Environ 10 % des patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) ont au moins un apparenté atteint de pneumopathie interstitielle diffuse (PID). Des mutations avaient été mises en évidence sur les gènes codant pour les protéines impliquées dans le métabolisme du surfactant et les protéines du complexe télomérase. Chez l’adulte, les mutations de TERT étaient les plus fréquentes (˜15 %), les mutations de TERC, DKC1 et TINF2 plus rarement retrouvées. Environ 80 % des formes familiales de fibroses pulmonaires chez l’adulte étaient sans cause identifiée. Les objectifs de cette thèse étaient : 1) d’identifier un nouveau gène en cause dans les fibroses pulmonaires familiales de l’adulte inexpliquées, 2) de mieux caractériser le phénotype des patients présentant des mutations de TERT, de TERC ou du nouveau gène mis en évidence.Nous avons sélectionné 35 familles présentant une fibrose pulmonaire familiale pour lesquelles la recherche de mutation TERT, TERC, ABCA3, SFTPB et SFTPC était négative, pour réaliser un séquençage de l’exome. Quatre familles sur les 35 analysées présentaient un variant très rare sur RTEL1 à l’état hétérozygote. La présence des variants a été confirmée par séquençage selon la méthode de Sanger. Ces variants étaient absents des bases de données de contrôles. Les prédictions in silico étaient en faveur du caractère pathogène de ces variants. Les variants co-ségrégeaient avec la maladie dans les familles.L’analyse des variants à partir de la modélisation en 3D de la protéine suggérait un impact fonctionnel des variants sur le site de fixation à l’ATP ou à l’ADN. La taille des télomères des patients étaient raccourcies en comparaison des témoins de la même catégorie d’âge. En 2014, 237 patients avec une fibrose pulmonaire (153 avec une fibrose pulmonaire familiale, 84 avec un syndrome télomère) avaient bénéficié d’un séquençage de TERC et de TERT. Les variants ont été classés comme pathogènes chez 40 patients (16,8 %). Un âge de survenue précoce de fibrose, une macrocytose, ou une thrombopénie étaient significativement associée avec la présence d’une mutation. La probabilité d’une mutation était la plus importante pour les patients de 40-60 ans. La médiane de survie sans transplantation était plus faible pour les patients porteurs de mutations de TERT ou de TERC. Nous avons réalisé un séquençage de l’exome chez 40 autres familles et mis en évidence 5 nouveaux variants de RTEL1 probablement pathogènes in silico. Nous avons par ailleurs mis en évidence 3 autres mutations de RTEL1 dans une cohorte de PID associées à une polyarthrite rhumatoïde. Nous avons colligé les données de 35 patients atteints de PID et porteurs de mutations hétérozygotes de RTEL1. Vingt patients présentaient une FPI (57 %) et 10 une PID secondaire (25,7%). A la différence des mutations de TERT ou TERC, les mutations de RTEL1 étaient associées à moins d’anomalies hématologiques. Par ailleurs, l’expression pulmonaire de la protéine RTEL1 évaluée par immuno-histochimie et de l’ARNm par PCR était équivalente chez les patients porteurs de mutations RTEL1, de TERT ou atteints de FPI sans mutation. Nous avons identifié et confirmé l’implication d’un nouveau gène, RTEL1, dans environ 10 % des fibroses pulmonaires familiales. La présence d’une macrocytose, d’une thrombopénie ou d’un âge jeune en présence d’une forme familiale de fibrose est prédictive de la présence d’une mutation de TERT ou de TERC. La pénétrance des maladies hématologiques semble plus faible pour les mutations de RTEL1 que pour celles de TERT ou TERC dans notre cohorte recrutée sur l’atteinte pulmonaire. Les mutations de TERT ou de RTEL1 sont fréquemment associées à des PID secondaires / About 10% of patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) have at least one relative with interstitial lung disease (ILD). Mutations had