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Diorganomanganese compounds react with aryl, vinyl, and alkynyl tellurides in a tellurium/manganese exchange reaction. The new mixed organomanganese reagents react selectively with electrophiles.

A solvent-free procedure for tetrahydropyranylation of alcohols and thiols based on a simple grinding of the reagents in the presence of silica gel and catalytic amounts of p-TSA is described. Foi desenvolvido um procedimento para tetrahidropiranilação de álcoois e tióis em ausência de solvente orgânico, baseado na simples mistura dos reagentes, na presença de sílica gel e quantidade catalítica de p-TSA.

n‐Butanethiol is generated in situ by sequential addition of n‐butyllithium and water to elemental sulfur. The n‐butanethiol formed was reacted with electron‐deficient olefines to give Michael‐type addition products in good yields. The method avoids the manipulation of the bad‐smelling n‐butanethiol.

1,4-C,O-dianions have been generated through concomitant acid/base and tellurium/lithium exchange reactions. The di-lithium salts were transmetallated with cerium chloride to the corresponding di-cerium salts and subsequently reacted with lactones and carboxylic acid anhydrides to yield the respective spiroketals. The di-lithium entities were also converted into the corresponding cyanocuprates that add in a 1,4-manner to 2-cyclohexen-1-one to form 1,6-dioxygenated compounds.

Reduction of (Z)-β-butyltelluro-enones gives the corresponding γ-hydroxy vinylic tellurides with retention of the double bond configuration. Reaction of γ-hydroxy vinylic tellurides with 2 equiv of n-butyllithium produces 1,4-C,O-dianions, which on reaction with carbon dioxide give the corresponding butenolides.

( Z )-β-Butyltellanyl α,β-unsaturated carbonyl compounds were stereoselectively produced by hydrotelluration of alkynones or by an addition/elimination sequence from enol tosylates. The β-butyltellanyl-enones were chemoselectively reduced with NaBH 4 /MeOH, NaBH 4 ·CeCl 3 ·7H 2 O/MeOH and DIBAL-H systems to the corresponding allylic alcohols with retention of the Z stereochemistry.

tert -Butyldimethylsilyl ethers of propargylic alcohols are hydrotellurated regioselectively to give 1,2- Z -vinylic tellurides. Enantiomerically pure propargylic alcohols give enantiomerically pure vinylic tellurides, which are coupled with alkynes under Pd catalysis to give enantiomerically pure allylic enynols.

An expeditious three-step synthesis of a mixture of stereoisomers of 5,9-dimethylpentadecane 1, the sexual pheromone of the coffee leaf miner Leucoptera coffeella, is described. The route employs an unsymmetrical double Wittig olefination to build the carbon skeleton of the molecule, as the key reaction. The bis-phosphonium salt 3, derived from 1,3-dibromopropane 2, reacted ‘one-pot’ with the ketones 2-octanone and 2-hexanone, affording the asymmetric diene 4. This was readily hydrogenated over Pd/C, furnishing pheromone 1 in 54% overall yield. Synthetic 1 showed high biological activity when tested in field experiments.

(S)-2-Methyl-4-octanol (1) is a male-specific compound released by the sugarcane weevil Sphenophorus levis, being its biological activity associated with the aggregation behaviour of the species. Continuing our studies on the chemical ecology of this species, this work describes an expeditious synthesis of alcohol (1), starting from the easily available D-mannitol (2), in a route that employ the known (R)-glyceraldehyde acetonide (4) as key intermediate. GC analysis of an acetyl derivative of the final product, using a chiral stationary phase column, revealed an enantiomeric excess of 99.5%. Compound (1) has been identified as component of the male-produced aggregation pheromone in several curculionid species. O composto (S)-2-metil-4-octanol (1) é produzido especificamente pelos machos da broca da cana-de-açúcar Sphenophorus levis, e sua atividade biológica está aparentemente associada ao comportamento de agregação da espécie. Desenvolveu-se neste trabalho uma nova metodologia sintética para a preparação deste composto, utilizando-se o D-manitol (2) como material de partida, tendo-se o (R)-gliceraldeído acetonídeo (4) como intermediário chave. Através de análises cromatográficas de um acetil derivado do produto final, empregando-se colunas quirais, estabeleceu-se um excesso enantiomérico de 99,5%. O composto (1) já foi previamente identificado como componente do feromônio de agregação de uma grande variedade de espécies de curculionídeos.

This paper describes the preparation of a series of oxazoline cuprates by reaction of an oxazoline lithium anion with copper(I) salts: CuBr.DMS, Cul and CuCN in THF solution. The oxazoline cyanocuprate showed the best reactivity using enones as electrophiles.

Introduction of a synthon equivalent to a carboxymethyl anion to enones and nitroalkenes, through a 1,4-addition reaction of 2,4,4-trimethyl-2-oxazoline cyanocuprate 3, proved to be an interesting methodology for the synthesis of natural products such as (±)-methyl jasmonate (1) and (±)-baclofen (2). A introdução de um grupamento equivalente ao ânion carboximetil a enonas e nitroalquenos através da reação de adição 1,4 do cianocuprato da 2,4,4-trimetil-2-oxazolina 3, resulta numa metodologia interessante para a síntese de produtos naturais como (±)-metil jasmonato (1) e (±)-baclofen (2).

A homoenolate generated by tellurium/lithium exchange reaction was employed in a straightforward enantioselective synthesis of (+)-endo-brevicomin in 70% yield and 84.4% e.e. Um homoenolato gerado pela reação de troca telúrio/lítio foi aplicado na síntese enantioseletiva do (+)-endo-brevicomin com 70% de rendimento isolado e 84,4% de e.e.

In this article we describe the construction of two cooling systems with an immersion probe which will allow one to work at temperatures of either -40ºC or -60ºC. The two systems were constructed with readily available components and have been used daily for the last year in our laboratory to carry out reactions at low temperature or to cool down traps of vacuum pumps, reducing our need of dry-ice or liquid nitrogen.

Background Resistance to fluconazole, a commonly used azole antifungal, is a challenge for the treatment of fungal infections. Resistance can be mediated by overexpression of ABC transporters, which promote drug efflux that requires ATP hydrolysis. The Pdr5p ABC transporter of Saccharomyces cerevisiae is a well-known model used to study this mechanism of antifungal resistance. The present study investigated the effects of 13 synthetic compounds on Pdr5p. Results Among the tested compounds, four contained a tellurium-butane group and shared structural similarities that were absent in the other tested compounds: a lateral hydrocarbon chain and an amide group. These four compounds were capable of inhibiting Pdr5p ATPase activity by more than 90%, they demonstrated IC50 values less than 2 μM and had an uncompetitive pattern of Pdr5p ATPase activity inhibition. These organotellurides did not demonstrate cytotoxicity against human erythrocytes or S. cerevisiae mutant strains (a strain that overexpress Pdr5p and a null mutant strain) even in concentrations above 100 μM. When tested at 100 μM, they could reverse the fluconazole resistance expressed by both the S. cerevisiae mutant strain that overexpress Pdr5p and a clinical isolate of Candida albicans. Conclusions We have identified four organotellurides that are promising candidates for the reversal of drug resistance mediated by drug efflux pumps. These molecules will act as scaffolds for the development of more efficient and effective efflux pump inhibitors that can be used in combination therapy with available antifungals.

Nas últimas décadas houve um crescente interesse na síntese de compostos fluorescentes e a aplicação destes como sondas, especialmente os BODIPYs (boron-dipyrromethene). Recentemente, vem-se estudando a aplicação de sondas seleno-funcionalizadas, principalmente para a detecção de ROS (reactive oxygen species) e RNS (reactive nitrogen species). A oxidação do selênio ligado às sondas por um agente ROS ou RNS suprime o efeito PET, reestabelecendo a fluorescência da sonda. Assim, a síntese de BODIPYs calcogenofuncionalizados surge como uma estratégia bastante interessante e rotas sintéticas curtas e eficientes devem trazer grande contribuição para as aplicações desses agentes fluorescentes. Entre elas, há grande interesse em desenvolver reações de substituição direta para a rápida funcionalização do núcleo BODIPY. O presente trabalho apresenta uma nova abordagem para a seleno-funcionalização direta de BODIPYs utilizando disselenetos e peróxidos orgânicos. Hipóteses sobre os mecanismos envolvidos foram elaboradas. Além disso, foi desenvolvida uma nova metodologia para a síntese dos precursores dos BODIPYs (dipirrometanos) em que não se faz necessária purificação e o produto pode ser aplicado diretamente na próxima etapa. Os valores elevados de pureza foram determinados por RMN quantitativo; foi desenvolvido um procedimento em que a mistura reacional utilizada nestas reações pode ser reutilizada, diminuindo a geração de resíduos. Over the past few decades, there has been a growing interest in the synthesis of fluorescent compounds and their application as probes, especially BODIPYs (boron-dipyrromethene). Recently, studies on the application of the selenoBODIPYs probes for the detection of ROS (reactive oxygen species) and RNS (reactive nitrogen species) are being conducted. The oxidation of selenium atoms by ROS or RNS suppresses the PeT effect, restoring the probes fluorescence. Thus, the synthesis of selenoBODIPYs rises as an interesting strategy, in which shorter and more effective routes will provide major advances in the applications of these fluorescent agents. Direct substitution reactions, leading to a quick core functionalization are among the most interesting strategies. The present work reports a new approach for the direct selenofunctionalization of BODIPY cores utilizing diselenides and organic peroxides and hypotheses on the mechanisms were elaborated. In addition, a new methodology was developed for the synthesis of BODIPYs precursors (dipyrromethane), which does not require purification and can be used directly in the next step. Their purity was verified by quantitative NMR; a method was developed for reutilizing the reaction media on new reactions, generating fewer residues.

A inibição de alvos específicos como metaloproteinase de matriz (MMP) e histona desacetilase (HDAC) é amplamente estudada para impedir o progresso do câncer. Foi estabelecido que a inibição concomitante de MMP e HDAC é eficaz no combate de tumores sólidos e hematológicos. Ambos os alvos possuem um íon Zn2+ em seu sítio ativo, fundamental para a atividade destas enzimas. A alta afinidade dos inibidores conhecidos de MMP e de HDAC é conferida, principalmente, por um potente grupo ligante de zinco (ZBG). O ácido hidroxâmico é o ZBG mais potente conhecido atualmente, entretanto, este apresenta instabilidade farmacocinética, levando a ineficácia e genotoxicidade em testes clínicos. Frente a este contexto, o presente trabalho teve como objetivo o planejamento, síntese, modelagem molecular e avaliação biológica de novos inibidores duais MMP/HDAC não-hidroxamatos. Os compostos foram planejados utilizando estratégias de hibridação molecular, a partir de arcabouços provenientes inibidores de HDAC e MMP, gerando compostos arilsulfonamídicos com variações no tipo de ZBG inserido e na sua respectiva posição relativa na estrutura geral. Foram sintetizados sete análogos, em duas a três etapas reacionais, utilizando métodos de sulfonilação e acoplamento com agentes condensantes, partindo dos ésteres para e meta aminobenzoicos. Os rendimentos globais variaram de 25% a 55% e os produtos obtidos foram caracterizados por RMN 1H e 13C, LC/MS, CLAE e ponto de fusão. Os compostos tiveram sua atividade citotóxica avaliada em células HOG (oligodendroma) e T98G (glioblastoma), dentre os quais o 6a, que possui o ZBG 2-amino anilida, foi o mais promissor, apresentando atividade nas duas linhagens na casa de nM. Ensaios de coordenação com Fe2+ comprovaram a capacidade quelante dos análogos contendo ácido hidroxâmico e dos demais compostos citotóxicos, 4a e 4b (ZBG-2, salicilal-hidrazona), o que não foi observado para o composto 6a. Os estudos de ancoramento molecular permitiram sugerir um modo de interação para todos os ZBG propostos frente aos respectivos alvos (HDAC e MMP), sendo observado que o ZBG 4 (2-amino anilida) faria a interação de modo monodentado com a HDAC, enquanto não seria possível o encaixe no sítio catalítico da MMP. Conclui-se, portanto, que o planejamento proposto permitiu a obtenção de compostos promissores como antitumorais, e que a substituição do ácido hidroxâmico por outros ZBG fornece moléculas ativas frente a células tumorais. Entretanto, a avaliação biológica frente à MMP e HDAC é necessária para confirmar o mecanismo de ação proposto. Inhibition of specific targets such as matrix metalloproteinase (MMP) and histone deacetylase (HDAC) is extensively studied regarding arrest cancer growth. Particularly, concomitant inhibition of MMP and HDAC is effective against solid and hematologic tumors. Both targets have an ion Zn2+ at their catalytic site, which is essential for respective enzymatic activity. High affinity of known MMP and HDAC inhibitors is mainly provided by a potent zinc binding group (ZBG). Hydroxamic acid is the most potent ZBG currently known; however, it presents low pharmacokinetics stability, which results in its ineffectiveness and genotoxicity along clinical trial. So, the aim of this work comprised the design, synthesis, molecular modeling and biological evaluation of novel potential non-hydroxamate dual HDAC/ MMP inhibitors. Compounds were designed by molecular hybridation, employing scaffolds from HDAC and MMP inhibitors, which provided arylsulfonamides with variation about the ZBG type and its respective relative position in the general structure. Seven compounds were synthesized, in two to three reaction steps, through methods that comprise sulfonilation and coupling with condensing agents, using para and meta-aminobenzoic esters as starting material. Compounds showed global yields around 25-55 % and were characterized by 1H and 13C NMR, LC/MS, HPLC and melting point. Compounds were evaluated about their cytotoxicity against HOG (oligodendroma) and T98G (glioblastoma) cells, which 6a, with ZBG 2-aminobenzamide, was the most promising molecules, presenting activity against both cell lines at nM range. Coordination assays with Fe2+ proved the chelating capacity of hydroxamate analogues as well as the cytotoxic compounds, 4a and 4b (ZBG-2, salicylal-hydrazone), which was not observed about 6a. Molecular docking allowed to suggest an interaction model for all proposed ZBG with the respective targets (MMP and HDAC), showing that (ZBG-4) 2-aminobenzamide interacts with HDAC by monodentate way, but does not docks at MMP catalytic site. We conclude that the proposed design allowed obtaining promising compounds as antitumors agents, and the replacement of hydroxamic acid by other ZBG provide active molecules against tumor cells. However, biological evaluation against MMP and HDAC is necessary to confirm the proposed action mechanism.

