPMs fluorescentes sintetizadas para serem utilizadas como possíveis sondas moleculares. / Biginelli Multicomponent Reactions are used in the synthesis of structurally diverse 3,4-dihydropyrimidin-2-ones(thiones) (DHPMs), through a simple and efficient way. The reaction consists in a cyclocondensation between an aldehyde, urea/thiourea and a 1,3-dicarbonyl compound, leading to the formation of DHPMs. The importance of DHPMs regards the plethora of biological activities they can exhibit, including the antitumor activity. The use of fluorescent compounds as biological probes has been shown to be an important strategy in the investigation of cellular events at the molecular level. This allows a better understanding of the dynamics of such events and consequently contributes to the development of new strategies in the treatment of many diseases, such as cancer. In order to prepare the fluorescent DHPMs as possible molecular probes, via Biginelli’s reaction, it was investigated the use of fluorescent aldehydes or fluorescent amines, both derived from fluorescent benzazoles with a specific property, called Excited State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT). Fluorescent molecules by the ESIPT mechanism show a large Stokes shifts, which are important feature for their efficient use as molecular probes. From the fluorescent aldehydes, four different DHPMs were prepared in good yields, ranging from 53-75%. The fluorescent amines were used to synthesize the fluorescent acetoacetamides, which were applied as 1,3-dicarbonyl compound in the Biginelli reaction to afford six new DHPMs in reasonable to good yelds from 48 to 70%. The photophysical study of the ten new fluorescent DHPMs by ESIPT were performed in solution, using three different solvents such as: dichloromethane, ethanol, and acetonitrile. Two DHPMs were measured in DMSO as solvent, due to the insolubility in the other employed solvents. The results showed Stokes shifts from 16 to 227 nm for the studied compounds and the highest Stokes shift value was obtained in acetonitrile. These studies demonstrated the feasibility of the ten new synthesized fluorescent DHPMs to be used as possible molecular probes.

No presente trabalho investigou-se a utilização de diferentes haletos metálicos hidratados (SnCl2.2H2O, MnCl2.4H2O, SrCl2.6H2O, CrCl2.6H2O, CoCl2.6H2O e CeCl3.7H2O) como catalisadores ácidos de Lewis na alquilação de indóis com olefinas ativadas via reação de Friedel-Crafts. Nas reações entre indóis e cetonas α,β-insaturadas os melhores resultados foram obtidos com o emprego de SnCl2.2H2O (10% em mol) como catalisador. As reações com enonas alifáticas foram realizadas à temperatura ambiente, já a obtenção de adutos indólicos derivados das chalconas só foi possível sob condições de refluxo. Para as reações com nitro-olefinas os melhores resultados foram observados com a utilização de CoCl2.6H2O (10% em mol) como catalisador: seu uso em condições sem solvente, sob aquecimento, permitiu a obtenção de diversos nitroadutos em altos rendimentos e baixos tempos de reação. Dois dos compostos obtidos através desta metodologia foram utilizados com sucesso como materiais de partida na síntese de tetraidro-β-carbolinas, demonstrando a utilidade sintética da metodologia desenvolvida. Um novo líquido iônico imidazólico 1-alquil-éter funcionalizado também foi investigado como promotor na reação de alquilação de indóis, sendo utilizado com sucesso como catalisador nas reações com enonas alifáticas e nitro-olefinas em condições de ausência de solvente. / In the present work, metal halide hydrates (such as SnCl2.2H2O, MnCl2.4H2O, SrCl2.6H2O, CrCl2.6H2O, CoCl2.6H2O and CeCl3.7H2O) were investigated as Lewis acids catalysts for the Friedel-Crafts alkylation reaction between indoles and activated olefins. In the reactions of indoles with α,β-unsaturated ketones the best results were achieved using SnCl2.2H2O as the catalyst. The reactions with aliphatic enones were carried out at room temperature, while reflux conditions were required for the reactions leading to chalcone indolic derivatives. For the reactions with nitroolefins the best results were obtained employing CoCl2.6H2O as the catalyst: its use under heating, in solvent-free reactions, lead to several nitro adducts in high yields and short reaction times. Two of the compounds obtained by this methodology were successfully used as starting reagents for the synthesis of tetrahydro-β-carbolines, illustrating the synthetic utility of the developed methodology. A new 1-alkyl ether functionalized imidazolium ionic liquid was also evaluated as the promoter in the indole alkylation reaction, being successfully employed as the catalyst in reactions with aliphatic enones and nitroolefins under solventless conditions.

