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Dissertação de Mestrado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Bruna Green Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2018
Orientador
Banca examinadora
Barboza, Jayne Carlos de Souza (Presidente)
Faria, Luis Fernando Figueiredo
Costa, Silgia Aparecida da
Pedrosa, Leandro Ferreira
Título em português
Modificação da D-glicose em produtos de interesse industrial (C-glicosídeo e derivados) buscando preferencialmente o emprego de processos sustentáveis
Palavras-chave em português
Cetona C-glicosídeo
Condensação de Knoevenagel
D-glicose
Oximas e derivados
Resumo em português
Nos últimos anos a química é apontada como solução para diversos problemas globais originados por um modo de vida não sustentável, em virtude disso o desenvolvimento econômico e social ficam vinculados aos conhecimentos em ações sustentáveis embasadas na química verde. Neste contexto emerge a indústria química baseada em matérias-primas renováveis, dentre as biomassas renováveis destacam-se os carboidratos com cerca de 75% da biomassa da terra. Os glicosídeos são moléculas orgânicas nas quais o açúcar está ligado à uma porção não-carboidrato (aglicona), dentre eles os C-glicosídeos se destacam por apresentarem tanto resistência à hidrólise ácida quanto à enzimática, característica que confere interesse a indústria de fármacos e às ciências dos materiais apresentando-se como excelentes blocos de construção. A condensação de Knoevenagel é a reação entre um grupo metileno ativado e um aldeído ou cetona levando à formação de um composto β, β-insaturado e é muito relevante na derivatização de C-glicosídeos. O objetivo principal deste trabalho é empregar a D-glicose, como fonte de matéria-prima renovável, na obtenção de Cglicosídeos e potenciais derivados de interesse industrial, visando oferecer ao ambiente uma opção através de processos mais sustentáveis, para isso dividiu-se o trabalho em três etapas: a primeira de preparação da cetona β-C-glicosídeos e reações de proteções, a segunda, de derivações diretas dessas moléculas, por meio das preparações das oximas, das aril cetonas C-glicosídeos, da cicloexenona C-glicosídeo e do metil pentenol C-glicosídeo e a terceira consistiu de derivação de moléculas, obtidas na segunda etapa, em gem halo-nitro, oxima aril e isoxazol aril. Na primeira etapa, síntese da cetona β-C-glicosídeo, fez-se alterações metodológicas e obteve-se um rendimento médio de 92%, o composto foi confirmado por TGA, FT-IR e RMN 13C, nas reações de proteção à cetona β-C-glicosídeo, acetilação e benzoilação, obteve-se rendimentos de 60% e 31,4% respectivamente, os compostos foram confirmados por FT-IR e RMN 13C. Na segunda etapa sintetizou a aril cetona C-glicosídeo, desprotegida e protegida, com 91% e 78% de rendimentos respectivamente, a cicloexenona C-glicosídeo acetilada com 60% de rendimento e o metil pentenil C-glicosídeo acetilado com até 71% de rendimento, oximas a partir da cetona β-C-glicosídeo desprotegida e posterior proteção (economizando uma etapa) e oximas a partir da cetona β-C-glicosídeo acetilada obtendo rendimentos de 73,6 % e 83%, também foi sintetizada a oxima da glicose e sua acetilação gerou o nitrilo da glicose em 60% de rendimento, os compostos foram confirmados por FT-IR e RMN 13C. Na terceira etapa foram obtidos os derivados, gem bromo-nitro C-glicosídeo acetilado 30% (rota desprotegida) e 73% (rota protegida), gemcloro C-glicosídeo acetilados 30% (rota desprotegida) e 72% (rota protegida). A aril cetona C-glicosídeo acetilada, a oxima aril C-glicosídeo acetilada e isoxazol C-glicosídeo acetilado apresentaram rendimentos 45%, 78% e 31% respectivamente, todos confirmados por FT-IR e RMN 13C. A síntese da cetona β-C-glicosídeo desprotegida em meio aquoso alcalino apresenta um alto rendimento e demonstrou uma enorme versatilidade podendo ser empregada na obtenção de muitos derivados, no entanto as reações de proteção são necessárias para derivação dessas moléculas e facilitação da análise.
Título em inglês
Modification of D-glucose in products of industrial interest (Cglycoside and derivatives) preferentially seeking the use of sustainable processes
Palavras-chave em inglês
D-glucose
Ketone C-glycoside
Knoevenagel condensation
Oximes and derivatives
Resumo em inglês
In recent years, chemistry has been identified as a solution to several global problems caused by an unsustainable way of life, as economic and social development are linked to the knowledge of sustainable actions based on green chemistry. In this context emerges the chemical industry based on renewable raw materials, among the renewable biomasses stand out the carbohydrates with about 75% of the earth's biomass. Glycosides are organic molecules in which sugar is bound to a non-carbohydrate (aglycone) moiety, among them the C-glycosides stand out because they have both resistance to acid and enzymatic hydrolysis, which is of interest to the pharmaceutical industry and sciences of materials presenting themselves as excellent building blocks. The Knoevenagel condensation is the reaction between an activated methylene group and an aldehyde or ketone leading to the formation of an β, β-unsaturated compound and is very relevant in the derivatization of Cglycosides. The main objective of this work is to use D-glucose, as a source of renewable raw material, to obtain C-glycosides and potential derivatives of industrial interest, aiming to offer the environment an option employing more sustainable processes, for this the work was divided in three stages: the first one of preparation of the ketone β-C-glycosides and reactions of protections, the second, of direct derivations of these molecules, through the preparations of oximes, aryl ketones C-glycosides, cyclohexenone C-glycoside and methyl pentenol C-glycoside and the third step consisted of derivation of molecules obtained in the second step in gem halo-nitro, aryl oxime and isoxazole aryl. In the first step, synthesis of the β-C-glycoside ketone made methodological changes and obtained an average yield of 92%, the compound was confirmed by TGA, FT-IR and 13C NMR, in the protection reactions to β-C-glycoside ketone, acetylation and benzoylation, yields of 60% and 31.4% respectively were obtained, the compounds were confirmed by FT-IR and 13C NMR. In the second step, the unprotected and protected C-glycoside aryl ketone was synthesized in 91% and 78% yields respectively, the acetylated C-glycoside cyclohexenone in 60% yield and the acetylated methyl pentenyl C-glycoside in up to 71% yield, oximes from the deprotected β-C-glycoside ketone and subsequent protection (saving one step) and oximes from acetylated β-C-glucoside ketone yielding 73.6% and 83% yields, the glucose oxime was also synthesized and its acetylation generated the glucose nitrile in 60% yield, the compounds were confirmed by FT-IR and 13 C NMR. In the third stage the derivatives were obtained, gem bromo-nitro C-glycoside acetylated 30% (unprotected route) and 73% (protected route), gem-chloro C-glycoside acetylated 30% (route deprotected) and 72% (protected route). The acetylated C-glycoside aryl ketone, the acetylated C-glycoside aryl oxime and the acetylated C-glycoside isoxazole presented yields of 45%, 78% and 31% respectively, all confirmed by FT-IR and 13C NMR. The synthesis of β-C-glycoside ketone deprotected in alkaline aqueous medium presents a high yield and demonstrated an enormous versatility that can be used to obtain many derivatives, however the protection reactions are necessary for derivation of this molecules and facilitation of the analysis.
 
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EQD18006_C.pdf (5.62 Mbytes)
Data de Publicação
2019-05-28
 
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