A solubilidade em água se apresenta como um dos principais desafios enfrentados pelos pesquisadores no processo de descoberta e desenvolvimento de novas entidades químicas, pois influencia diretamente na absorção oral e biodisponibilidade da molécula no organismo. Compostos fracamente solúveis podem apresentar propriedades de absorção, distribuição, metabolismo e excreção inadequadas dando origem à moléculas com baixa biodisponibilidade oral, tempo de meia-vida curto, eliminação pré-sistêmica rápida e dificuldade no desenvolvimento de formulações. Nesse contexto, a latenciação é uma das estratégias mais viáveis para aprimoramento de propriedades físico-químicas, biofarmacêuticas e farmacocinéticas como, permeabilidade, solubilidade, e biodisponibilidade, sem que ocorram alterações na ação farmacológica da molécula precursora. A rosuvastatina é um fármaco utilizado no tratamento de hipercolesterolemia e dislipidemias, sendo muito importante na prevenção de doenças cardiovasculares. Contudo, apresenta baixa solubilidade aquosa (0,0886 mg/mL) e biodisponibilidade oral de apenas 20%. Face ao exposto e considerando a importância da latenciação na resolução de problemas de solubilidade, propôs-se neste trabalho a síntese de dois pró-fármacos de rosuvastatina, utilizando-se como transportadores o fosfato e o ácido 2,2-bis(hidroximetilpropiônico) com o objetivo de melhorar a solubilidade aquosa e aumentar sua biodisponibilidade. Obteve-se um pró-fármaco éster de rosuvastatina monossubstituído com o ácido 2,2-bis(hidroximetilpropiônico). Estudos de solubilidade e análise térmica dos mesmos, confirmarão a consecução do objetivo estabelecido. Water solubility is one of the main challenges faced by researchers on drug discovery and development of new chemical entities, once it has directly influence over oral absorption and bioavailability of the drug molecule in the organism. Poorly soluble compounds may present inadequate ADME properties giving origin to molecules with low oral bioavailability, low half-life, fast pre-systemic metabolism and difficulties in formulation. In this context, prodrug design is an amenable approach to improve physicochemical, biopharmaceutical and pharmacokinetic properties such as, permeability, solubility and bioavailability, without changing the pharmacological effect of the parent drug. Rosuvastatin is a drug used in the treatment of hypercholesterolemia and dyslipidemia, important to prevent cardiovascular diseases. However, it presents low water solubility (0,0886 mg/mL) and oral bioavailability of 20%. Given the above and considering the importance of prodrug design in solving solubility issues, it was proposed the synthesis of two rosuvastatin prodrugs, using phosphate and 2,2-bis(hydroximethylproprionic) acid as promoieties, aiming improvement of water solubility and enhancement of bioavailability. A rosuvastatin ester prodrug with 2,2-bis(hydroximethylproprionic) acid was obtained. Solubility studies and thermical analysis will confirm the achievement of the established objective.

O presente trabalho tem como intuito o estudo da reciclagem química de espumas rígidas de poliuretano através do processo de glicólise em um reator de micro-ondas utilizando o dietilenoglicol como agente decompositor, além de avaliar as propriedades de reaplicação e desempenho mecânico da espuma reciclada frente a uma espuma padrão de mercado. Uma fase de estudos preliminares foi estabelecida para avaliação comparativa entre catalisadores, considerando no estudo o hidróxido de sódio, o dilaurato de dibutil estanho e a dietanolamina, onde o hidróxido de sódio se mostrou como sendo o catalisador mais interessante para o escopo do trabalho. Para estudo das melhores condições reacionais, foi elaborado um desenho de experimentos avaliando as faixas ótimas para temperatura e concentração de catalisador utilizados no processo da glicólise onde foi constatada a temperatura de 230 °C e concentração de catalisador de 0,68% como valores mais adequados para a reciclagem. Os produtos da glicólise foram analisados quanto ao seu espectro no infravermelho e ressonância magnética nuclear de carbono-13, além de serem avaliados em relação ao seu número de hidroxila, basicidade e viscosidade. O conteúdo de polióis base de uma formulação de espuma rígida foi substituído por diferentes porcentagens de poliol reciclado sua reatividade e propriedades mecânicas como resistência à compressão e estabilidade dimensional foram analisados apontando um bom desempenho para os padrões de reatividade e propriedades mecânicas em uma substituição de até 40% dos polióis virgens pelo reciclado. The present work has studied the chemical recycling of polyurethane rigid foams through microwave assisted glycolysis process using the diethyleneglycol as decomposing agent, and evaluating the reapplication and performance of the recycled foams in comparison to a market standard rigid foam. A preliminary study was set up to evaluate and compare the performance of catalysts such as sodium hydroxide, dibutiltin dilaurate and diethanolamine, where the sodium hydroxide presented the best overall performance. A design of experiments was performed in order to evaluate the optimum values of the processing temperature and catalyst concentration, which resulted in 230 °C and 0,68% as the optimum conditions to temperature and catalyst concentration, respectively. The glycolysis products were analyzed via infrared spectroscopy and carbon-13 nuclear magnetic resonance and were also evaluated regarding their hydroxyl number, basicity and viscosity. The base polyols from a standard rigid foam formulation were replaced by different amounts of recycled polyol and the reactivity profile as well as the physical properties such as the compression resistance and dimensional stability of the new formulations were measured pointing out a good performance of the reactivity profile and physical properties of the formulations with polyol replacement up to 40%.

Este trabalho teve como foco a preparação de compostos orgânicos de selênio, fundamentado em plataformas estruturais de moléculas pequenas que pudessem ter suas preparações viabilizadas em reduzido número de etapas, a partir de matérias primas comerciais ou de fácil preparação e economicamente viáveis. O trabalho ficou dividido em 3 partes, sendo que na primeira, optou-se por preparar compostos fundamentados em estruturas derivadas dos ácidos acético, propiônico e butírico. As estratégias de preparação ficaram centradas na geração de HSeNa ou Se2Na2, por reação de selênio e borohidreto de sódio em água ou etanol. As espécies nucleofílicas foram então submetidas a reação com cloro-acetato de sódio ou de etila, levando aos correspondentes diorgano-selenetos ou disselenetos. Também foram preparados derivados de ácido propiônico, α-hidroxilados. Para isso duas abordagens foram empregadas, sendo que em uma mantivemos a estratégia de substituição nucleofílica de um haleto terminal por reação com MeSeLi, levando ao β-metilseleno-α-hidroxipropóide. Na outra, optamos por fazer reacão de abertura de um epóxido glicídico. Neste caso observamos mistura de regioisômeros quando MeSeLi foi empregado. Quando o Grignard correspondente foi usado na reação de abertura do epoxido além de mistura de regioisômeros, também se observou como produto majoritário, o monoseleneto dimérico (provavelmente oriundo de uma de-metilação). Por fim, empregou-se também abertura da γ-butirolactona com disselenolato de sódio, levando ao disselenodi-ácido correspondente. Esses compostos foram submetidos a ensaios preliminares de atividade antioxidante. Destes, o seleno-diacetato de etila apresentou alta seletividade para reação com HOCl, mesmo frente a outras espécies oxidantes e em experimento in vitro com células Hela-60. Além disso foi preparado um seleno-diglicosídeo, também empregando hidrogenoselenolato de sódio, gerado in situ à partir de selênio elementar e borohidreto de sódio. Esse composto foi submetido a ensaios de atividade anticâncer, em associação com β-glucana, levando a ótimos resultados para os experimentos envolvendo câncer de mama e pulmão. Cabe mencionar que nesse caso foram feitos experimentos in vivo com ratos, acrescendo o derivado seleno-açucar e glucana, à dieta dos animais. Por último, foram investigadas estratégias de preparação de sais de Bunte (tiossulfatos orgânicos) de diferentes padrões de substituição. Nessa parte do estudo, tivemos como propósito investigar alguns fatores de reatividade desses compostos frente a espécies nucleofílicas e eletrofílicas de selênio e telúrio, a fim de preparar seleno- e telurosulfetos. Esses por sua vez devem ser submetidos a ensaios biológicos variados. Das estratégias investigadas observamos uma serie de subprodutos das reações envolvendo os sais de Bunte com espécies nucleofílicas de selênio, sendo o que o produto principal foi formado apenas em baixo rendimento e alguns derivados se mostraram bastante instáveis. Em contrapartida, reação bastante seletiva e bons rendimentos foram observados para os casos em que o sal de Bunte agiu como nucleófilo em reações com cátions de selênio e telúrio, gerados por clivagem do dicalcogeneto por persufato de amônio em solvente protônico. Alguns exemplos dos dicalcogenetos puderam ser preparados e caracterizados. This work was devoted to the preparation of organic selenides, based on structural platforms of small molecules taking in account scalable synthetic procedures in a small steps numbers, from commercial raw materials or from easily prepared and economically viable starting materials. The work was divided into 3 parts, and in the first, it was decided to prepare compounds based on structures derived from acetic, propionic and butyric acids. The preparation strategies were centered on the generation of HSeNa or Na2Se2, by reaction of elemental selenium and sodium borohydride in water or ethanol. The nucleophylic species were then subjected to reaction with sodium chloroacetate, leading to the corresponding diorgano-selenides or disselenides. They were also prepared from α-hydroxylated propionic acid derivatives. For this purpose, two approaches were employed, and in one we maintained the nucleophylic substitution strategy of a terminal halide by reaction with MeSeLi, leading to β-methylseleno-α- hydroxy-propoide. In the other, we chose to perform an epoxi-glycidic opening reaction. In this case, we observed a mixture of regioisomers when MeSeLi was employed. When the corresponding seleno-Grignard was used in the epoxide opening reaction besides a mixture of regioisomers, it was also observed as a major product, the symmetric monoselenide (probably originated from a de-methylation reaction). Finally, it was also used the γ-butyrolactone opening reaction with sodium disselenolate, leading to the corresponding disseleno-diacid. These compounds were submitted to preliminary assays of antioxidant activity. The ethyl Seleno-diacetate showed high selectivity for reaction with HOCl, even in the presence of other oxidant species and in an in vitro experiment with Hela-60 cells. In addition, a Selene-diglycoside was prepared, also employing sodium hydrogen selenide, generated, in situ from elemental selenium and sodium borohydride. It was subjected to anticancer activity assays, in association with β-glucan, leading to great results for experiments involving breast and lung cancer. It is worth mentioning that inthis case experiments were made in vivo with rats, adding our seleno-sugar/glucan system to the diet of the animals. Finally, strategies for the preparation of Bunte salts (organic thiosulphates) of different substitution patterns were investigated. In this part of the study, we intend to investigate some factors of reactivity of these compounds through nucleophilic and electrophilic selenium and tellurium species, in order to prepare seleno- and telluro-sulfides. Opportunely, these compounds should be submitted to biological assays. Under the investigated reaction conditions, we observed a series of by-products of reactions involving the Bunte salts with nucleophilic selenium species, and the main product was formed only in low yield and some derivatives showed to be quite unstable. On the other hand, a fairly selective reaction and good yields were observed for cases in which the Bunte salt was used as the nucleophile in reactions with selenium and tellurium cations, generated by the cleavage of the dichalcogenide by ammonium peroxysulphate in protonic solvent. Some examples of dichalcogenides were prepared and characterized.

