• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Juvenal Carolino da Silva Filho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2006
Orientador
Banca examinadora
Assis, Marilda das Dores de (Presidente)
Batista, Alzir Azevedo
Eiras, Sebastião de Paula
Pires, Katia Jorge Ciuffi
Rossi, Liane Marcia
Título em português
Nova classe de porfirinas substituídas com éter coroa: Aplicação analítica e atividade catalítica na oxidação de hidrocarbonetos e do fármaco carbamazepina
Palavras-chave em português
éter coroa
oxidação
Porfirinas
Resumo em português
Neste trabalho foi realizada a síntese, purificação e caracterização de uma tetra crowned porfirina, a 5,10,15,20-tetraquis[2-(hexaoxacicloexadecano-3-amidafenil)]-porfirina, H2TCP, bem como a correspondente ferroporfirina, (FeTCP)Cl. Foi investigado a atividade catalítica desta ferroporfirina e da ferroporfirina mono-crowned substituída, (FeMCP)Cl, sintetizada anteriormente, na oxidação dos substratos (z)-ciclooocteno, estireno, cicloexano e do fármaco carbamazepina, por vários oxidantes: iodosilbenzeno, ácido meta-cloroperbenzóico e hipoclorito de sódio, em meio homogêneo (MeOH ou ACN) e bifásico (C2H4Cl2/H2O). Os resultados revelaram que estes sistemas metaloporfirinicos podem ser considerados bons modelos biomiméticos das enzimas citocromo P450, para oxidação dos substrados estudados, levando ao mesmo produto obtido in vivo na oxidação do fármaco carbamazepina, o cabamazepina-epóxido. Os rendimentos dos produtos de oxidação catalisada pelas ferro crowned porfirinas são, na maioria dos casos, mais expressivos do que aqueles observados com as metaloporfirinas amino-substituídas precursoras. Estes resultados indicam que o substituinte éter coroa confere maior estabilidade e reatividade ao catalisador, e leva à maior seletividade, resultado da interação do éter corôa com o substrato, direcionando-o para o sítio catalítico. Uma outra propriedade importante das crowned porfirinas estudadas é sua capacidade de atuar como agente transferidor de fases nas reações em meio bifásico, utilizando hipoclorito de sódio como oxidante. Os resultados catalíticos nestes sistemas mostraram que as unidades éter corôa foram capazes de carregar o oxidante do meio aquoso para o meio orgânico, onde se encontra o substrato. Foram avaliadas também as propriedades destas novas porfirinas e metaloporfirinas em extrair íons metálicos sódio e potássio do meio aquoso para o meio orgânico. As crowned porfirinas foram bastante eficientes na extração destes metais, principalmente utilizando a técnica de extração por fase única, levando a extrações superiores a 90 % do cátion potássio, e mostrando maior seletividade para este cátion, devido ao tamanho adequado da cavidade do éter corôa para ligar este íon. Foi realizada também a caracterização das porfirinas e ferroporfirinas crowned substituídas por voltametria cíclica, visando sua aplicação futura na análise eletroanalítica de íons potássio e/ou sódio. Observou-se que as porfirinas crowned substituídas sofrem reduções mais fáceis e oxidações mais difíceis quando comparadas com as porfirinas precursoras, mostrando o efeito sacador de elétrons dos substituintes éter corôa. Estes resultados ajudam a explicar os melhores resultados catalíticos obtidos com as ferro porfirinas crowned substituídas, mostrando o efeito do éter coroa em formar a metaloporfirina mais eletrofílica e aumentando a reatividade da espécie catalítica.
Título em inglês
New class of crowned porphyrins: analytical application and catalytic activity in the oxidation of hydrocarbons and carbamazepine drug.
Palavras-chave em inglês
crown ether
oxidation
porphyrins
Resumo em inglês
In this work we carried out the synthesis, purification and characterization of a tetra crowned porphyrin, 5,10,15,20-tetrakis[2- (hexaoxacyclohexanedecane-3-amidephenyl)]porphyrin, H2TCP, and its corresponding ironporphyrin, (FeTCP)Cl. We investigated the catalytic activity of both this ironporphyrin and the previously synthesized mono-crowned substituted (FeMCP)Cl in the oxidation of the substrates Z-cyclooctene, styrene, cyclohexane and the drug carbamazepine by oxidants like iodosylbenzene, metachloroperbenzoic acid and sodium hypochlorite, in homogeneous (methanol or acetonitrile) and biphasic (C2H2Cl2/H2O) media. Our results demonstrated that these metalloporphyrin systems can be considered good biomimetic models of the cytochrome P450 enzymes in the case of the substrates studied herein, since they led to the same product obtained in the in vivo oxidation of carbamazepine, the carbamazepine-epoxide. The product yields obtained in the oxidation reactions catalyzed by the crowned ironporphyrins were, in the majority of the cases, higher than those achieved with the precursor aminosubstituted metalloporphyrins. This indicates that the crown-ether substituent renders the catalyst more stable and reactive, thus leading to higher selectivity. This selectivity results from the interaction between the crown-ether and the substrate, which directs the latter toward the catalytic site. Another important feature of the studied crowned ironporphyrins is their ability to act as phase-transfer agent in the reactions carried out in biphasic medium, using sodium hypochlorite as oxidant. The catalytic results using such a system gave evidence that the crown ether entities were capable of carrying the oxidant from the aqueous to the organic medium, where the substrate was located. We also evaluated the ability of these novel porphyrins and ironporphyrins to extract sodium and potassium ions from aqueous solution to organic medium. The crowned porphyrins were efficient at extracting these metals, especially when the one-phase extraction technique was employed, leading to potassium ion extraction as high as 90 %. The complexes were more selective toward this latter ion due to the fact that the size of the crown ether cavity was more suitable for binding the larger K+. The crowned porphyrins and ironporphyrins were also characterized by cyclic voltammetry, aiming at their future application in the electroanalytical determination of sodium and potassium ions. When compared with the precursor aminosubstituted porphyrins, we observed that the crowned porphyrins undergo reduction more easily, but their oxidation is harder to achieve. This gives evidence of the electronwithdrawing effect of the crownether substituent. These results help explain the better catalytic results obtained with the crowned ironporphyrins, showing that the crown-ether entity must render the metalloporphyrin more electrophilic, thus increasing the reactivity of the active species.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2009-07-15
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
Centro de Informática de São Carlos
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2014. Todos os direitos reservados.