Dissertação de Mestrado “Síntese de Surfactantes Derivados ...

Universidade Federal de Juiz de Fora Instituto de Ciências Exatas Departamento de Química

Dissertação de Mestrado

“Síntese de Surfactantes Derivados da D-ribonolactona”

Roberta Cristina Novaes dos Reis

Orientadora: Profª. Drª. Mireille Le Hyaric Co-Orientador: Prof. Dr. Mauro Vieira de Almeida

Dissertação apresentada aoDepartamento de Química daUniversidade Federal de Juiz deFora como parte dos requisitosnecessários à obtenção do título deMestre em Química.

Juiz de Fora – Agosto de 2007

1

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“Ninguém poderá jamais aperfeiçoar-se, se não tiver o mundo como mestre. A experiência se adquire na prática”.

William Shakespeare

“A dúvida é o começo da sabedoria”. Segus

“Devemos acreditar que temos um dom para alguma coisa e que, custe o que custar, havemos de consegui-la”.

Marie Curie

“Felicidade é tão somente coincidir a vida com as idéias”. Albert Camus

2

Este trabalho é dedicado a uma pessoa

muito especial, que sempre meincentivou por ser um exemplo demulher; sincera, digna, forte,preocupada em nunca decepcionar aspessoas que a amam: minha mãe.

3

Agradecimentos

A Deus, pela presença constante em minha vida, pelo apoio, saúde e paz que me

concedeu a todo o momento, pelas bênçãos que me permitiram alcançar mais um objetivo

de minha vida.

Aos meus pais, Rogério e Rita, pela dedicação, confiança, apoio e amor por todos

estes anos que me proporcionaram mais esta conquista.

A Rogéria e Júnior; Renata e Hamilton, pela amizade, conversas e conselhos,

sempre me incentivando.

A minha avó, pelo carinho e pelas orações.

Ao meu namorado Emerson, sempre companheiro e amigo, dando valor ao meu

trabalho e apoiando minhas decisões.

A Vilma, Elio, Renan, Marlon, tia Didi, Ester e Adonay por me incentivarem e se

orgulharem de mim.

A minha orientadora Mireille Le Hyaric por confiar em mim ao compartilhar seus

conhecimentos, pelas palavras de incentivo e pelo carinho.

Ao meu co-orientador Mauro Vieira de Almeida por ser sempre atencioso, disposto

e capaz de esclarecer minhas dúvidas.

Aos professores do Departamento de Química da UFJF por contribuírem no meu

aprendizado, em especial, Aloísio A. A. Benício e Mônica de L. Araújo Silva pelas

sugestões dadas ao avaliarem meu exame de qualificação e Adilson David da Silva pela

ajuda sempre que foi preciso e pela aquisição dos espectros de massas apresentados neste

trabalho.

A Simone Clemente (secretária do curso de pós-graduação em Química da UFJF) e

Alice Silva Pinto (técnica em química - UFJF), por sempre se mostrarem solícitas.

Aos pesquisadores Dr. Marcus Vinícius Nora de Souza, Maria Cristina S. Lourenço

(IPEC/FIOCRUZ-RJ) e Profª Drª. Nádia Rezende Barbosa (faculdade de Farmácia-UFJF)

pela realização dos testes biológicos.

Ao Prof. Dr. Sidney José Lima Ribeiro (UNESP–Araraquara), Dr. Francisco J.

Santos, Dr. Laudemir C. Varanda e Lucas pela grande ajuda nas medidas de tensão

superficial. Também agradeço a Anne pela confiança e hospitalidade.

4

A doutoranda Adriana Ferreira Faria (UFJF) pela ajuda no tratamento das medidas

de tensão superficial (gráficos).

A doutoranda Mara Rúbia C. Couri e a Profª. Drª. Rosemeire Brondi Alves

(UFMG), pelas medidas do Poder rotatório específico.

Ao Gustavo Senra, pela AJUDA e amizade desde quando começamos a iniciação

científica. A Isabela Lade e Cristiane França pelas conversas, confiança e companheirismo.

Obrigada por estarem sempre ao meu lado, sei que estão vibrando por esta conquista,

afinal, sempre tivemos uma meta em comum: alcançar nossos objetivos por mérito!

A Camila e Luana por sempre demonstrarem boa vontade e também pela

consideração.