O presente trabalho dedica-se à síntese de compostos hipervalentes de telúrio e sua aplicação como sondas fluorescentes, assim como sua atividade biológica como agentes neuroprotetores. Para tanto, utilizamos derivados do núcleo cumarínico, alquinos e reagentes hipervalentes de telúrio nos processos sintéticos, os quais foram estrategicamente modificados para interagir de forma seletiva à analitos de interesse. Devido aos diferentes estudos e aplicações, essa tese foi dividida em 4 capítulos. No primeiro capítulo iremos abordar a síntese dos compostos hipervalentes de telúrio através de metodologias convencionais e também por processos ambientalmente amigáveis, como processos sintéticos assistidos por microondas. No capítulo seguinte, trataremos da síntese de uma nova sonda fluorescente baseada em organoteluranas a qual é capaz de detectar cisteína dentre uma mistura complexa de aminoácidos. Além disso, por meio de estudo in sílico, em conjunto com os estudos experimentais, proporemos um novo mecanismo para a reação entre organoteluranas e tióis. Além do mais, iremos abordar a Selenoe Teluro-funcionalização de núcleos cumarínicos, que foram aplicados como sondas fluorescentes frente a espécies oxidantes endógenas. No terceiro capítulo iremos apresentar os resultados obtidos no estudo de estabilidade dos compostos de telúrio (IV) em sistemas aquosos, os quais foram monitorados por espectrometria de massas e por ressonância magnética nuclear. No último capítulo, iremos discutir sobre os estudos in vitro e in vivo envolvendo organoteluranas como agentes terapêuticos em casos de epilepsia induzida por pilocarpina. De maneira geral, o trabalho apresentado nesta tese consiste em um conjunto de estudos integrando as áreas sintética, analítica, biológica, fotofísica e computacional, que levaram à compreensão de mecanismos ainda obscuros, como as reações entre organoteluranas e tióis, bem como o entendimento da atividade desses compostos em sistemas neurológicos. The present work is dedicated to the synthesis of hypervalent compounds of tellurium and their application as fluorescent probes, as well as their biological activity as neuroprotective agents. For this end, we used coumarin nucleus derivatives, alkynes and hypervalent tellurium reagents in the synthetic processes, which were strategically modified to selectively interact with analytes of interest. Due to different studies and applications, the thesis was divided into 4 chapters. In the first chapter we will present the synthesis of hypervalent tellurium compounds through conventional methodologies and also by environmentally friendly processes, such as microwave-assisted processes. The next chapter, will deal with the synthesis of a new fluorescence probe based on organotelluranes capable of detecting cysteine from a complex mixture of amino acids. Furthermore, by means of in silico studies and experimental results we propose a new mechanism for the reaction between organotelluranes and thiols. In addition, we will describe the seleno- and telluro-functionalization of coumarin nuclei, which were applied as fluorescent probes against endogenous oxidant species. In the third chapter, we will present the results obtained from the stability study of the Te (IV) compounds in aqueous systems monitored by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance. In the last chapter, we will discuss the in vitro and in vivo studies involving organotelluranes as therapeutic agents in cases of pilocarpine-induced epilepsy. In general, the work presented in this thesis consists in a set of studies integrating the synthetic, analytical, biological, photophysical and computational areas that led to a better understanding of the still obscure mechanisms of organotellurane reactions, such as the ones involving thiols, as well as the study of the activity of these compounds in neurological systems.

O presente trabalho trata da síntese de sondas fluorescentes visando a detecção e quantificação de íons metálicos e ânions de toxicidade relevante para humanos e meio ambiente. Utilizamos os núcleos fluorescentes da fluoresceína, cumarina e pireno nos processos de síntese, aos quais foram estrategicamente acopladas estruturas capazes de interagir seletivamente com os analitos em questão. Devido às características distintas das sondas, dividimos o trabalho em três capítulos onde cada um abordará uma classe de núcleo fluorescente. No primeiro deles, trataremos de dois derivados de cumarina, onde um deles é capaz de identificar e quantificar o ânion fluoreto, e o outro o íon cobre (II). No segundo capítulo trataremos de dois derivados de fluoresceína homologados à estrutura de aminoácidos, que se mostraram úteis na detecção de íons trivalentes (Al3+, Ga3+, Fe3+ e Cr3+) e também Hg2+. No terceiro capítulo apresentaremos um derivado de pireno seletivo ao Hg2+ tanto em meio aquoso quanto orgânico. Nos três capítulos utilizamos da técnica de espectrofluorimetria como principal ferramenta de estudo e aplicação dos sistemas. Durante as caracterizações e investigações dos mecanismos de detecção, utilizamos de maneira integrada as técnicas de espectrofluorimetria resolvida no tempo, espectroscopia de absorção no UV-vis, RMN de 1H e 13C e espectrometria de massas. A união de técnicas espectroscópicas complementares nos permitiu a completa caracterização estrutural dos compostos sintetizados e também um maior aprofundamento das propostas dos mecanismo de detecção dos analitos. De modo geral, o trabalho aborda áreas distintas dentro da química e da física, resultando em um conjunto de interfaces científicas com bom entrelace. Serão discutidas estratégias de síntese orgânica, caracterizações fotofísicas, estudos de mecanismo de detecção e aplicação analítica para cada uma das moléculas apresentadas nesta tese. The present work deals with the synthesis of fluorescent probes towards the detection and quantification of metal ions and anions of relevant toxicity for humans and the environment. We used as building blocks the fluorescent cores of fluorescein, coumarin and pyrene, to which were coupled structures capable to interact selectively with analytes. Due to the distinct characteristics of the probes, we split the work into three chapters where each will address a core class. In the first one, we will deal with two coumarin derivatives, where one is able to identify and quantify the fluoride anion, and other the copper (II) ion. At the second chapter, we will describe two fluorescein derivatives attached to amino acids, which proved useful in the detection of trivalent ions (Al3+, Ga3+, Fe3+ e Cr3+) and Hg2+. In the last chapter, we will introduce a derivative of pyrene selective to Hg2+ detection in both aqueous and organic solvents. In all the three chapters, the spectrofluorimetry technique was the primary tool of study and application of the systems. During the structural characterizations and mechanism investigations, we used also time resolved spectrofluorimetry, UV-Vis absorption spectroscopy, 1H and 13C NMR, and mass spectrometry. The integration of spectroscopic techniques allowed us to a complete structural characterization of the synthesized compounds and the discussion of detection mechanism proposals. In general, the work deals with different areas within the chemistry and physics, resulting in a set of interfaces with good scientific interlace. Strategies in organic synthesis, structural and photo-physics characterizations, detection mechanisms and analytical application were the objective and the achievement of the present thesis.

Os métodos de análises por fluorescência ganham destaque frente a outros métodos devido a simplicidade nos protocolos de análise, equipamentos de baixo custo e alta sensibilidade (ppb). Devido a isso, sensores moleculares fluorescentes são ferramentas analíticas muito poderosas na detecção de diversos analitos. Nas últimas duas décadas, diversos grupos de pesquisa vêm desenvolvendo sensores cada vez mais seletivos e sensíveis. Nesse contexto, os calcogênios estão ganhando cada vez mais destaque como ligantes seletivos para uma série de analitos, especialmente para espécies oxidantes. Entretanto, sensores baseados em selênio e, especialmente telúrio, são pouco explorados na elaboração de sensores na detecção de cátions metálicos. Este trabalho teve como objetivo a utilização de selênio e telúrio no design, síntese e aplicação de novas estruturas moleculares fluorescentes para detecção de metais pesados e tóxicos. Para isso, a partir de uma matriz fluorescente, a rodamina B, foram preparados três novos sensores baseados em Se (Rh-Se) e Te (TR e TBR) para detecção seletiva de Hg2+ e Pd2+. O primeiro composto preparado foi TR, e o planejamento da sua estrutura fundamentou-se em um diaril telureto conjugado com a rodamina B. A síntese foi conduzida em quatro etapas com um rendimento global de 11%. Através de um mecanismo envolvendo a rápida oxidação do telúrio ocasionado por Hg2+/H2O, foi observado uma forte emissão de fluorescência (Φ = 0,41) ocasionada pela formação de um teluróxido. O sensor TR apresentou alta seletividade para Hg2+ e uma boa sensibilidade, tendo um limite de detecção de 2,95 µmol/L. O segundo sensor sintetizado TBR é baseado em um dímero de TR contendo duas unidades de rodamina, preparado em apenas duas etapas, em 17% de rendimento. Semelhante a TR, TBR também apresentou ótima seletividade para Hg2+, entretanto, apresentou maior sensibilidade, com limite de detecção de 1,71 µmol/L. Esses sensores TR e TBR representaram uma contribuição importante na química de telúrio, já que foi a primeira vez que foi possível empregar o processo de oxidação de telúrio (II) a um teluróxido, assistido por Hg2+ em meio aquoso, no desenvolvimento de um sensor molecular fluorescente. O terceiro sensor desenvolvido foi Rh-Se, que consistiu na estrutura de um metil seleneto de arila, ligado à rodamina através de um espaçador (etilenodiamina). O sensor Rh-Se demostrou alta seletividade para Pd2+, entre 25 cátions submetidos a análise. A interação entre Rh-Se e Pd2+ ocorre por coordenação através da formação de um complexo quadrado planar que emite uma forte fluorescência em 588 nm ( = 0,17). Além disso, Rh-Se apresentou alta sensibilidade, podendo detectar Pd2+ em soluções altamente diluídas (32 nmol/L; 4 ppb). O sensor Rh-Se demostrou um alto potencial analítico, podendo ser aplicado na detecção de traços de paládio (II) em amostras \"idealizadas\" de produtos sintéticos e farmacêuticos. The analytical methods by fluorescence gain emphasis on other methods due to their simple analytical protocols, low cost equipments and high sensibility (ppb). Because of this, florescent molecular sensors are very powerful analytical tools in the detection of several analytes. In the last two decades, many research groups have been developing more and more selective and sensible sensors. In this context, the chalcogens gain more and more prominence as selective ligands for a series of analytes, especially for oxidant species. However, sensors based on selenium and especially tellurium are less explored in the detection of metallic cations. The present work aims to use selenium and tellurium in the design, synthesis and application of new fluorescent molecular structures to detect heavy and toxic metals. For this, from a fluorescent matrix, rhodamine B, three new sensors based on selenium (Rh-Se) and tellurium (TR and TBR) were prepared to detect selectively Hg2+ and Pd2+. The first compound prepared was TR and the planning of the structure was substantiated in the diaryl telluride conjugated with the rhodamine B. The synthesis was conducted in four steps with a global yield of 11%. Through a mechanism involving the fast oxidation of tellurium involving the rapid oxidation of tellurium caused by Hg2+/H2O it is observed a strong emission of fluorescence (Φ = 0.41) caused by the formation of a telluroxide. The sensor TR presented high selectivity to Hg2+ and a good sensibility, having a limit of detection of 2.95 µmol/L. The second sensor synthetized TBR was based in a dimer of TR containing two unities of rhodamine, prepared in only one step, with a yield of 17%. Similar to TR, TBR also presented great selectivity for Hg2+ however, presented higher sensibility, with a limit of detection of 1.71 µmol/L. These sensors TR and TBR represent an important contribution in the chemistry of tellurium once it was the first time that it was possible to use the process of oxidation of tellurium (II) to a telluroxide, assisted by Hg2+ in aqueous environment, in the development of a fluorescent molecular sensor. The third sensor developed was Rh-Se that consisted in the structure of a aryl methyl selenide bonded to the rhodamine by a spacer (ethylenediamine). The sensor Rh-Se demonstrated high selectivity for Pd2+, among the 25 metallic cations analyzed. The interaction between Rh-Se and Pd2+ occurs by coordination through the formation of a square planar complex that emits a strong fluorescence emission in 588 nm (Φ = 0,17). Besides, Rh-Se presented high sensibility, being able to detect Pd2+ in a highly diluted solution (32 nmol/L; 4 ppb). The sensor Rh-Se demonstrated a high analytical potential and it can be applied in the detection of traces of Pd2+ in idealized samples of synthetic and pharmaceutical product.

Ao contrário da percepção da sociedade em geral, a tuberculose ainda é uma das mais graves doenças infecciosas da atualidade, estando à frente da HIV/AIDS como uma das maiores causas de morte por infecção. Apesar de todos os avanços recentes, o aparecimento de cepas multirresistentes não permitiu sua erradicação. Em 2016, a OMS lançou novos alvos rumo à erradicação global da enfermidade (End TB), alvos estes que, no Brasil, foram divulgados no Plano Nacional pelo Fim da TB, do Ministério da Saúde. Para que estas metas possam ser atingidas, a pesquisa em busca de novos fármacos, que possam diminuir o tempo de tratamento e seus efeitos adversos, tem papel fundamental. Modelagem molecular e planejamento racional otimizam a busca das novas drogas potenciais. Assim, modelos de QSAR aliados a metodologias de planejamento de fármacos auxiliados por computador (CADD) foram usados para a proposição das moléculas que se tornaram o alvo da síntese deste trabalho. Dois procedimentos distintos foram utilizados para sintetizar 1-H-2-aminoindol a partir de orto-cloronitrobenzeno. Paralelamente, quatro ácidos succinâmicos foram preparados pela reação de anidrido succínico com diferentes aminas. Posteriormente, cada ácido succinâmico deveria ser acoplado ao 1-H-2-aminoindol por meio de agentes de acoplamento como as carbodiimidas. Os resultados obtidos indicam que DCC em diclorometano pode ser eficiente para a síntese dos potenciais novos fármacos. Contrary to popular belief, tuberculosis TB is still one of the most serious of infectious diseases today, surpassing AIDSHIV as one of the major causes of death by infection. ln spite of recent advances, the appearance of multi-resistant strains prevents its eradication. ln 2016, the OMS launched new geais for global eradication of the disease (End TB), geais that, in Brazil, were disclosed through the \"National Planto End TB,\" from the Ministry of Health. ln arder to reach these geais, studies in search of new anti-mycobacterials that could lessen the treatment time and its adverse effects have a fundamental role. Molecular modeling and rational planning optimize the search for new potential drugs. Thus, QSAR models in line with computer-aided drug design (CADD) were used for the molecule proposition that became the synthesis target of this work. Two distinct proceedings were utilized to synthesize 1-H-2-aminoindole from the ortho-chloronitrobenzene. Simultaneously, four succinamic acids were prepared by the reaction of succinic anhydride with different amines. Posteriorly, each succinamic acid should be coupled with 1-H-2-aminoindole by way of coupling agents such as carbodiimides. The results obtained indicate that DCC in dichloromethane can be efficient for the synthesis of potential new drugs.