been reported on the genes encoding for the proteins involved in the surfactant metabolism and in the telomerase complex In adults, TERT mutations were the most frequent (˜15%), mutations of TERC, DKC1 and TINF2 more rarely found. Approximately 80% of the familial forms of pulmonary fibroses in adults were unidentified. The objectives of this work were: 1) to identify a new gene involved in unexplained adult familial pulmonary fibrosis, 2) to better characterize the phenotype of patients with mutations of TERT, TERC or the new gene detected. We selected 35 families with familial pulmonary fibrosis for which the TERT, TERC, ABCA3, SFTPB and SFTPC mutation search was negative, to perform exome sequencing. Four of the 35 families analyzed showed a very rare variant on RTEL1 in the heterozygous state. The presence of the variants was confirmed by Sanger sequencing. These variants were absent from the control databases. In silico predictions were in favor of the pathogenicity of these variants.In families, the variants co-segregated with the disease. In 3D modeling, analysis of the variants suggested a functional impact at the ATP or DNA binding site. The telomere length of carriers of the mutations was shortened compared to controls in the same age group. In 2014, 237 patients with pulmonary fibrosis (153 with familial pulmonary fibrosis, 84 with telomere syndrome) were sequenced for TERC and TERT. The variants were classified as pathogenic in 40 patients (16.8%). An early age of diangosis, macrocytosis, or thrombocytopenia were significantly associated with the presence of a mutation.The probability of a mutation was greatest for patients aged 40-60 years. The median survival without transplantation was lower for patients with TERT or TERC mutations.We performed a sequencing of the exoma in 40 other families and showed 5 new variants of RTEL1 probably pathogenic in silico. We also demonstrated 3 other mutations of RTEL1 in a cohort of ILD associated with rheumatoid arthritis. We collected data from 35 patients with ILD carriers of RTEL1 heterozygous mutations. Twenty patients had IPF (57%) and 10 a secondary ILD (25.7%). Unlike mutations within TERT or TERC, RTEL1 mutations were associated with fewer hematological abnormalities.Furthermore, the pulmonary expression of the RTEL1 protein evaluated by immunohistochemistry and mRNA by PCR was equivalent in patients carriers of RTEL1 or TERT mutations or IPF without mutation. We identified and confirmed the implication of a new gene, RTEL1, in about 10% of familial pulmonary fibroses. The presence of macrocytosis, thrombocytopenia or a young age is predictive of the presence of a mutation within TERT or TERC. The penetrance of hematological diseases appears to be lower for RTEL1 mutation carriers than for TERT or TERC mutation carriers in our cohort of ILD patient. Mutations of TERT or RTEL1 are frequently associated with secondary ILD

En esta memoria se describe la síntesis de N-(terc-butilsulfinil)iminas promovida por microondas, así como su aplicación a la preparación de diferentes heterociclos nitrogenados ópticamente enriquecidos por adición diastereoselectiva de reactivos organozíncicos. Esta memoria ha sido dividida en los siguientes capítulos: Capítulo I: Síntesis de N-(terc-Butilsulfinil)iminas promovida por microondas. En este capítulo se describe la síntesis de diferentes aldiminas y cetiminas por condensación del correspondiente aldehído o cetona con 2-metilpropano-2-sulfinamida en ausencia de disolvente y promovida por microondas. Capítulo II: Síntesis de N-heterociclos. En este capítulo se ha llevado a cabo la preparación de heterociclos nitrogenados de diferentes tamaños a partir de los productos generados por adición diastereoselectiva de triorganozincatos con sustituyentes insaturados a las iminas obtenidas en el capítulo I.