Imidazóis substituídos apresentam aplicações tanto na área da saúde quanto em ciências dos materiais. Triarilimidazóis podem ser obtidos pela condensação de uma 1,2-diariletanodiona com amônia e um aldeído. Uma 1,2- diaril-2-hidroxietanona pode ser utilizada no lugar da primeira. A reação, na ausência de um catalisador, é muito lenta. Ácidos de Bronsted ou de Lewis podem ser usados com o propósito de acelerar a reação. Neste trabalho, foram explorados cloretos metálicos hidratados como catalisadores na reação entre benzila (9a) ou benzoína (11) com benzaldeído (10a), a saber, CeCl3.7H2O, ZnCl2.2H2O, SnCl2.2H2O, MnCl2.4H2O, CrCl3.6H2O, CoCl2.6H2O, SrCl2.6H2O, NiCl2.6H2O e CdCl2.2H2O. Em todos os casos, o 2,4,5-trifenilimidazol foi isolado com rendimentos entre 61 e 86 %. Quando a benzoína (11) foi usada, o catalisador que levou ao melhor resultado foi o CeCl3.7H2O. Quando a benzila (9a) foi utilizada, o melhor rendimento foi alcançado na presença de SnCl2.2H2O. Variáveis como relações molares dos reagentes, solvente e tempo de reação foram também estudadas. A metodologia foi aplicada para uma série de dez outros aldeídos (10a-l) e os triarilimidazóis foram obtidos com rendimentos entre 62 e 96 %. A reação foi estendida também a dois derivados da benzila (9a), com resultados semelhantes. Os produtos foram caracterizados por RMN-1H e 13C, IV e EM. / Substituted imidazoles find applications in health and material science. Triarylimidazoles can be obtained from the condensation of a 1,2- diarylethanedione with ammonia and an aldehyde. A 1,2-diaril-2- hydroxyethanone can be used in the place of the former one. The reaction, in the absence of a catalyst, is too slow. Bronsted or Lewis acids can be used to accelerate the reaction. In this work, hydrated metal chlorides were explored as catalysts in the reaction between benzyl (9a) or benzoin (11) and benzaldehyde (10a), namely CeCl3.7H2O, ZnCl2.2H2O, SnCl2.2H2O, MnCl2.4H2O, CrCl3.6H2O, CoCl2.6H2O, SrCl2.6H2O, NiCl2.6H2O and CdCl2.2H2O. In all the cases, 2,4,5- triphenylimidazole was isolated with yield between 61 and 86 %. When benzoin (11) was used, the catalyst that leads to the best result was CeCl3.7H2O. When benzyl (9a) was utilized, the best yields was obtained in the presence of SnCl2.2H2O. Variables as reagents molar relations, solvent, and time were also studied. The methodology was applied to a series of ten others aldehydes (10al) and the triarylimidazoles were obtained in yields between 62 and 96 %. The reaction was extended to two benzyl (9a) derivatives with similar results. The products were characterized by 1H and 13C-NMR, IR and MS.