Tirosina, um aminoácido proteinogênico, de fundamental importância para nossa sobrevivência, foi objeto de estudo para a confecção da presente tese. Investigado frente às três reações de acoplamento cruzado mais exploradas nos últimos anos, Suzuki-Miyaura, Heck e Sonogashira, a 3-iodotirosina comportou-se como um excelente substrato na formação de unidades biarílicas, derivados estilbeno, formação de heterociclos do tipo 1,2,3-triazóis, quinolinas, benzofuranos e flavonas, bem como a formação de dipeptídeos Tyr-Tyr. A reação entre a 3-iodotirosina com diferentes nucleófilos de boro via reação de Suzuki- Miyaura, além de dar origem às unidades biarílicas, forneceu derivados do estilbeno, usados como substratos na construção de quinolinas, alcançadas por meio da reação multicomponente de Povarov, com catálise de prata em apenas 40 minutos sob irradiação de micro-ondas. Alguns desses derivados estilbeno, apresentaram ainda uma acentuada fluorescência, a qual foi medida em diferentes polaridades. Ao explorarmos a reação entre a 3-iodotirosina e acetilenos, derivados alquinílicos puderam ser convenientemente preparados, permitindo seu uso como materiais de partida na reação de cicloadição de Huisgen, no preparo de anéis triazólicos. Produtos provenientes da adição estereosseletiva de oxa-Michael, entre o anel fenólico da tirosina e aldeídos propargílicos, forneceram compostos carbonílicos α,β-insaturados capazes de reagirem via acoplamento intramolecular de Heck, levando a derivados 2-aril-3- formil-5-alanilbenzofuranos ou ainda, apenas alterando a atmosfera inerte de nitrogênio por monóxido de carbono, a formação de 2-aril-6-alanilflavonas via acilação intramolecular redutiva. Além da metodologia de síntese explorada na tese, alguns dos compostos obtidos apresentaram atividade biológica seletiva contra células de melanoma e leucemia, bem como atividade antiparasitária frente ao Plasmodium falciparum, não afetando a proliferação de células sadias. Dessa forma, os resultados apresentados, agregam ainda mais valor sintético e biológico ao aminoácido tirosina, explorados de forma inédita. Tyrosine, a proteinogenic amino acid of fundamental importance for life, was the object of study for the research that is presented in this thesis. When 3-iodotyrosine was used in the three different types of cross-coupling reactions that have been exploited the most in recent years, namely the Suzuki-Miyaura, Heck and Sonogashira coupling reactions, 3-iodotyrosine as an excellent substrate for the formation of biaryl units, stilbene derivatives, 1,2,3-triazoletype heterocycles, quinolines, benzofurans and flavones, and Tyr-Tyr dipeptides. This work is organized into sections in order to facilitate ease of reading. The reaction between 3-iodotyrosine and different boron nucleophiles via the Suzuki- Miyaura coupling reaction, in addition to giving the biaryl units, also provided stilbene derivatives, which were used as substrates for the construction of quinolines via multicomponent Povarov reactions. The Povarov was performed with silver catalysis under 40 minutes of microwave irradiation. Some of these stilbene derivatives showed a marked fluorescence, which was measured in solvents with different polarities. By exploring the Sonogashira coupling reaction between 3-iodotyrosine and acetylenes, alkynyl derivatives could be conveniently prepared, which in turn could be used as starting materials in Huisgen cycloaddition reactions to synthesize1,2,3-triazole rings. Products from the stereoselective addition of oxa-Michael, between the phenolic ring of tyrosine and propargyl aldehydes, provided 945;,946;-unsaturated carbonyl compounds capable of reacting via Heck intramolecular coupling, leading to 2-aryl-3-formyl-5-alanylbenzofurans or by simply changing the inert atmosphere of nitrogen by carbon monoxide, the formation of 2- aryl-6-alanylflavones via reductive intramolecular acylation. In addition to the synthesis methodology explored in the thesis, some of the compounds showed selective biological activity against melanoma and leukemia cells, as well as antiparasitic activity against Plasmodium falciparum, without affecting the proliferation of healthy cells. In this way, the presented results add even more synthetic and biological value to the amino acid tyrosine, explored in an unprecedented way.

O oxigênio molecular singlete (1O2) é formado em sistemas biológicos e reage com diferentes biomoléculas. Proteínas representam um dos principais alvos de oxidação, devido as suas altas concentrações em organismos. Em pH fisiológico 1O2 reage com His, Tyr, Met, Cys e Trp. Neste trabalho investigamos a oxidação causada pelo 1O2 e a formação de dimerização em uma proteína modelo, a lisozima. A identificação dos principais produtos de oxidação e dimerização foi realizada por sequenciamento de peptídeos através de nano cromatografia acoplada a espectrometria de massas (nLC-MS/MS). A geração de 1O2 foi realizada por fotossensibilização utilizando luz e rosa bengala como fotossensibilizador, e pela decomposição térmica de endoperóxidos derivado do naftaleno DHPN16O2 e DHPN18O2, uma fonte limpa de 1O2 no meio reacional. Os resultados demonstraram que a reação do oxigênio singlete com lisozima acarreta oxidação dos resíduos de Met, His e Trp. A caracterização da estrutura primária por nLC-MS/MS dos aminoácidos confirmou a adição de átomos de oxigênio marcado (18O). A lisozima é constituída apenas de um resíduo de histidina (His15) e as oxidações identificadas foram adições de massas de +14 Da (descrita como 2-oxo-histidina), +16 e +32 Da. Os resíduos de metionina (Met12 e Met105) foram identificados como sulfóxidos (MetSO - adição de massas de +16 Da). Para os resíduos de triptofano foram identificados a formação de quinurenina (adição de massas de +4 Da), +16 e +32 Da. As oxidações levaram a formação de dimerização na proteína caracterizada por eletroforese em gel e nLC-MS/MS. O objetivo principal do trabalho foi analisar a ligação cruzada entre o resíduo de histidina 2-oxohistidina na lisozima. Entretanto, foram identificadas ligações cruzadas entre 2- oxo-histidina e resíduos de lisina, além de ligações cruzadas com resíduos de triptofano oxidado. Em consequência dos resultados obtidos com a proteína modelo, avaliamos as oxidações e formação de dímeros em proteínas extraídas do cristalino do olho bovino. Diferentes tipos de modificações foram observados, além da formação de dímeros entre resíduos de histidina (2-oxoHis-His) caracterizados por nLC-MS/MS e bioinformática. Os dados obtidos neste trabalho, fornecem evidências da ocorrência simultânea de formação de ligações cruzadas entre diferentes proteicas após exposição a 1O2. O trabalho resultou na identificação e sequenciamento através de nLC-MS/MS de peptídeos oxidados por 1O2 a partir de uma proteína modelo. Esses resultados reiteram o importante papel do 1O2 em reações com proteínas além do seu envolvimento no desenvolvimento de condições patológicas. A dimerização formada na ligação cruzada em 2-oxo-His-His representa um possível novo biomarcador para o 1O2 em sistemas biológicos Singlet molecular oxygen (1O2) can be generated in biological systems, reacting with different biomolecules. Proteins are major target for oxidants due to higher concentration in organisms. At physiological pH, 1O2 may react with the following aminoacids: His, Tyr, Met, Cys and Trp. Here, we investigated oxidation and dimerization reactions of proteins exposed to 1O2 using lysozyme as a model. Modifications of lysozyme by 1O2 were investigated using mass spectrometry approaches. Identification of the main oxidation and dimerization products were performed by peptide sequencing by nano-chromatography coupled to mass spectrometry (nLC-MS/MS). Singlet oxygen was generated using visible light and rose Bengal as photosensitizer, and from the decomposition of thermolabile endoperoxides DHPN16O2 e DHPN18O2, clean sources of 1O2. Experimental findings showed oxidation of Met, His, and Trp residuesin lysozyme. Structural characterization by nLC-MS/MS of the oxidative modifications in lysozyme tryptic peptides showed the addition of [18O]-labeled atoms in different amino acid residues. Lysozyme has in its structure a single histidine residue (His15). We identified shifts of +14 Da (described as oxohistidine), +16 and +32 Da in this residue. Methionine residues (Met12 and Met105) were oxidized to sulfoxides (MetSO mass shift of +16 Da). Modifications in tryptophan residues were identified as kynurenine (shift mass of +4 Da), +16 and + 32 Da. Oxidized lysozyme subjected to SDS-Page showed dimmers formation. The main aim was to analyze cross-linking formation between 2-oxo-histidine residues in lysozyme. However, cross-links between 2- oxo-histidine and lysine residues, and cross-links between oxidized tryptophan residues have been identified. Following results obtained with the protein model, we evaluated oxidation and the dimers formation in proteins extracted from the lens of the bovine eye. Analysis performed in nLC-MS/MS and bioinformatics identified different types of modifications, including formation of dimers with histidine residues (2-oxo-His-His). The data provided evidence for simultaneous occurrence of protein cross-linking on exposure 1O2. These results demonstrated the important role of 1O2 in protein reactions beyond its involvement in developing of pathological conditions. In conclusion, dimerization of proteins through 2-oxo-His residues may be a possible new biomarker for 1O2 in biological systems.

Há no organismo humano Glutationas peroxidases (GPx), muitas dessas responsáveis por proteger as células contra espécies reativas de oxigênio (ROS, do inglês Reactive Oxygen Species), cuja detecção pode ser realizada por sondas fluorescentes. Tais sondas podem conter em sua estrutura átomos de selênio ou telúrio. Esses calcogênios apresentam várias propriedades, dentre elas a suscetibilidade a processos oxidativos, que podem levar a mecanismos de transferência eletrônica fotoinduzida (PET), promovendo um sistema on/off de fluorescência na molécula. Sendo assim os derivados de selenoaminoácidos e sondas fluorescentes contendo calcogênios podem ser empregados tanto na eliminação de espécies reativas de oxigênio como na sua detecção. O presente trabalho propôs a síntese de derivados de selenoaminoácidos, via reações do tipo Morita-Baylis-Hillman, que poderiam ser empregados como antioxidante. Entretanto, foi também foco da nossa pesquisa explorar a síntese de novos composto organocalcogênios com propriedades fluorescentes e seu estudo fotofísico Glutathione peroxidases (GPx) are enzymes present in the human body, and many of them are responsible for protecting cells against reactive oxygen species (ROS), which can be detected by fluorescent probes. Selenium or tellurium atoms can be present in these probes and are susceptible to oxidative processes, which can lead to photoinduced electron transfer mechanism (PET). These mechanisms can promote an on/off fluorescence system, thus, selenium amino acids derivatives and fluorescent probes containing chalcogens can be used both in the elimination of reactive oxygen species and their detection. Herein, we proposed the synthesis of selenium amino acids derivatives, vía Morita-Baylis-Hillman reaction, and the products were pointed out as potential antioxidants. In addition, it was also the focus of our research exploring the synthesis of new organochalcogen compounds with fluorescent properties and their photophysical study.