La alilación de N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de α-cetoesteres mediada por indio, tuvo lugar con diversos agentes de alilación con buenos y excelentes rendimientos y diastereoselectividades, especialmente para el bromometilacrilato de etilo. Los productos de alilación derivados de dicho bromuro pudieron ser transformados a través de un proceso de desprotección-ciclación one pot, para dar las lactamas con buenos rendimientos para los derivados alifáticos y aromáticos. Por otro lado, empleando diferentes α-cetoaldehídos y esteres carboxílicos, pudo prepararse una nueva gama de N-terc-butanosulfiniliminas y sobre ellas llevar a cabo reacciones de alilación mediadas también por indio, con diferentes bromuros alílicos. En función de las proporciones de agente de alilación y del propio agente, se pudieron sintetizar desde productos monoalilados por reacción sobre el grupo imino con rendimientos variables y excelentes diastereoselectividades faciales; productos monoalilados por reacción sobre el grupo carbonilo con rendimientos también variables pero excelentes diastereoselectividades; y productos de doble alilación con moderados y buenos rendimientos, y excelentes diastereoselectividades. Sin embargo, sólo en este último caso se pudieron preparar de manera regioselectiva, a diferencia de los dos casos primeros, en los que no tuvo lugar la síntesis regioselectiva de alguno de ellos preferentemente, sino de ambos. Los productos de doble alilación derivados del bromuro de alilo fueron transformados mediante metátesis intramolecular por cierre de anillo en los sus correspondientes aminociclohexenoles, con excelente rendimiento y elevada diastereopureza. La reducción de las N-terc-butanosulfiniliminas con borohidruro de sodio tuvo lugar de manera escasamente diastereoselectiva pero con buenos rendimientos para los derivados alifáticos, y excelentes para los derivados aromáticos. A través de una optimización de las condiciones se lograron incrementar dichos valores. La N-terc-butanosulfinilimina derivada del oxalaldehído fue sintetizada y sometida a diferentes reacciones de adición de bromuros alílicos en disolución acuosa saturada en bromuro de sodio y mediada por indio, con excelentes diastereoselectividades, pero pobres rendimientos. Los productos de doble alilación se transformaron mediante metátesis intramolecular en diaminociclohexenoles con excelentes rendimientos. Por último, sobre N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de diferentes y variados aldehídos se llevó a cabo reacciones de adición con 1,3-dibromopropeno, presente como mezcla 50:50 (cis:trans), con moderados rendimientos y relaciones anti:sin para substratos alifáticos, y moderados rendimientos, pero excelentes diastereoselectividades para substratos aromáticos. Dichos productos fueron transformados en aziridinas con buenos rendimientos empleando KHMDS como base.

En la presente Memoria se ha estudiado la adición estereoselectiva de diferentes bromuros alílicos mediada por indio a diferentes N-terc-butilsulfiniliminas (tBSiminas), pudiendo participar algunos de los derivados de aminas homoalílicas obtenidos en estos procesos en reacciones de ciclación intramolecular, a través de una N-arilación o una reacción de Heck, para acceder de manera estereoselectiva a estructuras más complejas. Finalmente, se ha demostrado la utilidad sintética de la metodología desarrollada aplicándola a la síntesis de algunos productos naturales y sus derivados. La Discusión de resultados aquí presentada se ha estructurado en las siguientes partes: - Alilación diastereoselectiva de tBS-cetiminas. La alilación de diferentes tBScetiminas con bromuro de alilo en presencia de indio a reflujo de THF dio lugar a los correspondientes derivados de homoalil aminas 5 con buenos rendimientos, en general, variando la diastereoselectividad encontrada con la naturaleza de las tBScetiminas de partida. Las relaciones diastereoméricas en el caso de las cetiminas aromáticas fueron moderadas (75:25-85:15 rd), teniendo lugar la alilación con total diastereoselectividad en el caso de las iminas alifáticas derivadas de metil cetonas (>98:2 rd). Por otro lado la diastereoselectividad fue baja en la alilación de iminas α,β-insaturadas no cíclicas y sorprendentemente muy elevada en los sistemas cíclicos de seis (5j) y siete (5k) eslabones (92:8 y 94:6 rd, respectivamente). - Alilación diastereoselectiva de tBS-iminas con bromuros alílicos sustituidos. La adición de reactivos de alilindio, generados a partir de bromuro de crotilo e indio, a tBS-aldiminas y –cetiminas se produjo con prácticamente total diastereoselectividad facial y buenas relaciones diastereoméricas anti/sin en el caso de tBS-iminas derivadas de benzaldehídos sustituidos y de cetonas. Sin embargo, la diastereoselectividad