Este trabalho faz uma análise ampla sobre os algoritmos de posicionamento. Diversos são extraídos da literatura e de publicações recentes de posicionamento. Eles foram implementados para uma comparação mais precisa. Novos métodos são propostos, com resultados promissores. A maior parte dos algoritmos, ao contrário do que costuma encontrar-se na literatura, é explicada com detalhes de implementação, de forma que não fiquem questões em aberto. Isto só possível pela forte base de implementação por trás deste texto. O algorítmo de Fidduccia Mateyeses, por exemplo, é um algorítmo complexo e por isto foi explicado com detalhes de implementação. Assim como uma revisão de técnicas conhecidas e publicadas, este trabalho oferece algumas inovações no fluxo de posicionamento. Propõe-se um novo algorítimo para posicionamento inicial, bem como uma variação inédita do Cluster Growth que mostrta ótimos resultados. É apresentada uma série de evoluções ao algorítmo de Simulated Annealling: cálculo automático de temperatura inicial, funções de perturbação gulosas (direcionadas a força), combinação de funções de perturbação atingindo melhores resultados (em torno de 20%), otimização no cálculo de tamanho dos fios (avaliação das redes modificadas e aproveitamento de cálculos anteriores, com ganhos em torno de 45%). Todas estas modificações propiciam uma maior velocidade e convergência do método de Simulated Annealling. É mostrado que os algorítmos construtivos (incluindo o posicionador do Tropic, baseado em quadratura com Terminal Propagation) apresentam um resultado pior que o Simulated Annealling em termos de qualidade de posicionamento às custas de um longo tempo de CPD. Porém, o uso de técnicas propostas neste trabalho, em conjunto com outras técnicas propostas em outros trabalhos (como o trabalho de Lixin Su) podem acelerar o SA, de forma que a relação qualidade/tempo aumente.

Diversos métodos de síntese empregando reações catalisadas por metais vêm sendo desenvolvidos para a síntese de fármacos contendo a estrutura 3,3-diarilpropilamina. Reações de acoplamento catalisadas caracterizam-se como um importante método para formação regio- e estereosseletiva de ligações carbono-carbono. Outra importante reação catalítica, com aplicações acadêmicas e industriais, é a hidrogenação de alcenos catalisada por metais de transição. Reações de acoplamento cruzado visando à obtenção de precursores insaturados para 3,3-diarilpropilaminas já foram realizadas com sucesso por nosso grupo de pesquisa, porém a hidrogenação das olefinas substituídas caracteriza-se como um desafio, devido à dificuldade para realiza-la quando estes grupos são muito substituídos ou impedidos. O objetivo desse trabalho consiste em estudar a hidrogenação de alilaminas e alilálcoois, a fim de se obter fármacos contendo a estrutura 3,3-diarilpropilamina. As olefinas trissubstituída (3,3-difenilalil)diisopropilamina e álcool 3,3-difenilalílico foram obtidas por acoplamento de Suzuki. Efetuando-se a hidrogenação da (3,3-difenilalil)diisopropilamina sob diferentes sistemas catalíticos (Pd/C em metanol, Pd NP em [(BCN)MI][NTf2] e Pd NP em metanol) foi observada uma maior seletividade para a reação de hidrogenólise, com baixa conversão para o produto de hidrogenação desejado Na hidrogenação desta alilamina, os melhores resultados (98% de conversão e 35% de seletividade) foram obtidos empregando-se Pd/C, 4 bar H2, 40 ºC e 3 horas de reação. Com o álcool 3,3-difenilalílico, observou-se excelente seletividade para a reação de hidrogenação com os sistemas catalíticos empregados (Pd/C em metanol, Pd NP em [(BCN)MI][NTf2] e Pd NP em metanol). Obteve-se 100% de conversão e seletividade na hidrogenação deste álcool alílico empregando-se Pd NPs a 25 ºC, após 3 horas de reação, com rendimento de 92% após purificação. O álcool hidrogenado foi utilizado na obtenção dos fármacos diisopromina e fenpiprano, com rendimentos de 74 e 88%, respectivamente, na última etapa, contendo teores de paládio residual <1 ppm. O álcool 3,3-difenilalílico foi empregado em reações de aminação redutiva, observando-se baixas conversões e seletividades nas diferentes condições empregadas. Assim, alilálcoois se mostraram substratos mais atrativos para reações de hidrogenação, com 100% de seletividade com o emprego de nanocatálise, podendo-se adaptar a última etapa da rota sintética para que se obtenham diferentes fármacos com a estrutura 3,3-difenilpropilamina. / Several