Aos amigos do laboratório, Maurício, Simone, Aline, Sílvia, Elaine, João Victor,

Taís, Celso, Marcos, Éderson e Débora: “Obrigada pela ajuda sempre que foi preciso!”

Aos demais amigos do NUPEQ, Vandinha, Charlane, Vanessa, Luciano (Tilula),

Cadu, Heveline, Rafael, Arthurene, Carol, Felipe, Betinho, Dani, Lígia, guardarei de

lembrança todos os bons momentos (são muitos...) que estivemos juntos.

A CAPES e a UFJF pelo suporte financeiro.

5

Sumário Resumo.............................................................................................................i

Abstract...........................................................................................................ii

Lista de abreviaturas, siglas e símbolos..............................................iii

Relação dos compostos preparados neste trabalho.........................v

1- Introdução 1.1- Classificação dos Surfactantes.............................................................. 1

1.2- Principais Aplicações dos Surfactantes..................................................3

1.3- Tipos de Surfactantes..............................................................................6

1.4- Agregação dos Surfactantes em Meio Aquoso........................................7

1.4.1- Tipos de Agregados.........................................................................7

1.4.2- Propriedades dos Agregados...........................................................9

1.4.3- Concentração Micelar Crítica (CMC)............................................11

1.5- Determinação da CMC...........................................................................12

1.6- Surfactantes Derivados de Carboidratos................................................18

1.7- Aspectos Biológicos dos Surfactantes Derivados de Carboidratos........19

2- Objetivos.....................................................................................................23

3- Resultados e Discussão...........................................................................25

3.1- Síntese e caracterização do mesilato de 2- etil-hexila 5...........................25

3.2- Síntese e caracterização da N-(2-etil-hexil)-etilenodiamina 6,

das N-alquiletilenodiaminas 9a-e e das N-alquilpropanodiaminas

10a-e.........................................................................................................28

3.3- Síntese e caracterização das N-[2-(alquilamino)etil]-D-ribonamidas

11a-e, 7 e N-[3-(alquilamino)propil]-D-ribonamidas 12a-e......................33

3.4- Síntese e caracterização da hidrazida 13..................................................39

3.5- Síntese e caracterização das hidrazonas N-aciladas 15a-c.......................42

3.6- Determinação da Concentração Micelar Crítica.......................................49

3.7- Testes Biológicos......................................................................................54

4- Conclusão.....................................................................................................57

6

5- Parte Experimental................................................................................58

5.1- Métodos Gerais.......................................................................................59

5.2- Síntese do metanossulfonato de 2-etil-1-hexila 5...................................60

5.3- Síntese das diaminas monoalquiladas 6, 9a-e e 10a-e...........................63

5.3.1- Síntese da N-(2-etilhexil)-1,2-etanodiamina 6................................63

5.3.2- Síntese das diaminas monoalquiladas 9a-e e 10a-e

derivadas dos cloretos de alquila 8a-e.............................................66

5.4- Síntese das ribonamidas 7, 11a-e e 12a-e................................................91

5.5- Síntese da hidrazida 13...........................................................................124

5.6- Síntese das hidrazonas N-aciladas 15a-c................................................127

6- Referências Bibliográficas.................................................................140

7

Resumo

Surfactantes são substâncias anfifílicas utilizadas amplamente nas indústrias

cosmética, alimentícia, de tintas, etc. A necessidade de produtos obtidos a partir de

matéria-prima natural ao invés de derivados do petróleo tem conduzido pesquisadores a

desenvolver “surfactantes naturais” derivados de carboidratos, biodegradáveis e

atóxicos.

No presente trabalho relata-se a preparação de compostos anfifílicos derivados da

D-ribonolactona, que podem também atuar como agentes antibacterianos e fungicidas.

Descrevemos a síntese e caracterização de diaminas N-alquiladas com cadeias

carbônicas de diferentes tamanhos e suas respectivas ribonamidas, além da síntese de

hidrazonas derivadas da D-ribonolactona.

As diaminas monoalquiladas foram preparadas pela reação de mesilatos ou

cloretos de alquila com 1,2-etanodiamina e 1,3-propanodiamina em etanol sob refluxo.

As ribonamidas foram obtidas pela condensação destes intermediários aminados com a

D-ribonolactona. As hidrazonas foram obtidas pela condensação de aldeídos de cadeia

longa com a hidrazida, esta obtida pela reação da D-ribonolactona com hidrazina

hidratada 80%.