anti/sin fue prácticamente nula en el caso de los derivados de aldehídos alifáticos lineales. También se encontró que la adición mediada por indio de bromuro de ciclohexenilo a tBS-cetiminas tuvo lugar con alta diastereoselectividad. - Aplicaciones sintéticas de homoalilaminas con un grupo o-bromoarilo en su estructura. El tratamiento de diferentes derivados de homoalilamina 5 y 9 con un anillo aromático en su estructura, que porta a su vez en posición orto un átomo de bromo, bajo condiciones de reacción tipo Heck catalizadas por Pd, llevó a la formación de los compuestos cíclicos esperados de 5, 6 y 7 eslabones con buenos rendimientos. A su vez, también fue posible llevar a cabo la síntesis de diferentes compuestos heterocíclicos benzocondensados a través de reacciones de N-arilación intramolecular, catalizadas bien por compuestos de Cu o de Pd, en compuestos nitrogenados que portan anillos aromáticos orto-bromo sustituidos. - Síntesis estereoselectiva de alcaloides 2–alquiltetrahidroquinolínicos. Se llevó a cabo la síntesis de los productos naturales (–)-angustureína y (–)-cuspareína, siendo el primer paso de reacción en ambos casos la adición de reactivos organomagnesianos a las tBS-aldiminas 8p y ent-8p. Las síntesis se completaron tras 3 etapas adicionales: desulfinilación, N-arilación intramolecular y N-metilación, siendo los rendimientos globales del 49% y 17% respectivamente. También se preparó de manera alternativa la (–)-angustureína a partir de la N-metil-2-aliltetrahidroquinolina (23p) tras metátesis cruzada con (E)-3-hexeno e hidrogenación catalítica posterior del doble enlace olefínico. Por último y a partir del compuesto 23p, tras acoplamiento tipo Heck con 4-bromoveratrol, se llevó a cabo la síntesis de un derivado (24p) de la (–)-cuspareína.

En la presente Memoria se ha estudiado la adición estereoselectiva de diferentes nucleófilos a N-terc-butanosulfinil iminas (tBS-iminas), pudiendo participar algunos de los derivados de aminas quirales obtenidos en estos procesos en reacciones de ciclación intramolecular accediendo de manera estereoselectiva a estructuras más complejas. Finalmente, se ha demostrado la utilidad sintética de la metodología desarrollada aplicándola a la síntesis de productos naturales. La presente Memoria se ha estructurado en las siguientes partes: Síntesis de N-terc-butanosulfinil iminas y derivados de homoalilaminas a partir de epóxidos. La reacción de epóxidos con terc-butanosulfinamida en presencia de un ácido de Lewis, como el triflato de erbio o el eterato de trifluorurode boro, en THF como disolvente, mediante activación térmica o por microondas, produce N-terc-butanosulfinil iminas con rendimientos razonables. Los epóxidos aromáticos, gem-dialquil sustituidos y trialquil sustituidos funcionan mejor que los monoalquil sutituidos. Tras la formación de la imina, se puede realizar una posterior alilación mediada por indio, en una sola operación sintética, produciendo los derivados de homoalilaminas generalmente con altos rendimientos. Síntesis de derivados de β-aminocetonas. La reacción de N-terc-butanosulfinil aldiminas quirales con β-cetoácidos sucede en condiciones básicas a temperatura ambiente con altos niveles de diastereocontrol, dando lugar a β-aminocetonas con elevados rendimientos. Basado en cálculos DFT, se propuso un estado de transición cíclico de ocho miembros que implica la coordinación del átomo de litio a los oxígenos de los grupos carboxilato y sulfinilo, coincidiendo con las relaciones diastereoméricas observadas experimentalmente. Síntesis de 4-piperidinonas. Los derivados de β-aminocetonas enantioméricamente puros, sintetizados por reacción de Mannich decarboxilativa de N-terc-butanosulfinil iminas quirales con β-cetoácidos, se transformaron en 4-piperidinonas cis-2,6-disustituidas a través de una condensación intramolecular organocatalizada por L-prolina con aldehídos. Ambos enantiómeros son accesibles a partir de los mismos precursores, invirtiendo el orden en la secuencia de reacción de los aldehídos involucrados en la formación de imina y la condensación intramolecular de Mannich. Síntesis de alcaloides piperidínicos y quinolizidínicos a partir de N-terc-butanosulfinil iminas. La síntesis de alcaloides a partir de N-terc-butanosulfinil iminas se realizó con éxito para demostrar la utilidad de estas metodologías. El acoplamiento diastereoselectivo de nucleófilos y N-terc-butanosulfinil iminas quirales, la reacción de Mannich intramolecular organocatalizada entre β-aminocetonas y aldehídos, junto con la ciclación que implica una amina primaria a través de una N-alquilación intramolecular, son algunos de los pasos clave. De esta manera se ha logrado la síntesis de los alcaloides (-)-peletierina, (+)-241 D, (−)-epimirtina, (−)-lasubina II y (+)-C(9a)-epiepiquinamida.