methods of synthesis employing metal catalyzed reactions have been developed for the synthesis of drugs containing the 3,3-diarylpropylamine structure. Catalyzed coupling reactions are characterized as an important method for regio- and stereoselective formation of carbon-carbon bonds. Another important catalytic reaction with academic and industrial applications is the hydrogenation of alkenes catalysed by transition metals. Unsaturated precursors for 3,3-diarylpropylamines have already been obtained by our research group through cross coupling reactions, but the hydrogenation of the substituted olefins is characterized as a challenge. This work aims to study the hydrogenation of allylamines and allyl alcohols in order to obtain drugs containing the 3,3-diarylpropylamine structure. The trisubstituted olefins (3,3-diphenylallyl)diisopropylamine and 3,3-diphenylallyl alcohol were obtained by Suzuki coupling. Hydrogenation of (3,3-diphenylallyl)diisopropylamine under different catalytic systems (Pd/C in methanol, Pd NP in [(BCN)MI][NTf2] and Pd NP in methanol) showed higher selectivity for hydrogenolysis reaction, with low conversion to the desired hydrogenation product In the hydrogenation of this allylamine, the best results (98% conversion and 35% selectivity) were obtained using Pd/C, 4 bar H2, 40 ° C and 3 hours of reaction. With the 3,3-diphenylallyl alcohol, excellent selectivity for the hydrogenation reaction was observed with the catalytic systems used (Pd/C in methanol, Pd NP in [(BCN) MI][NTf2] and Pd NP in methanol). the hydrogenation of this allylic alcohol obtained 100% conversion and selectivity using Pd NPs at 25 ° C after 3 hours of reaction in 92% yield after purification. The hydrogenated alcohol was used to obtain the drugs diisopromine and fenpiprano, with yields of 74 and 88%, respectively, in the last step, with contents of residual palladium <1 ppm. 3,3-diphenylallyl alcohol was used in reductive amination reactions, observing low conversions and selectivities in the different conditions employed. Thus, allyl alcohols were shown to be more attractive substrates for hydrogenation reactions, with 100% selectivity with the use of nanocatalysis, being able to adapt the last step of the synthetic route to obtain different drugs with the 3,3-diphenylpropylamine structure.

Neste trabalho desenvolveu-se uma rota curta e convergente para a obtenção de esqueletos 4-azabiciclo[3.3.0]octano, intermediários avançados que contém todos os carbonos existentes na estrutura dos alcalóides pirrolizidínicos hiacintacina. Inicialmente foram realizadas reações de Michael entre alcinos ativados e o éster etílico da prolina, em condições brandas, gerando adutos enaminocarbonílicos de forma estereosseletiva para o isômero E, com rendimentos superiores a 80%. A posterior redução destes compostos enaminocarbonílicos, por hidrogenação ou por adição de hidreto, forneceu os aminodiésteres correspondentes com rendimentos entre 75 e 85%. Para o composto (2S)-1- benzilóximetil-3-etóxi-3-oxopropilpirrolidina-2-carboxilato de etila essa redução se mostrou estereosseletiva, com uma proporção de 3:1. Estes aminodiésteres foram submetidos a condensações de Dieckmann, através de duas metodologias sintéticas distintas: com a utilização de sódio metálico em refluxo de THF, e com hidreto de potássio a temperatura ambiente, e proporcionaram a obtenção de compostos enolésteres bicíclicos, com rendimentos entre 60 e 65%. Paralelamente, reações de redução com LiAlH4 destes aminodiésteres foram realizadas e proporcionaram a obtenção dos dióis correspondentes, com rendimentos entre 75 e 80%. Um derivado a-hidroxiéster foi obtido a partir da oxidação do enoléster bicíclico promovida por CeCl3.7H2O, com rendimento de 95%. A importância desta metodologia se dá ao fato de que ela proporcionou a inserção de um grupo hidroxila na posição a-éster, substituinte este, presente nos compostos-alvo. / In this work it was developed a short and convergent route for obtention of 4- azabicyclo[3.3.0]octane skeleton, advanced intermediates that possesses all existent carbons in the structure of hiacintacine pirrolizidinic alkaloids. Initially Michael reactions between activated alkynes and proline ethyl ester were performed, in mild conditions, leading to enaminocarbonylic adducts stereoselectively for isomer E, with yields higher than 80%. Further reduction of these enaminocarbonyl