Estudo da relação quantitativa estrutura química-atividade biológica de compostos análogos aos nostoclídeos e síntese de novos γ-alquilidenobutenolídeos

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Pinheiro, Patrícia Fontes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Agroquímica analítica; Agroquímica inorgânica e Físico-química; Agroquímica orgânica; Doutorado em Agroquímica; UFV
• Palavras-chave em Português: Nostoclídeos; QSAR; γ-alquilidenobutenolídeos; Acoplamento de Neguishi; 3,4-dihaloarilidenofuran-2(5H)-onas; Nostoclides; γ-alkylidenebutenolides; coupling Neguishi; 3,4-dihaloarylidenefuran-2(5H)-one; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/207

Os nostoclídeos são substâncias naturais isolados de uma alga verdeazul, Nostoc sp., encontrada em um líquen denominado Peltigera canina. Eles pertencem à classe de compostos conhecidos como γ-alquilidenobutenolídeos. Os nostoclídeos vêm sendo utilizados como compostos-modelo objetivando a descoberta de novos herbicidas. Compostos do tipo 3-benzil-5-arilidenofuran-2-(5H)-onas, análogos aos nostoclídeos, desprovidos do grupo isopropila, foram sintetizados, e a atividade fitotóxica dessas substâncais foi avaliada in vitro quanto à sua capacidade de interferir no transporte de elétrons, dirigido pela luz da água para o oxidante não-biológico ferricianeto de potássio. Para esse experimento, foram usados cloroplastos isolados de espinafre (Spinacia oleracea). No presente trabalho, foram buscados um entendimento dos diferentes parâmetros envolvidos na correlação entre estrutura química de diferentes análogos aos nostoclídeos já descritos na literatura bem como sua atividade biológica (capacidade dos análogos de interferirem com o transporte de elétrons em cloroplastos isolados de espinafre). Para tal propósito, foi usado o software CODESSA (COmprehensive DEscriptores for Structural and Statistical Analysis). Foram desenvolvidos dois modelos matemáticos, e, em ambos os modelos, o descritor de maior significância estatística selecionado foi o Image of the Onasager-Kirkwood solvation energy (SEOK), que relaciona de forma indireta a atividade fitotóxica com a polaridade das moléculas. Na presente pesquisa, compostos análogos aos nostoclídeos contendo o grupo isopropila na posição 4 do anel lactônico foram sintetizados, a fim de avaliar o seu impacto na atividade biológica. Para a síntese desses compostos, o composto 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona foi utilizado como material de partida. Esse composto, na presença de brometo de isopropil magnésio, iodeto de cobre e cloreto de trimetilsilano, propiciou a síntese do composto 3-bromo-4- isopropilfuran-2(5H)-ona, com 48% de rendimento. As condições reacionais para a síntese do referido composto foram otimizadas. Os rendimentos foram calculados pelo Método do Padrão Interno utilizando cromatografia gasosa. O composto 3-benzil-4-isopropilfuran-2(5H)-ona, reagente usado na síntese dos análogos aos nostoclídeos, foi sintetizado, a partir da lactona 3-bromo-4-isopropilfuran-2(5H)-ona, pelo acoplamento de Negishi, utilizando-se o Pd(PPh)4 em DMF:THF/1:1, tendo sido o referido composto obtido com 36% de rendimento. Posteriormente, a substância 3-benzil-4-isopropilfuran-2(5H)-ona foi submetida a reações de alquilidenação com aldeídos aromáticos diferentemente substituídos. As reações foram realizadas na presença de diisopropiletilamina (DIPEA) e trifluorometanossulfonato de tert-butildimetilsilila (TBDMSOTf), em temperatura ambiente. Os intermediários aldólicos obtidos foram tratados com 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU) sob condições de refluxo, resultando na obtenção de 5 substâncias análogas aos nostoclídeos, com rendimentos variando de 22-86%. Novos γ-alquilidenobutenolídeos pertencentes à classe das 3,4-dialo-5-arilidenofuran-2(5H)-onas foram preparados a partir das lactonas 3,4-dialofuran-2(5H)-onas e diferentes aldeídos aromáticos pela reação de alquilidenação já mencionada. Compostos análogos aos nostoclídeos, as 3,4-dialo-5-arilidenofuran-2(5H)-onas e diversas lactonas precursoras, foram avaliados in vitro quanto à capacidade em inibir o crescimento de três espécies de bactérias, E. coli, S. aureus e B. cereus, pelo teste de disco-difusão. Os análogos aos nostoclídeos testados não apresentaram inibição frente a nenhuma das bactérias testadas. Os compostos pertencentes à classe das 3,4-dialo-5-arilidenofuran-2(5H)-onas e as lactonas 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona e 3,4-diclorofuran-2(5H)-ona apresentaram inibição frente às distintas bactérias, sendo considerados potenciais agentes antimicrobianos.