[pt] Neste trabalho foi desenvolvida a síntese de novos análogos do tipo N-tosil-aza-carbapterocarpanos com potencial ação antiproliferativa em linhagens de leucemia e mama.Os compostos aza-carbapterocarpanos e espiro-iso-indolinas, foram preparados através de abordagens sintéticas distintas e classificadas em Grupo I e II respectivamente. A etapa chave para obtenção dos compostos do grupo I foi a reação de aza-arilação do tipo Heck catalisada por paládio a partir de tetralonas comerciais e N-tosil-iodoanilinas substituídas previamente sintetizadas. Três moléculas deste grupo foram avaliadas quanto a sua ação antiproliferativa em linhagens de leucemia e mama. Dentre estas, o composto N-tosil-aza-carbaptercarpeno apresentou IC50 = 1,93 (mais ou menos) 0,88 micrômetros, 2,18 (mais ou menos) 1,47 micrômetros e 2.89 (mais ou menos) 0,92 micrômetros nas linhagens de leucemia K562, lucena-1 e FEPS, respectivamente, e na linhagem de mama MDA-MB-231 IC50=33.37 (mais ou menos) 3.98 micrômetros. Por outro lado, o composto aza-carbapterocarpeno foi inativo nestas mesmas linhagens, indicando que na ausência do grupo arilsulfonamida a ação antileucêmica não ocorre. Os compostos do grupo II, denominados espiro iso-indolinas, foram sintetizados através da adição diastereosseletiva de organomagnesío às N-terc-butano-sulfiniliminas quirais, seguida de uma aminação de Buchwald-Hartwig intramolecular catalisada por paládio. As N-terc-butano-sulfiniliminas foram obtidas através de tetralonas, cromanonas e tiocromanonas comerciais em uma reação de condensação com as N-tert-butanosulfinamidas comerciais em micro-ondas em uma abordagem livre de solvente utilizando tetraetóxido de titânio. Após as reações de adição nucleofílica com organomagnésio, remoção do auxiliar quiral e ciclização intramolecular, os compostos forma obtidos enantiomericamente puros e foram avaliados em linhagens de leucemia K562 e FESP. Embora estes compostos tenham apresentado baixa potência frente às linhagens testadas (IC50 entre 31,85 mais ou menos 3.0 micrômetros e 77,58 (mais ou menos) 5.76 micrômetros), pôde-se observar que há diferenças relevantes entre os enantiômeros, assim o como apresentam sensibilidade colateral, atuando em linhagens multiresitentes. / [en] In this work, the synthesis of new N-tosyl aza-carbapterocarpane analogues with potential antiproliferative action in leukemia and breast cell lines was developed. The aza-carbapterocarpanes and spiro-isoindolines compounds were prepared using different synthetic approaches and classified in Group I and II respectively. The key step for obtaining group I compounds was the palladium catalyzed Heck-type azaarylation reaction from commercially synthesized substituted tetralones and substituted N-tosyl iodoanilines. Three compounds of this group were evaluated for their antiproliferative action in leukemia cell lines and breast cancer cells lines. The compound N-tosyl-aza-carbaptercarpene presented IC50 = 1,93 0,88 , 2,18 (plus or minus) 1,47 micrometers e 2.89 (plus or minus) 0,92 micrometers. On the other hand, the aza-carbapterocarpene compound was inactive in these same lines, suggesting the role of the absence of the arylsulfonamide group for the antileukemic activity does not occur .The group II, denominated spiroisoindolines, were synthesized by diastereoselective addition of organomagnesium to chiral N-tert-butane sulfinylimines, followed by a palladium catalyzed intramolecular Buchwald-Hartwig amination. The N-tert-butane sulfinylimines were obtained through commercial tetralones, chromanones and thiochromanones by the condensation reaction with commercial N-tert-butanesulfinamides in a solvent free sistem using titanium tetraethoxide. After nucleophilic addition reactions with organomagnesium, chiral auxiliary removal and intramolecular cyclization, the compounds were obtained enantiomerically pure and were evaluated in K562 and FESP leukemia lines. Although these compounds presented low potency compared to the tested lines (IC50 between 31.85 (plus or minus) 3.0 micrometers and 77.58 (plus or minus) 5.76 micrometers), it was observed that there of them present relevant differences between enantiomers as soon as collateral sensitivity, acting in leukemia multiresistent cell lines.