compounds, by hydrogenation or hydride addition, furnished the corresponding aminodiesters with yields between 75 and 85%. For the (2S)-1-benziloximethyl-3-ethoxi-3- oxopropylpirrolidine-2-ethyl carboxylate reduction has shown to be stereoselective in a 3:1 ratio. These aminodiesters were submitted to Dieckmann condensations through two distinct methodologies: using metallic sodium in refluxing THF, and with potassium hydride at ambient temperature, affording the obtention of bicyclic enolesters, with yields between 60 and 65%. In parallel, reduction reactions with LiAlH4 of these aminodiesters were performed leading to obtention of the corresponding diols, with yields between 75 and 80%. An a-hydroxyester was obtained from oxidation of the bicyclic enolester promoted by CeCl3.7H2O, in 95% yield. The importance of this methodology is the fact that it provided the insertion of an hydroxyl group in the a-ester position, a substituent present in the target compounds.

Este trabalho descreve o estudo da reação de acoplamento de Suzuki do brometo de vinila e do (E)-bromoestilbeno com ácidos arilborônicos empregando precursores catalíticos de níquel. Um sistema catalítico eficiente para a síntese de estireno foi desenvolvido, por meio da reação de acoplamento de Suzuki catalisada pelo complexo NiCl2(PPh3)2, atingindo-se ótimo rendimento após a otimização. Em nosso conhecimento, este é o primeiro método a empregar Ni(II) para síntese de estirenos substituídos por reação de acoplamento de Suzuki. A metodologia foi utilizada para a obtenção de derivados funcionalizados do estireno, usando-se ácidos arilborônicos substituídos, e mostrou-se eficaz quando da utilização de substituintes retiradores de elétrons nos ácidos arilborônicos, atingindo rendimentos superiores aos obtidos com paládio (F, CF3). O método não foi eficiente para obtenção de estirenos substituídos com grupos doadores de elétrons, resultando geralmente em grandes quantidades do subproduto de desboronação. O estudo dos efeitos eletrônicos (correlação de Hammett) para este sistema mostrou que ácidos arilborônicos com substituintes doadores de elétrons são mais reativos. Evidências cinéticas sugerem que a transmetalação possa ser a etapa limitante da velocidade da reação de Suzuki do brometo de vinila catalisada por NiCl2(PPh3)2. Embora o acoplamento de Suzuki do (E)-bromoestilbeno com ácido fenilborônico seja mais lento e mais sensível aos efeitos estéreos quando se comparam os catalisadores de níquel com os de paládio, o níquel apresenta a vantagem de ser um metal mais acessível e barato. Finalmente, um reagente de Grignard foi empregado na tentativa de efetuar o acoplamento do (E)-bromoestilbeno pela reação de Kumada-Corriu catalisada por níquel, mas testes preliminares não conduziram a resultados satisfatórios. / This work describes a study on the Suzuki cross-coupling reaction between vinyl bromide and (E)-bromo stilbene and arylboronic acids using nickel complexes. An efficient catalytic system for styrene synthesis in excellent yield was developed using the Suzuki cross-coupling reaction catalyzed by NiCl2(PPh3)2. As far as we are concerned this is the first method to use Ni(II) to synthesize substituted styrenes by the Suzuki reaction. The methodology developed was employed to obtain functionalized derivatives of styrene from substituted arylboronic acids and it was efficient for electron withdrawing groups on the arylboronic acids. Nevertheless this method was not efficient when electron donating groups where used and it resulted in great quantities of the deboronation product. The study on the electronic effects (Hammett correlation) for this system showed that arylboronic acids with electron donating groups are more reactive. Kinetic evidences suggest that the transmetalation step could be the limiting step of the Suzuki cross-coupling reaction between vinyl bromide and arylboronic acids catalyzed by NiCl2(PPh3)2. Despite the fact that Suzuki cross-coupling reaction between (E)-bromo stilbene and arylboronic acids is slower and more sensitive to steric hindrance when comparing nickel catalysts with palladium ones, nickel has the advantage of being a cheaper and more accessible metal. Finally a Grignard reagent was employed in attempt to perform the coupling of (E)-bromo stilbene by the Kumada-Corriu cross-coupling reaction catalyzed by nickel, but preliminary tests have not led to satisfactory results.