Nos últimos anos, o desenvolvimento e a aplicação de sondas contendo átomos de calcogênio, expandiu significativamente, devido principalmente à reatividade dos elementos dessa família que são facilmente oxidados aos seus correspondentes calcogenóxidos e calcogenonas, permitindo diversas aplicações, especialmente em sistemas biológicos. A inserção de átomos pesados como os calcogênios, ao núcleo fluorofórico, leva à supressão de fluorescência, processo conhecido por \"efeito do átomo pesado\" também atribuída por Transferência Eletrônica Fotoinduzida (Photoinduced Electron Transfer). A oxidação do calcogênio ao correspondente calcogenóxido ou calcogenona inibe esse processo reestabelecendo a fluorescência. Todavia, moléculas com núcleo fluorofórico contendo, principalmente, os átomos de selênio e telúrio tem suas propriedades fotofísicas pouco investigadas, se comparado com moléculas contendo o átomo de enxofre. Neste trabalho foi tratado do desenvolvimento de metodologias de preparação de sondas contendo os átomos de selênio (II) e telúrio (II), mais especificamente, através da funcionalização da 7-hidróxi-4-metil-cumarina. Foram preparadas 6 calcogeno-cumarinas inéditas em rendimentos que variaram de 27% a 69%. Esses compostos apresentaram comportamento fluorescente condizente com o que havia sido idealizado: suas propriedades fotofísicas foram determinadas em acetonitrila, a 298 K, observando-se máximos de absorção em 290 nm e em 320 nm e máximo de emissão de fluorescência em 380 nm. Demais propriedades fotofísicas como rendimento quântico e tempo de vida do estado excitado também foram obtidas. Também foram realizados estudos com os compostos sintetizados frente a espécies oxidantes endógenas (ClO- e H2O2) permitindo inicializar estudos em sistemas celulares, observando-se que as cumarinas contendo o átomo de telúrio (II) demonstraram resultados promissores para seu uso como sondas fluorescentes. In the last years, the development and application of chalcogen-containing dyes has expanded significantly, mainly due to the chalcogen elements reactivity that are are easily oxidized to their correspondent chalcogenides and chalcogenones, allowing several applications, especially in biological systems. The insertion of heavy atoms such as chalcogens to the fluorophoric core of the molecule leads to a fluorescence suppression, process known as \"heavy atom effect\", also attributed as Photoinduced Electron Transfer (PeT). The chalcogen oxidation to its correspondent chalcogenoxide or chalcogenone inhibts this process reestablishing the fluorescence of the molecule. However, fluorophoric molecules containing selenium and tellurium are not very investigated towards its photophysical properties if compared to their sulfur analogues. It is discussed in this this work, the development of methodologies for the preparation of probes containing selenium (II) and tellurium (II), more specifically, through the functionalization of the 7-methyl-4-hydroxi-coumarin. Six novel chalcogen-coumarins were prepared presenting yields varying from 27% to 69%. These compounds presented consistent fluorescent behavior for what it was predicted: their photophysical properties were determined observing absorption maxima at 290 nm and 320 nm and fluorescence maxima at 380 nm. Other photophysical properties such as quantum yields and excited state lifetime were also obtained. Studies with the synthetized compounds related to their behavior against endogenous oxidant species (ClO- and H2O2) were also conducted, allowing initial studies in cell systems, which demonstrated that the tellurium (II) derived coumarins presented promising results as fluorescent probes

No presente trabalho foram realizados estudos de regiosseletividade das reações de abertura de 2,3-epoxipropanoato de etila (1) utilizando diferentes nucleófilos de selênio e algumas dessas reações foram desenvolvidas com a adição do ácido de Lewis trifluoreto de boro dietil éter (BF3·Et2O). A abertura desse oxirano ao utilizar os nucleófilos MeSeMgCl e MeSeLi-BF3·Et2O ocorreu seletivamente no Carbono C-3 formando o composto de interesse (3-metilseleno 2-hidroxipropanoato de etila), já ao utilizar MeSeLi (em ausência ácido de Lewis) a abertura procedeu-se seletivamente no carbono C-2 formando 2-metilseleno-3-hidroxipropanoato de etila. A reação com o nucleófilo (Na[PhSeB(OEt)3]) levou à mistura desses regioisômeros. O ácido de Lewis BF3·Et2O em presença do selenolato levou a inversão de regiosseletividade da reação de abertura do epóxido 1 e a razão estequiométrica de BF3·Et2O adicionada ao meio reacional correspondeu, proporcionalmente, a porcentagem de obtenção do produto de abertura em C-3 (Tabela 1). Os resultados obtidos sugeriram que BF3·Et2O altera a nucleofilicidade do selenolato (RMN de 77Se) a partir de uma interação selênio-boro. A formação da ligação Se-B pode ocorrer com ou sem a liberação de fluoreto e esse mecanismo foi investigado por meio do emprego de uma sonda fluorescente seletiva desse haleto. O mecanismo dessas reações também foram investigados por cálculos teóricos, os quais mostram-se totalmente coerentes com os resultados experimentais. In the present work was studied reactions of regioselective opening of 2,3-epoxyester using different selenolatos and some of this reactions were developed by adding Lewis acid BF3·Et2O. The opening reaction of this oxirane using the nucleofilms MeSeMgCl and MeSeLi-BF3·Et2O occurred selectively in carbon C-3 forming the compound of interest (ethyl 3-methylselene 2-hydroxypropanoato of ethyl), already using MeSeLi (in Lewis acid absence) the reaction was selectively on C-2 carbon to form ethyl 2-methylselene-3-hydroxypropanoate. The reaction with the nucleophile (Na[PhSeB(OEt)3]) formed a mixing of these regioisomers. The Lewis acid BF3·Et2O in presence of selenolate reverses the regioselectivity of opening epoxide (1) reaction and the stoichiometric value of BF3·Et2O added in the reaction corresponded proportionally with the percentage of C-3 product (Table 1). The results suggested that BF3·Et2O alters the nucleophilicity of selenolate (77Se NMR) from a selenium-boron interaction. Se-B bond formation may occur with or without fluoride release and this mechanism has been investigated by the use of a selective fluorescent probe of that halide. The mechanism of these reactions was also investigated by theoretical calculations, which are fully consistent with the experimental results.

No presente trabalho, foi desenvolvida uma metodologia one-pot para obtenção de produtos 4-cloro-1-hidroxinaftaleno-2-oxazolinas (Cl-HNO) 4, utilizando um excesso de SOCl2 a partir da amida 3a. Para a formação do produto de interesse 4 foi desenvolvida uma proposta mecanística para a simultânea ciclização do anel 2- oxazolina e halogenção na porção do anel naftóico através de espectrometria de massas de alta resolução, difração de raios-x e cálculos teóricos. Em seguida, a hidrólise de 4 levou ao produto 5 com nova inversão de configuração no C4. Para funcionalização do ácido 5, foram reagidos grupos aminas e álcoois, conduzindo a uma pequena biblioteca de compostos inéditos com propriedades fluorescentes (6a-e, 7a-e) com Φf 0.8%-1.6%. Testes biológicos contra cepas de fungos foram realizadas. Em uma segunda etapa do trabalho, foi realizada a aplicação do anel 2-oxazolínico como ligantes em reações de acoplamento cruzado do tipo Suzuki-Miyaura. A síntese dos ligantes foi realizada em apenas dois passos reacionais, partindo das amidas 3a-c reagidas com Deoxo-Flúor® levando a três diferentes ligantes 8a-c. Os mesmos foram testados, e o ligante 8a levou aos produtos de acoplamento 9a-m com os melhores rendimentos de 59% a 95%. In this work, we developed a new one-pot method for synthesizing 4-chlorinated 1- hydroxynaphthaleno-2-oxazoline (2-HNO) 4 by subjecting amide 3a to excess SOCl2. A mechanism for the formation of 4 is proposed, which involves simultaneous cyclization to form the 2-oxazoline ring and halogenation of the 2-hyrdoxynaphthalene ring. We present supporting evidence for this mechanism in the form of high resolution mass spectrometry, x-ray crystallography and theoretical calculations. Hydrolysis of 4 led to product 5 with inversion of configuration at C-4, confirmed by NMR spectra. To functionalize the acid 5, amines and alcohols were reacted with acid 5, leading to a small library of novel compounds having fluorescent properties (6a-e, 7a-e) with Φf 0.8%-1.6%. Furthermore, the library of compounds were used in biological testing against various strains of fungi. In the second stage of this work, we explored the application of the 2-oxazoline ring, through its use as a ligand in Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions. The preparation of the ligands were obtained in only two reaction steps, starting from amides 3a-c were reacted with Deoxo-Fluor®, leading to three different ligands 8a-c, respectively. The same were tested, and the ligand 8a provided coupling products 9a-m in good yields of 59% to 95%.

Nesta tese foram feitos estudos cujo objetivo principal foi centrado na síntese, caracterização e estudos da morfologia e das aplicações de polímeros helicoidais fenilacetilênicos contendo grupos laterais opticamente ativos. O trabalho foi dividido em 3 capítulos. O primeiro consistiu do estudo de inserção da fração acetilênica em núcleos aril- e piridil-oxazolínicos. Algumas limitações experimentais foram observadas em função da funcionalização das porções monoméricas sob as condições de polimerização. O segundo estudo consistiu do controle de crescimento das cadeias poliméricas, por ação de nanopartículas tipo core-shell (Au@Te-NP\'s). Foi observado que sob tais condições obtém-se cadeias poliméricas substancialmente menores do que na ausência dessas partículas. O terceiro capítulo consistiu no uso de polímeros helicoidais derivados de prolina para catálise assimétrica de reações do tipo aldol. Os resultados se mostraram promissores. Esses estudos não foram concluídos mas foi possível obter produtos com altos excessos enantio- e diastereoisomericos. This thesis aimed the synthesis, characterization, morphology studies and applications of phenylacetilenic helical polymers containing optically active pendant groups. The results are presented in three chapters. The first was centered on the functionalization of aril- and pyridil-oxazolines with the acetylenic portion. Some experimental limitations were faced because of the functionalization of the monomers under polymerization conditions. The second chapter was dedicated to the utilization of core-shell nanoparticles (Au@Te-NP\'s) on the control of polymer chain growth. The presence of these NPs ensures the production of substantially smaller polymeric chains. The third chapter was dedicated to the employment of the optically active helical polymers as catalysts for aldol type reactions. These studies couldn\'t be concluded but where very promissory leading to products with high enantio- and diastereomeric excess.

Neste trabalho demonstramos a preparação de fluorenos e benzo[b]fluorenos por uma nova rota sintética, baseada na reação de Diels-Alder de derivados benzo[5]radialênicos. Para a preparação destes últimos investigamos diversas estratégias, partindo de p-benzoquinona e três dienos: 1,1-dimetoxiciclopentadieno, 6,6-dimetilfulveno e 6-acetoxifulveno. A partir de cada fulveno obtivemos um benzo[5]radialeno diferente, sendo que o derivado dimetilado se mostrou inerte como dieno em cicloadições. O benzo[5]radialeno derivado do 6-acetoxifulveno, reagiu com diversos dienófilos tais como p-benzoquinona, 2,3-dicloro-p-benzoquinona, 1,4-naftoquinona, N-metilmaleimida, acetilenodicarboxilato de dimetila, acrilato de metila, etc. Notamos uma alta quimiosseletividade entre os sistemas diênicos, pois obtivemos apenas adutos trans. Com alguns dienófilos observamos a formação de compostos aromatizados (formados pela eliminação de ácido acético que, para os casos pertinentes, foi regiosseletiva). Com dienófilos como acrilato de metila ou sulfinil-naftoquinonas, alta regiosseletividade foi observada. Tentamos explorar tais seletividades para a preparação de análogos da eucapsitriona. Os adutos de Diels-Alder obtidos constituem exemplos de derivados fluorênicos e benzo[b]fluorênicos que, ultimamente, têm recebido grande atenção tanto por aspectos estruturais como por apresentarem propriedades biológicas importantes In this work we demonstrated the preparation of fluorenes and benzo[b]fluorenes by a new synthetic route, based on the Diels-Alder reaction of benzo[5]radialenes derivatives. For the preparation of the last we investigated several strategies starting from p-benzoquinone and three dienes: 1,1-dimethoxycyclopentadiene, 6,6-dimethylfulvene and 6-acetoxyfulvene. From each fulvene we obtained a different benzo[5]radialene, but the dimethylated one showed no reactivity in cycloadditions. The benzo[5]radialene prepared from 6-acetoxyfulvene reacted with several dienophiles such as p-benzoquinone, 2,3-dichloro-p-benzoquinone, 1,4-naphtoquinone, N-methylmaleimide, dimethyl acetylenedicarboxylate, methyl acrylate, etc. We noted a high quimiosselectivity between the dienic sub units since only trans adducts were obtained. With some dienophiles we observed the formation of aromatized compounds (formed by acetic acid elimination which, for suitable cases, was regiosselective). With dienophiles such as methyl acrylate or sulfinyl-naphtoquinones high regiosselectivity was observed. We tried to explore such selectivities to prepare eucapsitrione analogues. These Diels-Alder adducts are examples of fluorenic and benzo[b]fluorenic derivatives, compounds that have gained considerable attention due to structural and biological aspects.

Nos últimos anos, houve um aumento considerável dos estudos envolvendo o núcleo indolizínico, um entre os milhares de heterociclos existentes, sendo 2012 o ano de maior destaque, com 102 publicações. Esse crescente interesse é atribuído principalmente à busca por novos substratos funcionalizados que apresentem características medicinais e biológicas. Todavia, as indolizinas ainda são pouco exploradas se comparadas a outros núcleos heterocíclicos, principalmente no que diz respeito a sua funcionalização por emprego de reagentes organometálicos. Desta forma, o objeto deste trabalho foi o estudo da reatividade de diversas indolizinas perante diferentes organometálicos, por meio de reações de metalação dirigida, troca iodo-magnésio e acoplamento cruzado de Negishi com o intuito de construir indolizinas polifuncionalizadas. Assim sendo, inicialmente foi estudada a reatividade de bases organometálicas diante de algumas indolizinas e as reações de seus intermediários organometálicos com uma variedade de eletrófilos. Para tanto, as indolizinas foram divididas por posicionamento das funcionalizações, ou seja, indolizinas funcionalizadas na posição 1 do anel (-CO2Et, -CO2tBu e CN), indolizinas funcionalizadas na posição 2 do anel (-CO2Et, CN) e indolizinas funcionalizadas nas posições 1 e 3 do anel. Na sequência, foram estudadas as reações de troca iodo-magnésio diante das indolizinas funcionalizadas nas posições 1 e 3 e, por último, as reações de metalação dirigida com os substratos 2-arilindolizínicos seguidas por reações de acoplamento cruzado de Negishi. As moléculas sintetizadas nesta última etapa, por terem apresentado fortes propriedades fluorescentes, foram submetidas a um estudo minucioso sobre essas características. Essas estratégias sintéticas desenvolvidas no presente trabalho foram altamente eficientes, permitindo o preparo de uma série de compostos com grande diversidade estrutural, sendo sintetizadas 64 indolizinas polifuncionalizadas inéditas e 11 indolizinas polifuncionalizadas já descritas na literatura por meio de outras metodologias, com rendimentos variando de 15% a 87%. In recent years, there has been a considerable increase in studies involving the indolizinic core, one of thousands of existing heterocycles, with 2012 being the most outstanding year, with 102 publications. This growing interest is mainly attributed to the search for new functionalized substrates that have medicinal and biological characteristics. However, indolizines are unexplored when compared to other heterocycles, particularly regarding their functionalization with the use of organometallic reagents. Thus, the object of this work was the reactivity study of several indolizines with different organometallics by means of directed metalation reactions, iodine-magnesium exchange and Negishi cross-coupling, in order to build functionalized poly-indolizines. Therefore, initially, it was investigated the reactivity of organometallic bases upon some indolizines and the reactions of their organometallic intermediates with a variety of electrophiles. To achieve this, indolizines were divided according to their function position, i.e. indolizines functionalized at position 1 of the ring (-CO2Et, CN and -CO2tBu), indolizines functionalized at position 2 of the ring (-CO2Et, CN) and functionalized at positions 1 and 3 of the ring. Furthermore, the iodine-magnesium exchange reactions of indolizines functionalized at positions 1 and 3 were studied and, finally, directed metalation reactions with 2-aryl indolizinic substrates followed by Negishi cross-coupling reactions were performed. The ultimate products of such reactions showed strong fluorescent properties and, for this reason, were subject of detailed studies on these characteristics. The synthetic strategies developed in this research were highly efficient, enabling the preparation of a large number of compounds with structural diversity, having been synthesized 64 novel poly-functionalized indolizines and 11 known poly-functionalized indolizines, with yields ranging from 15% to 87%.

Esta dissertação de mestrado descreve os resultados obtidos acerca da aplicação de reações de acoplamento entre aldeídos, aminas e alquinos (A3) visando a síntese de alcalóides indolizidínicos de ocorrência natural, como a desoxicastanospermina e a swainsonina. A reação de acoplamento-A3 é uma poderosa ferramenta de construção de ligação carbono-carbono e carbono-heteroátomo, permitindo a preparação de propargilaminas que podem ser exploradas como intermediários de grande potencial sintético. A proposta está baseada na reação de acoplamento de um reagente organometálico, gerado in situ a partir de um alquino e um sal ou complexo metálico, e um eletrófilo nitrogenado, que consiste em uma imina ou sal de imínio também gerado in situ a partir de uma amina e um aldeído. Hidroxialdeídos apropriados foram preparados e empregados no acoplamento-A3 juntamente com alquinóis não-protegidos, de modo que a propargilamina resultante contivesse funcionalizações estrategicamente posicionadas visando permitir duas ciclizações via nitrogênio e a conseqüente formação de esqueletos indolizidínicos. Para este mesmo fim, diversas aminas foram testadas no acoplamento, de forma que fosse possível uma N-desproteção compatível com os demais grupos funcionais necessários à síntese dos alcalóides. Dentre estas, dibenzilamina e dialilamina levaram a bons resultados no acoplamento, utilizando um α-hidroxialdeído O-protegido ou um δ-hidroxialdeído livre. Tal metodologia possibilitou a síntese de três propargilaminas a serem utilizadas como intermediários sintéticos na síntese de alcalóides indolizidínicos hidroxilados: 5-(dibenzilamino)-6-((2-metoxietoxi)metoxi)-8- ((tetrahidro-2H-piran-2-il)oxi)oct-3-in-1-ol, 4-(dibenzilamino)oct-2-ino-1,8-diol e 4- (dialilamino)oct-2-ino-1,8-diol; em rendimentos globais de 39% (6 etapas reacionais), 68% (2 etapas) e 57% (2 etapas), respectivamente. Entretanto, no caso específico da propargilamina derivada da dibenzilamina, não obteve-se sucesso nas tentativas de desproteção do nitrogênio e concomitante redução seletiva da ligação tripla à dupla por hidrogenação. This Masters thesis concerns the results obtained toward the application of amine-aldehyde- akyne coupling reactions (A3) aiming at the synthesis of naturally occurring indolizidine alkaloids, such as deoxycastanospermine and swainsonine. The A3- coupling reaction is a powerful tool for the construction of carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds, allowing the preparation of functionalized propargylamines that may be explored as synthetically useful intermediates. The proposal is centered on the coupling reaction between an organometallic reagent, generated in situ from an alkyne and a metallic salt or complex, and a nitrogenated electrofile, consisting of an imine or imminium salt that is also generated in situ from an amine and an aldehyde. Appropriate hydroxyaldehydes were prepared and used in the A3-coupling along with unprotected alkynols, so that the resulting propargylamine contained strategically placed functionalizations aiming to allow two annulations to occur via the nitrogen atom and the consequent formation of indolizidine skeletons. For the same end, several amines were tested in the coupling reaction, so that a N-deprotection compatible with the other funcional groups necessary to the synthesis of the alkaloids would be possible. Among these, dibenzylamine and diallylamine led to satisfactory results in the coupling reaction, using either a O-protected α-hydroxyaldehyde or an unprotected δ-hydroxyaldehyde. This methodology led to the preparation of three propargylamines to be used as synthetic intermediates in the synthesis of hydroxylated indolizidine alkaloids: 5-(dibenzylamine)-6-((2- methoxyethoxy)methoxy)-8-((tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)oct-3-yn-1-ol, 4- (dibenzylamine)oct-2-yne-1,8-diol and 4-(diallylamine)oct-2-yne-1,8-diol; in overall yields of 39% (6 synthetic steps), 68% (2 steps) and 57% (2 steps), respectively. However, in the particular case of the dibenzylamine-derived propargylamine, no success was achieved in the attempts of nitrogen deprotection and concomitant selective reduction of the triple to double bond via hydrogenation.

Durante o último século, diversas transformações envolvendo diazocompostos foram descobertas. Diazocompostos em presença de um átomo metálico como Rh, Cu, Au, entre outros, dão origem a um carbenóide o qual pode ser utilizado em diversos tipos de transformações. Dentre estas, podem ser destacadas as reações de ciclopropanação, rearranjos de Wolff, formação de ilídeos, reações de inserção C-H e reações de inserção X-H (sendo X= N, O, S, Se, halogênios, etc). As reações de inserção X-H, em especial as inserções de nitrogênio e oxigênio, tem sido muito estudadas nos últimos anos. Para se ter ideia do tamanho da importância dessas reações, as inserções N-H são atualmente usadas como etapa chave do processo da síntese do antibiótico Tienamicina, desenvolvido pela Merck. Recentemente, a primeira síntese total do Maecristal V, um produto natural muito promissor no combate ao câncer, evolveu em uma das etapas chave a reação de inserção O-H. Entretanto, a maior parte das metodologias para reações de inserção são descritas com a utilização de catálise metálica ou por reações fotoquímicas. A organocatálise tem se destacado nos últimos anos, o que pode ser notado pelo crescente número de publicações na área. Além das vantagem como, por exemplo, o menor custo, menor geração de resíduos, menor toxicidade, maior tolerância ao ar e umidade, entre outras. O presente trabalho demonstra uma nova metodologia para reações de inserção O-H, utilizando-se ácidos de Brønsted como organocatalisadores, especificamente um ácido fosfórico. Foram desenvolvidas duas metodologias, uma sem solvente com excesso de um álcool e outra utilizando solvente na presença de uma menor quantidade de álcool, fornecendo rendimentos entre 19-91%. Essas metodologias foram avaliadas em outras substâncias hidroxiladas, tais como, água, fenóis e silanóis, porém sem sucesso nesses casos. Por último, foram realizadas reações de inserção de metanol em alguns exemplos de um exemplo de α-aril-diazoéteres e em α-diazocetona, com rendimentos entre 50-96%, sendo possível mostrar a aplicabilidade do método. Por fim, foi estudada a inserção de metanol em β-ceto-α-diazoésteres, mas não houve sucesso nessa reação. Over the last century, several transformations involving diazocompounds were discovered. Diazocompounds in the presence of metallic atoms such as Rh, Cu, Au, among others, lead to a carbenoid, which may be used in many kinds of transformations. Among them, we may hightlight cyclopropanation reactions, the Wolff rearrangement, formation of ylides, C-H and X-H insertion reactions (being X= N, O, S, Se, halogen, etc). The X-H insertion reactions, in special insertions of nitrogen and oxygen, have been extensively studied in the last years. To mention the importance of these reactions, a N-H insertion was used as the key step for the preparation of the antibiotic Tienamicene, developed by Merck. Recently, the first total synthesis of Maecristal V, a very promising natural product for cancer treatment, involved an O-H insertion reaction. Despite of that, most methodologies for insertion reactions are still described by metal catalysis or photochemistry reactions. Organocatalisys has been very popular in recent years, as may be seen by the growing number of publications in the area. Beyond this advantage, lower cost, less waste, less toxicity, increased tolerance to air and moisture are also encountered in organocatalysis. The present work demonstrates a new methodology for O-H insertion reaction, using Brønsted acids as the catalyst, specifically a phosphoric acid. Two methodologies were developed, one without solvent and with an excess of alcohol and other using solvent in presence of small amount of alcohol. Insertion reactions were performed in different alcohols, furnishing yields between 19-91%. These methodologies were evaluated with other hydroxylated substances, such as, water, phenols and silanols, but without success. Insertion reactions in the presence of methanol were carried out for some examples of α-aril-diazoesthers and with one example of a α-diazoketone (yields between 50-96%), showing the applicability of this method. Finally, the insertion of methanol in a β-keto-α-diazoesther was studied, but without success in this reaction.