A atividade catalítica de clusters trigonais de acetato de rutênio e porfirinas supramoleculares contendo quatro unidades de clusters periféricos ou complexos de bis(bipiridina)rutênio, na oxidação de substratos orgânicos por iodosil-benzeno ou terc-butil-hidroperóxido, é abordada nesta tese. Foram feitos estudos cinéticos para elucidar o mecanismo de catálise, com especial destaque para duas espécies supramoleculares isoméricas representadas por Mn(3-TRPyP) ou Mn(4-TRPyP), nos quais os complexos de bis(bipiridina)(cloro)rutênio se coordenam à tetrapiridilporfirina através das posições meta ou para da ponte piridínica, respectivamente. Além da maior seletividade proporcionada pelos catalisadores supramoleculares, a substituição do íon cloreto pela água nos complexos periféricos de rutênio, intensificou a atividade catalítica, gerando novos sítios ativos, do tipo Ru(IV)=O. Também foram estudados clusters trinucleares de rutênio, altamente reativos, no estado Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O. Estes foram gerados eletroquimicamente em solução aquosa, apresentando pronunciada atividade catalítica na oxidação do alcool benzílico. Finalmente, uma espécie dimérica de cluster, ainda inédita, com ponte oxo, foi caracterizada e investigada do ponto de vista catalítico. / The catalytic activity of trinuclear ruthenium clusters and supramolecular tetrapyridylporphyrins containing four peripheral cluster units or bis(bipyridine)ruthenium complexes, in the oxidation of organic substrates by iodosylbenzene or tert-butil-hydroperoxide, is dealt with in this thesis. Kinetic studies were performed in order to elucidate the mechanisms of catalysis involving two isomeric species denoted Mn(3-TRPyP) or Mn(4-TRPyP), in which the bis(bipyridine)(chloro)ruthenium complexes are bound to the tetrapyridylporphyrin center, at the meta or para positions of the pyridine bridge, respectively. In addition to the improved selectivity by such supramolecular catalysts, the substitution of the chloride ion by water in the peripheral ruthenium complexes, greatly enhanced their catalytic activity by generating new Ru(IV)=O reactive sites. Highly reactive trinuclear ruthenium clusters of the type Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O were also generated electrochemically in aqueous solution, exhibiting pronounced catalytic activity in the oxidation of benzyl alcohol. Finally, a novel dimeric oxo-bridged cluster species was characterized, and its role in catalysis investigated.