Orientador: Leandro Martins / Banca: Regina Célia Galvão Frem / Banca: Dilson Cardoso / Resumo: Glycerol is the major by-product of biodiesel production. This organic compound has received much attention in recent years due to its growing supply, which has easily surpassed the demand. Therefore, there is a relevant necessity to find a destination for this product. Dehydration reaction is one of the most interesting and challenging routes, which produces acrolein in the presence of an acid catalyst. In order to have a catalytic dehydration of glycerol with high conversion and acrolein selectivity, it's important to develop an efficient acid catalyst. This outlook will be achieved from the coherent combination of several physicochemical characteristics of the catalyst, such as suitable acid strength and porosity. With respect to acidity control, the isomorphous substitution of heteroatoms in zeolite framework may reduce the Brønsted acidity, resulting in decreased coke formation during the catalytic reaction. With respect to porosity, it's possible to obtain hierarchically structured zeolites, which play an important role in molecular diffusion. In this way, the study of the synthesis of MWW and FER lamellar zeolites, incorporated with gallium and boron atoms is proposed. Lamellar zeolites are very interesting materials because they can be exfoliated, enhancing accessibility to active sites. The MWW and FER zeolites were synthesized with boron, aluminum and gallium atoms. The XRD patterns of the samples show that different heteroatoms induce the formation of different cry... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: O glicerol, coproduto da reação de transesterificação da síntese do biodiesel, tem recebido muita atenção nos últimos anos devido a sua ascendente oferta, que tem facilmente superado a sua demanda. Surge, portanto, a necessidade de se encontrar uma destinação adequada a este produto como forma de melhor aproveitamento e também para agregar valor à cadeia produtiva do biodiesel. A desidratação é uma das rotas mais interessantes e desafiadoras, a qual produz acroleína na presença de um catalisador ácido. Para que a reação catalítica de desidratação do glicerol ocorra com alta conversão e seletividade à acroleína, há a necessidade de desenvolvimento de um catalisador ácido eficiente. Isto ocorrerá a partir da combinação de várias características físico-químicas adequadas do catalisador, tais como a força ácida e a porosidade. Com relação ao controle da acidez, há a possibilidade de substituição isomórfica de heteroátomos que diminuem a acidez de Brønsted, o que poderia resultar na diminuição da formação de coque durante a reação e, consequentemente, em um melhor desempenho catalítico. Com relação à porosidade, há a possibilidade de se obter uma zeólita hierarquicamente estruturada, característica importante para solução das limitações difusionais do glicerol que apresenta diâmetro cinético da mesma ordem de grandeza dos poros das zeólitas. Desta forma, é proposto o estudo da síntese das zeólitas lamelares MWW e FER, incorporadas com átomos de gálio e boro. As zeólitas lamelares... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre