Identificação de novas moléculas orgânicas pelo uso combinado de experimentos de RMN e cálculos computacionais de DFT - Pinto, Bryan Nickson Santana (2022)
A elucidação da estrutura de um produto natural inédito é o primeiro passo para compreendermos as suas propriedades físico-químicas e suas aplicações, seja enquanto agroquímico ou fármaco. Esse processo, muitas vezes, é moroso, sobretudo em moléculas com alta complexidade e, geralmente, requer o uso combinado de várias técnicas. A espectroscopia de RMN é a principal técnica utilizada na elucidação estrutural de produtos naturais, devido à sua viabilidade e à qualidade dos dados obtidos, porém, é comum encontrarmos situações de moléculas complexas, nas quais a interpretação dos espectros de RMN é árdua. Nos últimos 15 anos, os cálculos computacionais de DFT se tornaram uma ferramenta popular, em conjunto com os dados experimentais de RMN, para auxiliar a elucidação estrutural de novas moléculas orgânicas. Métodos estatísticos – como o MAE, CMAE e, sobretudo, o DP4 – são utilizados para avaliar a qualidade do ajuste entre os dados experimentais e calculados, a fim de confirmar se a metodologia foi realizada de forma correta. Esse trabalho descreve detalhadamente a elucidação estrutural de quatro moléculas utilizando dados experimentais de espectros de RMN ( 1 H, 13 C, COSY, NOESY, HSQC, HMBC) e outras técnicas (massas, IV, VCD), aliados a cálculos computacionais de DFT. Uma das moléculas estudadas tem origem sintética da reação de Diels-Alder, enquanto as demais são produtos naturais extraídos das plantas Crotalaria retusa L. e Conchocarpus mastigophorus (Rutaceae). As moléculas elucidadas nesse trabalho foram: (rac-(3aR,4S,4aS,5R,8S,8aR,9R,9aS)-3a,9a-dicloro-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-octaidro- 4,9:5,8-dimetanonafto[2,3-c]furan-1(3H)-ona); (3S * ,4R * ,5S * ,8a 1 R * ,13aR * )-3-hidroxi-3,4,5- trimetil-4,5,8,8a 1 ,10,12,13,13a-octahidro-2H-[1,6]dioxacicloundecino[2,3,4-gh]pirrolizina- 2,6(3H)-diona; 3S-(-)-hidroxi-1-metilpiperidin-2-ona; 1,3,6-triidroxi-2,4,5-trimetoxi-10- metilacridin-9(10H)-ona. A qualidade do ajuste foi verificada pela análise estatística DP4, bem como outras análises mais simples, como o MAE e CMAE. Palavras-chave: Crotalina. DFT. Diels-Alder. Identificação estrutural. RMN.