A atividade catalítica de clusters trigonais de acetato de rutênio e porfirinas supramoleculares contendo quatro unidades de clusters periféricos ou complexos de bis(bipiridina)rutênio, na oxidação de substratos orgânicos por iodosil-benzeno ou terc-butil-hidroperóxido, é abordada nesta tese. Foram feitos estudos cinéticos para elucidar o mecanismo de catálise, com especial destaque para duas espécies supramoleculares isoméricas representadas por Mn(3-TRPyP) ou Mn(4-TRPyP), nos quais os complexos de bis(bipiridina)(cloro)rutênio se coordenam à tetrapiridilporfirina através das posições meta ou para da ponte piridínica, respectivamente. Além da maior seletividade proporcionada pelos catalisadores supramoleculares, a substituição do íon cloreto pela água nos complexos periféricos de rutênio, intensificou a atividade catalítica, gerando novos sítios ativos, do tipo Ru(IV)=O. Também foram estudados clusters trinucleares de rutênio, altamente reativos, no estado Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O. Estes foram gerados eletroquimicamente em solução aquosa, apresentando pronunciada atividade catalítica na oxidação do alcool benzílico. Finalmente, uma espécie dimérica de cluster, ainda inédita, com ponte oxo, foi caracterizada e investigada do ponto de vista catalítico. / The catalytic activity of trinuclear ruthenium clusters and supramolecular tetrapyridylporphyrins containing four peripheral cluster units or bis(bipyridine)ruthenium complexes, in the oxidation of organic substrates by iodosylbenzene or tert-butil-hydroperoxide, is dealt with in this thesis. Kinetic studies were performed in order to elucidate the mechanisms of catalysis involving two isomeric species denoted Mn(3-TRPyP) or Mn(4-TRPyP), in which the bis(bipyridine)(chloro)ruthenium complexes are bound to the tetrapyridylporphyrin center, at the meta or para positions of the pyridine bridge, respectively. In addition to the improved selectivity by such supramolecular catalysts, the substitution of the chloride ion by water in the peripheral ruthenium complexes, greatly enhanced their catalytic activity by generating new Ru(IV)=O reactive sites. Highly reactive trinuclear ruthenium clusters of the type Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O were also generated electrochemically in aqueous solution, exhibiting pronounced catalytic activity in the oxidation of benzyl alcohol. Finally, a novel dimeric oxo-bridged cluster species was characterized, and its role in catalysis investigated.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-10-02T19:59:47Z No. of bitstreams: 1 ThatyaraMonteiro.pdf: 3528798 bytes, checksum: 12d3da9115c45896b4f14c67dbe3d20e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T19:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThatyaraMonteiro.pdf: 3528798 bytes, checksum: 12d3da9115c45896b4f14c67dbe3d20e (MD5) Previous issue date: 2017-09-01 / Two novel and pioneering photoelectrochemical sensors were developed for determination of tert-butyl hydroquinone (TBHQ) in biodiesel and edible oil samples. The former based on composite formed by TiO2 nanoparticles and lithium tetracyanethylene (LiTCNE), and the last based on the sensitization of CdSe/ZnS quantum dots with LiTCNE. In both cases, indium tin oxide (ITO) was used as the work electrode surface. The LiTCNE/TiO2/ITO sensor showed a TBHQ photocurrent about 28-fold higher than the TiO2 sensor. The same was observed for the CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor, which presented a photocurrent for TBHQ about 13-fold higher than that presented by the electrode modified with CdSe/ZnS. Both developed sensors showed lower resistance to charge transfer than their non-sensitized components. They also demonstrated high selectivity to TBHQ, with high photocurrent for this compound in comparison to photocurrent responses to other phenolic antioxidants. The experimental conditions optimized for both sensors were: 0.1 mol L-1 of phosphate buffer solution pH 7.0 and applied potential to the working electrode of 450 mV, for the LiTCNE/TiO2/ITO sensor, and 0.1 mol L-1 of phosphate buffer solution pH 6.0, and potential of 400 mV for the CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor. In these conditions, the sensors presented a linear range of TBHQ response between 0.4 and 500 μmol L-1 for LiTCNE/TiO2/ITO sensor and between 0.6 and 250 μmol L-1 for the CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor, with limits of detection of 0.10 and 0.21 μmol L-1, respectively. The LiTCNE/TiO2/ITO