Compreender a correlação entre as características de um catalisador particular e seu desempenho catalítico tem sido um dos principais objetos da pesquisa em catálise heterogênea a fim de usar esse conhecimento para o desenho racional de catalisadores mais ativos, seletivos e estáveis. A seletividade é um dos fatores mais importantes a ser controlado pelo desenho de catalisadores, podendo ser alcançada de diversas maneiras, levando-se em consideração mudanças do tipo estrutural, química, eletrônica, de composição, de cinética e de energia. O trabalho descrito nessa tese de doutorado compreende a síntese e caracterização de catalisadores compostos de nanopartículas de óxido de cobre, paládio e cobre-paládio e seu estudo em reações de hidrogenação e oxidação seletivas de hidrocarbonetos insaturados. Os catalisadores foram preparados através da deposição de nanopartículas dos metais cataliticamente ativos sobre suportes magneticamente recuperáveis compostos de nanopartículas de magnetita revestidas por sílica com superfícies funcionalizada com diferentes grupos orgânicos. A natureza magnética do suporte permitiu a fácil separação do catalisador do meio reacional pela simples aproximação de um ímã na parede do reator. O catalisador pôde ser completamente separado da fase líquida, fazendo com que a utilização de outros métodos de separação como filtração e centrifugação, comumente utilizados em sistemas heterogêneos líquidos, fossem completamente dispensados. Os catalisadores foram inicialmente testados em reações de hidrogenação de alquenos e alquinos. As reações de hidrogenação foram realizadas utilizando hidrogênio molecular como agente redutor, dispensando a utilização de agentes redutores mais agressivos. Os catalisadores compostos de NPs de Pd mostram excelente atividade e capacidade de reutilização na hidrogenação de cicloexeno, podendo ser utilizados em até 15 ciclos sem perda de atividade. Nas reações de hidrogenação de alquinos, os catalisadores que contêm cobre mostraram maior seletividade para a obtenção dos produtos de semi-hidrogenação, com destaque para o catalisador composto de NPs de CuPd, que não apresenta nem traços do produto de hidrogenação completa na amostra final. Esse catalisador bimetálico alia as características do paládio (elevada atividade) e do cobre (elevada seletividade) para fornecer um catalisador ativo e seletivo para a transformação desejada. Além disso, os grupos funcionais presentes na superfície do suporte catalítico mostraram influência na atividade e seletividade para a hidrogenação de alquenos e alquinos. Os catalisadores sintetizados também foram testados na reação de oxidação de cicloexeno e mostraram seletividade para a produção do composto carbonílico α,β-insaturado, cicloex-2-en-1-ona, que é um reagente de partida de grande interesse para a síntese de diversos materiais na indústria química. As reações de oxidação foram realizadas utilizando-se apenas O2 como oxidante primário, dispensando o uso de oxidantes tóxicos como cromatos, permanganatos ou compostos halogenados, que não são recomendados do ponto de vista ambiental. Os catalisadores sintetizados puderam ser reutilizados em sucessivos ciclos de oxidação, mostrando seletividade para a formação dos produtos alílicos em todos os ciclos. Os catalisadores foram estáveis sob as condições reacionais e não apresentaram problemas de lixiviação da espécie ativa para o meio reacional, que é comum na catálise heterogênea. Um estudo cinético mostrou que, mesmo no início da reação, o catalisador tem seletividade para a ocorrência de oxidação alílica em detrimento da reação de oxidação direta que dá origem ao epóxidos correspondente, e se mostrou condizente com o mecanismo proposto na literatura para a reação de oxidação de alquenos via radicalar. Understanding the correlation between the characteristics of a particular catalyst and its catalytic performance has been the main goal in heterogeneous catalysis research in order to use this knowledge for the rational design of more active, selective, and stable catalysts. Selectivity is one of the most important factors to be controlled by catalyst design as it can be tuned in several ways such as by structural, chemical, electronic, compositional, kinetic and energy considerations. This PhD thesis describes the synthesis and characterization of catalysts composed of palladium, copper oxide and copper-palladium nanoparticles and their study for selective hydrogenation and oxidation reactions of unsaturated hydrocarbons. The catalysts were prepared by deposition of the catalytic active metal nanoparticles on magnetically recoverable supports comprised of magnetite and silica-coated magnetite functionalized with different organic groups. The magnetic nature of support allowed the easy separation of the catalyst from the reaction medium by the approximation of a magnet on the reactor wall. The catalyst could be completely separated from the liquid phase, making unnecessary further uses of other separation methods, e.g. as filtration and centrifugation, commonly used in heterogeneous systems. Catalysts were initially tested in hydrogenation reactions of alkenes and alkynes. The hydrogenation reactions were carried out using molecular hydrogen as reducing agent, eliminating the use of more aggressive reducing agents. The Pd NPs catalyst showed excellent activity and recyclability for up to 15 cycles of hydrogenation of cyclohexene without losing activity. In alkyne hydrogenation, the catalysts containing copper showed the highest selectivity to obtain the semi-hydrogenation products, especially the CuPd NP catalyst, which does not display any traces of the complete hydrogenated product. This bimetallic catalyst combines the best characteristics of palladium (high activity) and copper (high selectivity) to provide an active and selective catalyst for the desired transformation. The functional groups present on the support surface showed influence on the activity and selectivity for the hydrogenation of alkenes and alkynes. The synthesized catalysts were also tested in the cyclohexene oxidation reaction and showed selectivity for the carbonyl α,β-unsaturated compound, cyclohex-2-en-1-one, which is a starting material of great interest for the synthesis of various materials in the chemical industry. The oxidation reactions were carried out using only O2 and primary oxidant, eliminating the use of toxic oxidants such as permanganates and chromates, which are not recommended from an environmental point of view. The synthesized catalyst could be reused in successive oxidation cycles, showing selectivity for the formation of the allylic products in all cycles. The catalysts were stable under reaction conditions and there was no leaching of the active species in the reaction medium, a common problem in heterogeneous catalysis. A kinetic study showed that even at the beginning of the reaction the catalyst has selectivity for the occurrence of allylic oxidation at the expense of direct oxidation reaction that gives rise to the corresponding epoxide, which is consistent with the mechanism proposed in the literature for a radical-chain oxidation of olefins.

No capítulo 1 apresentamos uma síntese eficiente de compostos 5-organoteluro-1H- 1,2,3-triazóis realizada via reação de cicloadição [3+2] entre azidas orgânicas e alquinos substituídos com organotelúrio. Além disso, os 5-organoteluro-1H-1,2,3-triazóis foram funcionalizados na posição 5 do anel triazólico por reação de acoplamento cruzado de Sonogashira. A regioquímica dos produtos de cicloadição foram descritas com base em experimentos de RMN, cálculos teóricos e cristalografia de raio-x. Apresentamos uma proposta mecanística para a cicloadição mediada por cobre, baseada em experimentos de espectrometria de massas de alta resolução. No capítulo 2, investigamos a eficiência de reações one-pot com indol, cloreto de oxalila e diferentes nucleófilos para obtermos derivados do indol-3-glioxila em condições adequadas. Do mesmo modo, envolvendo a adição de azidas orgânicas, levando à síntese de indol-3-glioxil-1,2,3-triazóis, os produtos foram obtidos com rendimentos que variaram de 59 a 85%. In chapter 1 we present an efficient synthesis of 5-organotelluro-1H-1,2,3-triazole compounds that was accomplished via the [3+2]-cycloaddition reaction of organoazides and organotelluro alkynes. Additionally, 5-organotelluro-1H-1,2,3-triazoles were readily functionalized at the 5-position via the Sonogashira cross-coupling reaction, leading to highly functionalised triazoles. The regiochemistry of the products was assessed by bidimensional NMR experiments, theoretical calculations and x-ray crystallography. We presented a mechanistic proposal for the cycloaddition mediated by copper, based on high resolution mass spectrometry experiments. In chapter 2 we investigated a general and efficient reaction of indole with oxalyl chloride and nucleophiles providing indole-3-glyoxyl derivatives which has been developed in mild conditions. In the same fashion, the other reaction involved the addition of organic azides leading to the synthesis of indole-3-glyoxyl-1,2,3-triazoles, which proceeds smoothly generating the products in moderate to high yields.

No presente trabalho, foi desenvolvida uma metodologia sintética para a funcionalização de um monossacarídeo derivado da D-glicose através do Rearranjo de Ferrier, utilizando-se um sal de organotrifluoroborato de potássio como nucleófilo. Em seguida, foi feita a reação de cicloadição azida-acetileno com cobre, através de estratégias simples e eficientes, que seguem a filosofia da click chemistry, permitindo a preparação de uma série de compostos com grande diversidade estrutural, possuindo dois anéis heterocíclicos e diversos substituintes, com promissora atividade biológica. Dando continuidade ao projeto, foi feita a metanólise dos grupamentos acetila, com carbonato de potássio e metanol. Assim, as novas moléculas adquirem maior hidrofilicidade e podem ser enviadas para novos testes biológicos, para fins de comparação com as anteriores. A partir dos compostos desprotegidos, foi feita a mesilação seletiva da hidroxila primária do açúcar e a substituição com selenolato de sódio, com a obtenção de seleno-carboidratos inéditos. Em uma segunda etapa do trabalho, exploramos a reatividade do núcleo triazólico, com a reação de troca Te/Li seguida de captura por eletrófilo. O material de partida foi sintetizado a partir do fenil acetileno. Com o triazol telurado em mãos, partimos para as reações de troca e captura por eletrófilo. Utilizamos diferentes tipos de eletrófilos, como aldeídos, cetonas, iodetos, dentre outros. We developed a synthetic methodology for the functionalization of a monosaccharide derived from D-glucose, using the Ferrier rearrangement with a potassium organotrifluoroborate salt as the nucleophile. This way, a series of coumpounds with high structural diversity and two heterocyclic rings having different substituents were produced, using the azide-acetylene cycloaddition reaction. Through this simple and efficient methodology, that follows the \"click chemistry\" philosophy, we could synthesize molecules with promising biological activity. Continuing the project, we performed the methanolysis of the acetyl groups, with potassium carbonate and methanol. Thus, the new molecules become more hydrophilic and could be sent to new biological tests, for a comparison with the previous ones. From the deprotected compounds, we were able to mesilate the primary hydroxyl and substitute it with sodium selenolate, obtaining novel selenium-carbohydrates. In a second part of our work, we were able to exploit the triazole reactivity trough the Te/Li exchange reaction followed by the electrophile capture. The starting material was obtained from phenyl acetylene. With the teluratte in our hands, we set out to the exchange reactions, using several types of electrophiles, such as aldehydes, ketones, iodide, among others.

No presente trabalho, uma série de calcogenotriazóis (3a-o,5a-f) foi sintetizada empregando reações de cicloadição entre azidas e alquinos catalisadas por cobre (CAACu), com duas diferentes metodologias: uma aplicada aos selenetos e outra aos teluretos triazólicos. Os selenetos acetilênicos (1a,b) foram submetidos ao sistema catalítico Cu(OAc)2/ascorbato de sódio, enquanto os teluretos (4a,b) sumetidos à CuI e PMDTA. Foi possível obter 14 diferentes selenotriazóis (3a-o) e 6 telurotriazóis (5a-f). Em seguida, os produtos obtidos através da cicloadição foram empregados como eletrófilos em reações de acoplamento cruzado tipo Negishi com nucleófilos de organozinco. Assim, o emprego de catalisador de níquel associado à fosfinas como ligantes permitiu a síntese de diversos compostos triazólicos (6a-k) partindo dos calcogenetos triazólicos (3k, 3l, 3o, 5a). Os resultados obtidos com a metodologia desenvolvida demonstraram a eficiência da catálise de níquel em reações de acoplamento tipo Negishi além da aplicabilidade dos produtos originados das reações de cicloadição catalisada por cobre. In this work it was synthesized a range of different 4- organochalcogenoyl-triazoles (3a-o, 5a-f) employing the Copper Catalyzed Azide-Alkyne Cycloadittion (CAACu) 1,3-dipolar in two distinct methodologies: one of them applied to the selenium compounds and the other one to the tellurium triazoles. To the acetylenic selenides (1a,b) was employed the catalytic system composing of Cu(OAc)2 and sodium ascorbate, while with the telurides (4a,b), CuI and PMDTA was used. Practicing these methodologies it was possible to obtain 14 differents selenium-triazoles (3a-o) and 6 tellurotrizoles (5a-f). In the next step of the work, the products previously obtained through the CAACu were employed as the eletrophile partner in Negishi-type cross coupling reactions, with organozinc nucleophiles. Thereby, the use of nickel catalyst and fosfines ligands allowed some triazolic compounds (6a-k) synthesis starting from 1,2,3-triazole chalcogenides (3k, 3l, 3o, 5a). The results described here showed the nickel catalysis efficiency in Negishi-type cross-coupling reaction. Furthermore, it is remarkable the applicability of the products obtained from the CAACu.

A produção de biodiesel etílico é uma questão estratégica para a política energética nacional, uma vez que o Brasil é um dos maiores produtores de oleaginosas do mundo e o segundo maior produtor de etanol, álcool de origem renovável. Neste sentido, o presente trabalho buscou promover a transesterificação de óleos vegetais por etanol assistido por líquidos Iônicos sob diferentes fontes de aquecimento. O glicerol foi transformado em compostos de valor agregado e de interesse industrial. O mesmo foi modificado in situ após a reação de transesterificação gerando biodiesel aditivado pelos derivados da glicerina, conforme esquema 1. (Ver arquivo) The production of ethyl biodiesel is a strategic issue for the national energy policy, because Brazil is one of the largest producers of oilseeds and the second largest producer of ethanol, a renewable alcohol. In this way, this work aimed to promote the transesterification of vegetable oils with ethanol assisted by ionic liquids under different heat sources. Glycerol was transformed into valuable compounds of industrial interest. It was also modified in situ after the transesterification reaction generating additive ethyl biodiesel, as shown below. (See file)