sensor was applied in biodiesel samples for determination of TBHQ using standard addition method, showing recovery values between 96.8 and 98.2%. The CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor was applied in edible oil samples to detect TBHQ using an external calibration method, with recovery values between 98.25 and 99.83%. The photoelectrochemical sensors were successfully used to determine the TBHQ antioxidant in real samples of biodiesel and vegetable oil. / Dois novos e pioneiros sensores fotoeletroquímicos foram desenvolvidos para determinação de tert-butil hidroquinona (TBHQ) em amostras de biodiesel e de óleo comestível. O primeiro baseado no compósito formado por nanopartículas de TiO2 e tetracianoetileneto de lítio (LiTCNE), e o segundo baseado na sensibilização de quantum dots CdSe/ZnS com o LiTCNE. Em ambos os casos utilizou-se como eletrodo de trabalho o óxido de índio e estanho (ITO) como superfície eletródica. O sensor à base de LiTCNE/TiO2/ITO apresentou uma fotocorrente para o TBHQ cerca de 28 vezes mais elevada que o sensor à base de TiO2. O mesmo foi observado para o sensor à base de CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO, que apresentou fotocorrente para o TBHQ cerca de 13 vezes maior do que à apresentada pelo eletrodo modificado com CdSe/ZnS. Ambos os sensores desenvolvidos apresentaram baixa resistência à transferência de carga em comparação a seus componentes não sensibilizados. Também demonstraram grande seletividade ao TBHQ, com alta fotocorrente para esse composto em comparação às respostas de fotocorrente para outros antioxidantes fenólicos. As condições experimentais otimizadas para ambos os sensores desenvolvidos foram, respectivamente: 0,1 mol L-1 de solução tampão fosfato pH 7,0 e potencial aplicado ao eletrodo de trabalho de 450 mV, para o sensor LiTCNE/TiO2/ITO, e 0,1 mol L-1 de solução tampão fosfato pH 6,0, e potencial de 400 mV, para o sensor CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO. Nessas condições, os sensores apresentaram faixa linear de resposta de TBHQ entre 0,4 a 500 µmol L-1 para sensor LiTCNE/TiO2/ITO e entre 0,6 a 250 µmol L-1 para o sensor CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO, apresentando limites de detecção de 0,10 e 0,21 µmol L-1 , respectivamente. O sensor LiTCNE/TiO2/ITO foi aplicado em amostras de biodiesel para determinação de TBHQ usando método de adição de padrão, mostrando valores de recuperação entre 96,8 e 98,2%. Já o sensor CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO foi aplicado em amostras de óleo comestível para detecção de TBHQ usando método de calibração externa, com valores de recuperação entre 98,25 e 99,83%. Os sensores fotoeletroquímicos foram empregados com sucesso para determinação de antioxidante TBHQ em amostras reais de biodiesel e óleo vegetal.

En el Capítulo I se describe la preparación del esqueleto fenantroindolizidínico quiral. La síntesis se apoya en la aminoalilación estereoselectiva de derivados del 2-(fenantren-9-il)acetaldehído, usando reactivos de alilindio y terc-butilsulfinilamida como inductora quiral. Transformaciones quimioselectivas de la correspondiente sulfinamina homoalílica, permitieron la síntesis de los compuestos deseados en sólo tres operaciones sintéticas. Siguiendo este procedimiento, fue posible preparar la (R)-Tiloforina natural. En el Capítulo II se detallan dos metodologías para la síntesis de la 7-Metoxicriptopleurina quiral. Mientras uno de los procedimientos hace uso de una hidroformilación lineal con un catalizador de rodio como etapa clave, el segundo método se apoya en una metátesis de cierre de anillo (RCM). Por otro lado, en este capítulo se describe la preparación de fenantroquinolizidinas quirales con un centro cuaternario en C14a, así como de sus derivados bencilados en C9 a través del reordenamiento de Stevens. Además, se detalla la citotoxicidad frente a diferentes líneas celulares tumorales de las fenantroquinolizidinas preparadas. Por último, en el Capítulo III se presentan dos metodologías alternativas para la síntesis de fenantridinas 6-sustituidas. El primer método emplea persulfato de amonio y carbonato de potasio, permitiendo la adición deshidrogenante de 1,4-dioxano a 2-isocianobiarilos. El segundo método utiliza perbenzoato de terc-butilo y carbonato de potasio, favoreciendo la adición de diversos éteres. Los estudios mecanísticos realizados sugieren que la cascada radicalaria es un ejemplo de sustitución homolítica aromática promovida por una base en medio acuoso (BHAS).