Neste trabalho foi realizada a síntese de amidas, bem como de ácidos e ésteres borônicos, derivados dos aminoácidos L-cistina e L-cisteína, através de rota sintética simples, curta e de baixo custo, com o intuito de busca e a identificação de novo(s) inibidor(es) do proteassomo 20S. Esta classe de compostos possui estrutura que permite a inserção de diversos grupos funcionais, o que confere versatilidade e a construção de biblioteca de compostos que contém partes hidrofílicas e hidrofóbicas importantes para posterior avaliação inibitória. Para tanto, empregou-se rota sintética química convencional e rota biocatalisada para a formação da ligação amida. Os compostos derivados de L-cisteína foram obtidos via síntese clássica de peptídeos a qual forneceu os compostos desejados em rendimentos de até 85%. Por outro lado, tentativas de obtenção das amidas via biocatálise não se mostraram efetivas. Já amidas derivadas de L-cistina foram obtidas em rendimentos de até 79%, via síntese tradicional e até 100% de conversão através de rota biocatalítica. A inserção do átomo de boro nas estruturas se deu utilizando-se metodologias sintéticas já bem estabelecidas na literatura. Os ésteres borônicos derivados de L-cisteína foram obtidos em bons rendimentos (até 78%), enquanto que não foi possível obter-se compostos de boro derivados de L-cistina. Por sua vez, os compostos contendo ácido borônico na estrutura foram sintetizados via reação de hidrólise dos respectivos ésteres borônicos, em rendimentos moderados (até 34%). Após a obtenção dos compostos contendo grupamentos organoboro realizou-se avaliação inibitória dos mesmos frente ao proteassomo 20S. Valores de IC50 iguais a 52 µM foram obtidos para composto derivado de L-cisteína contendo grupamento éster borônico, que se mostraram inibidores moderados e reversíveis. Ácidos borônicos se mostraram sem capacidade de inibir o proteassomo 20S. Adicionalmente, realizaram-se estudos de modelagem molecular com a finalidade de elucidar os resultados obtidos experimentalmente. Inicialmente realizaram-se cálculos de modelagem molecular através da realização de docking de alguns compostos e após geração de modelo farmacofórico. De maneira geral observou-se que os inibidores derivados da L-cisteína não ocupam a mesma cavidade que o fármaco bortezomibe, o que pode explicar a diferença na atividade dos compostos frente à inibição do proteassomo 20S. Também se observou que, tendo-se a interação dos inibidores com a enzima, a vizinhança do átomo de boro tem grande influência na capacidade inibitória, uma vez que estes grupamentos determinam qual a região da cavidade do proteassomo 20S será ocupada pelo inibidor. In our study, amides, boronic acids and esters derivatives from L-cysteine and L-cysteine were synthesized by simple, short and inexpensive synthetic route, in order to search for new inhibitor(s) of the 20S proteasome. This class of compounds has a structure that allows inclusion of various functional groups, giving it versatility and allowing the construction of library compounds containing hydrophilic and hydrophobic moieties, important for further evaluation. To this end, we used conventional chemical synthetic route and biocatalysis for peptide bond formation. The compounds derived from L-cysteine were obtained by classical synthesis of peptides which provided the desired compounds up to 85% yields. On the other hand, attempts to obtain the amides via biocatalysis were not effective. However, amides derived from L-cystine were obtained with up to 79% yields via chemical synthesis and conversion up to 100% using biocatalytic route. The insertion of the boron atom in the structures was possible using synthetic methodologies well established in literature. Boronic esters derived from L-cysteine were obtained in good yields (up to 78%), whereas it was not possible to obtain boron compounds derived from L-cystine. In turn, compounds containing boronic acids in the structure were synthesized by hydrolysis reaction of the respective boronic esters in moderate yields (up to 34%). With organoboron compounds in hand, we turned our attention to inhibitory assessment against the 20S proteasome. IC50 up to 52 µM were obtained when L-cysteine boronic ester derivatives were evaluated. These compounds are moderate and reversible inhibitors. L-cysteine boronic acids derivatives have shown not ability to inhibit the 20S proteasome. Additionally, molecular modeling studies were carried out in order to elucidate the results obtained experimentally. Initially molecular modeling calculations were carried out by performing docking experiments of some compounds. Generation of pharmacophoric model calculations was also executed. In general, it was observed that inhibitors derived from L-cysteine do not occupy the same cavity that drug bortezomib, which may explain the difference in the activity of compounds against the inhibition of 20S proteasome. We also observed that, with the interaction of inhibitors and enzyme, the side chains around boron atom has a great influence on inhibitory capacity, since these groups determine which region of the 20S proteasome cavity is occupied by the inhibitor.

Neste trabalho está descrito a síntese e avaliação biológica de uma série de compostos de selênio(IV) e telúrio(IV). Esta série foi planejada para que diferentes fatores estruturais pudessem ser avaliados e as possíveis relações entre a estrutura e atividade biológica dos compostos pudessem ser determinadas. Para tanto, selênio, telúrio, cloro e bromo foram diferentemente combinados em um esqueleto carbônico simples, contendo ou não um centro assimétrico. Os compostos de interesse foram sintetizados empregando metodologias quimio-enzimáticas, quando necessário, e reações clássicas da química do selênio e telúrio, levando aos compostos de interesse em poucas etapas e com bons rendimentos. No caso dos ensaios biológicos, parâmetros como potência relativa, constante de inibição de segunda-ordem, mecanismo de inibição, CI50 e viabilidade celular foram determinados dentro das possibilidades experimentais envolvendo cada enzima. As possíveis combinações deram origem a 12 compostos que foram avaliados como inibidores de cisteíno catepsinas B, K, V e S onde a potência relativa dos mesmos pode ser determinada. Para as cisteíno catepsinas V e S, as constantes de inibição de segunda-ordem foram determinadas e ficou evidenciado que a combinação entre telúrio e bromo leva aos compostos mais potentes para estas proteases, enquanto que a combinação entre selênio e cloro origina os inibidores menos potentes. A combinação, selênio e bromo, ou telúrio e cloro forneceu inibidores com potências intermediárias. Este foi o primeiro estudo descrevendo compostos de selênio(IV) como inibidores de proteases. Os mesmos compostos também foram avaliados como inibidores do proteassomo 20S, uma treonino protease, onde se pode observar pela primeira vez que compostos de selênio e telúrio atuam como inibidores desta protease. Os valores de CI50 dos compostos foram determinados e novamente os compostos de telúrio mostraram-se mais potentes do que seus congêneres de selênio. Por outro lado, ensaios em células demonstraram que os compostos de telúrio são direcionados a outro alvo biológico, diferentemente dos compostos de selênio que continuaram a inibir o proteassomo em um lisado celular. Em ensaios de viabilidade celular ficou evidenciado que os compostos de selênio foram mais citotóxicos do que os de telúrio, o que se mostrou muito interessante para desenvolvimento de um agente anticancer onde a resposta biológica desejada é a morte celular. The synthesis and biological evaluation of a series of selenium(IV) and tellurium(IV) compounds have been described in this research. This series was designed to allow different structural factors to be evaluated, and the possible strutucture-activity relationships determinated. Selenium, tellurium, chlorine and bromine were differently combined in a carbon backbone with or without an asymmetric center. The compounds were synthetized by using both chemo-enzymatic methodology and classical selenium and tellurium chemistry. From biological assays, relative potency, second-order inactivation constant, inhibition mechanism, IC50 and cell viability were determinated according to the experimental possibilities involving each enzyme protocol. The 12 compounds synthesized from the possible combinations among selenium, tellurium, chlorine and bromine were evaluated as cysteine cathepsins B, K, V and S inhibitors, and their relative potencies were determined. By determining the second-order inactivation constant for cysteine cathepsins V and S, it was shown that a tellurium and bromine combination led to most powerfull inhibitors. Selenium and chlorine combination led to less potent inhibitiors, while selenium and bromine, and tellurium and chlorine led to inhibitors with intermediate potency. Those compounds were also evaluated as 20S proteasome inhibitors, a threonine protease. We first observed selenium and tellurium-containing compounds acting as inhibitors of 20S proteasome. The IC50 values were determinate and tellurium compounds were more potent again. On the other hand, tellurium compound did not inhibit proteasome in cells, while selenium-containing compound does it. By cell viability assays it was verified that selenium-containing compounds were more cytotoxic than their tellurium analogs. This data is interesting for someone that wishes to develop an anti-cancer agent where the biological response desired is death of cancerous cells.

Abordaram-se diversos aspectos da reação de contração de álcoois homoalílicos promovida por trinitrato de tálio (TTN). A configuração relativa do indano obtido como produto foi estabelecida graças a uma difratometria de raio-x de seu derivado sólido, possibilitando a elaboração de um mecanismo detalhado desta transformação. As reações de contração de anel de alquenóis secundários e terciários com TTN produzem indanos em 33-65%. Por outro lado, os 3-alquenóis terciários que possuem uma metila a mais em posição alílica conduzem a produtos oriundos de uma reação de fragmentação em 51-69%, com a perda de uma molécula de acetona. Álcoois homoalílicos primários, ao reagirem com iodo ou iodo hipervalente, sofrem uma reação de fragmentação, formando formaldeído, que sofre uma ciclização de Prins com o substrato, produzindo hexahidro- benzo-isocromenos em 26-48%. No caso da reação com iodo, parte do substrato sofre também uma ciclização 5-endo-trig seguida de aromatização, levando a um di-hidro-naftofurano em até 30% de rendimento. A ciclização de Prins de 3-alquenóis primário, secundário ou terciário com quantidades equimolares de aldeídos - aromáticos ou alifáticos - ou cetonas alifáticas catalisada por 5 mol% de iodo pode ser alcançada em rendimentos de 54-82%. Estas reações foram efetuadas em condições brandas e não anidras. Esta metodologia foi expandida para a preparação de uma hexa-hidro-benzo-isoquinolina à partir de uma tosilamida homoalílica, em 60% de rendimento. Um método simples e eficiente para a 2,2-dicloração de 1-tetralonas, da indanona e da benzosuberona foi desenvolvido utilizando-se água de cloro e metanol (5:1), à temperatura ambiente, em 61-90% de rendimento. A caramboxina é uma neurotoxina extraída da carambola. Sua síntese seria desejável para a confirmar sua estrutura e realizar novos ensaios biológicos. A rota sintética estudada possui, como etapa-chave, uma reação de Diels-Alder seguida de uma retro-Diels-Alder entre um éster clorotetrólico e um ciclo-hexadieno derivado da dimedona. No entanto, a síntese não pode ser concluída e um análogo ciclizado da caramboxina, uma isoquinolona, foi obtido em um rendimento global de 7%, em 10 etapas, à partir da dimedona. Several aspects concerning the reaction of homoallylic alcohols and thallium trinitrate were addressed. The relative configuration of the indan obtained as product was established based on an x-ray diffration analysis of its solid derivative. With this information a more detailed mechanism was proposed. The ring contraction reactions of secondary and tertiary alkenols with TTN produced indans in 33-65% yield. Nevertheless, 3-alkenols bearing a methyl group on the allylic position lead to fragmentation products in 51- 69% yield, with the loss of a molecule of acetone. Treatment of primary homoallylic alcohols with iodine or hypervalent iodine leads to hexahydrobenzoisochromenes in 26-48% yield via a fragmentation reaction where formaldehyde is produced and reacts with the substrate on a Prins cyclization reaction. When iodine is used, dihydronaphtofuranes are also produced in up to 30% yield through a 5-endo-trig cyclization followed by an aromatization reaction. The Prins cyclization of 3-alkenols primary, secondary or tertiary with equimolar amounts of aldehydes - aromatic or aliphatic or aliphatic ketones catalysed by 5 mol% of iodine was accomplished in 54- 82% yield. These reactions were performed in mild and non-anhydrous conditions.This methodology was also used for the preparation of a hexahydrobenzoisoquinoline from a homoallylic tosylamide, in 60% yield. An easy and efficient method to the 2,2-dichlorination of 1-tetralones, indanone and benzosuberone was developed using household bleach and methanol (5:1), at room temperature in 61-90% Caramboxin is a neurotoxin isolated from star fruit. Its synthesis was desired to confirm its structure and perform new biological tests. The key step of the synthetic path is a Diels Alder followed by a retro-Diels Alder between a chlorotetrolic ester and a cyclohexene derived from dimedone. Unfortunately the synthesis was not concluded and a cyclized analogous of caramboxin, an isoquinoline, was obtained in 7% global yield, in 10 steps, from dimedone.

O ouro foi considerado um metal pouco interessante do ponto de vista catalítico por muito tempo, devido ao fato de não quimiossorver moléculas como hidrogênio e oxigênio. Entretanto, suas propriedades catalíticas são reveladas quando suas dimensões são reduzidas a poucos nanômetros, particularmente menores do que 10 nm. Assim, nanocatalisadores de ouro vêm recebendo atenção devido as suas excelentes propriedades catalíticas e alta seletividade em reações de oxidação e redução. O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de nanopartículas de ouro suportadas e sua aplicação em reações de oxidação de alcoóis para produção de aldeídos, cetonas e ésteres. Para facilitar a separação do catalisador, um suporte magnético composto de magnetita revestida com sílica foi desenvolvido. A síntese das nanopartículas de ouro suportadas foi realizada de duas maneiras: (I) pela impregnação do suporte com espécies aniônicas de ouro seguido de redução e (II) pela impregnação de nanopartículas de ouro pré-sintetizadas. Em todos os casos nanopartículas de ouro na faixa de 5 nm foram obtidas. A etapa de redução do metal impregnado no suporte foi investigada em detalhe através de duas estratégias: a redução térmica e a redução por hidrogênio. Os testes catalíticos para as reações de oxidação de alcoóis mostraram que os catalisadores sintetizados apresentam altas taxas de conversão e seletividade, porém dependentes do método de preparação utilizado Gold in the bulk form has been regarded to be an uninteresting metal from the point of view of catalysis, as it is chemically inert towards chemisorption of reactive molecules such as oxygen and hydrogen. However, the catalytic properties of gold are revealed when the size is reduced to few nanometers, particularly with dimension less than 10 nm. Therefore, gold nanocatalysts have received great attention due to the excellent catalytic properties and high selectivity in oxidation and reduction reactions. This master thesis describes the synthesis and characterization of supported gold nanoparticles and their application in alcohol oxidation reaction to produce aldehydes, ketones and esters. In order to improve the catalyst separation and recovery, a magnetic support comprised of magnetite coated by silica was developed. The supported gold nanoparticles were synthesized in two different ways: (I) by impregnation of anionic gold species on silica surface followed by metal reduction, and (II) by impregnation of pre-synthesized gold nanoparticles on the support. In all examples supported gold nanoparticles of about 5 nm were obtained. The reduction step (of the metal impreganted on the support) was investigated in detail by two different strategies: thermal reduction and reduction by hydrogen. The synthesized catalysts showed high conversion rates and selectivity in the catalytic reactions of alcohol oxidation, but those are dependent on the preparation method