As estruturas dos produtos obtidos foram elucidadas pelos seus espectros no

infravermelho, RMN de 1H, RMN de 13C e por análise elementar, além de espectros de

massas para alguns compostos.

Foram feitas medidas de tensão superficial para determinação da Concentração

Micelar Crítica para algumas ribonamidas.

Atividade biológica contra Mycobacterium Tuberculosis, Cândida albicans,

Staphylococcus aureus e Escherichia coli foi avaliada para as ribonamidas e

hidrazonas.

i

Abstract

Surfactants are amphiphilic compounds widely used in cosmetics, food and paint

industries. The need for products obtained from natural raw materials instead of

petroleum derivatives has led searchers, to the development “natural surfactants”

derivated from carbohydrates, biodegradable and atoxic.

In this work, we describe the preparation of amphiphilic compounds derivated

from D-(+)-ribonic γ-lactone, which can also act as antibacterial and antifungal agents.

We describe the synthesis and characterization of N-alkyl diamines bearing carbonic

chain of several extent, and its respective ribonamides, beyond of the synthesis of

hydrazones derivative from D-(+)-ribonic γ-lactone.

The monoalkylated diamines were prepared by reaction of the mesylates or alkyl

chlorides with 1,2-ethanediamine and 1,3-propanediamine in ethanol under reflux. The

ribonamides were obtained by condensation of these aminated intermediates with D(+)-

ribonic γ-lactone. The hydrazones were obtained by condensation of long chain

aldehydes with hydrazide, latter preparated by reation of D-(+)-ribonic γ-lactone with

hydrazine hydrate 80%.

The structures of the obtained products were elucidated by infrared spectroscopy, 1H and 13C NMR spectroscopy and by elemental analyses, beyond mass spectrometry

for any compounds.

Surface tension measurements were done for determination of critical micelle

concentration of some ribonamides.

Biological activity against Mycobacterium tuberculosis, Cândida albicans,

Staphylococcus aureus and Escherichia coli was evaluated for ribonamides and

hydrazones.

ii

Lista de Abreviaturas, siglas e símbolos

A/O – emulsão água/óleo

CMC - Concentração Micelar Crítica

Calc. – valor calculado

CCDS – cromatografia em camada delgada de sílica

COSY – correlation spectroscopy

DMSO – dimetilssulfóxido

EHL – equilíbrio hidrófilo-lipófilo

Enc. – valor encontrado

FM – fórmula molecular

FF – faixa de fusão

Hz – Hertz

HLB – balanço hidrofílico-lipofílico

IV – infravermelho

J – constante de acoplamento

MsCl – cloreto de metanossulfonila

mmol – milimol

MM – massa molar

m- multipleto

Me – metila

Mh - massa molar da porção hidrofílica da molécula.

O/A – emulsão óleo/água

pi – piridina

qui – quinteto

Rend. – rendimento

RMN de 1H – ressonância magnética nuclear de hidrogênio

RMN de 13C - ressonância magnética nuclear de carbono 13

s – simpleto

sl – simpleto largo

t.a. – temperatura ambiente

iii

TB - tuberculose

t – tripleto

δ – deslocamento químico

[α]D – rotação ótica

iv

Relação dos Compostos Preparados Neste Trabalho

OSO2CH3

5

NH(CH2)2NH2

6

C NH(CH2)2NHCH2CH(CH2CH3)(CH2)3CH3

OHOHOHOH

O

7

CH3(CH2)nNH(CH2)2NH2

9a-e


10a-e

C NH(CH2)2NH(CH2)nCH3

OHOHOHOH

O

11a-e


OHOHOHOH

O

12a-e

a- n= 5 b- n= 7 c- n= 9 d- n=11 e- n= 13

C NHNH2

OHOHOHOH

O

13

C NHN=CHROHOHOHOH

O

15a-c

a-R= -(CH2)6CH3

b- R= -(CH2)8CH3

c-R= -CH=CCH3(CH2)2CH=C(CH3)2

v

1- Introdução

1- Introdução

1.1- Classificação dos Surfactantes

Os surfactantes são substâncias anfifílicas caracterizadas por possuírem duas

regiões estruturais; uma região apolar (hidrofóbica) constituída, geralmente, por uma

cadeia carbônica extensa, e uma região polar (hidrofílica), constituída por grupos

iônicos ou não iônicos.

A definição da palavra surfactante é baseada na contração da frase em inglês que

descreve “surface-active agents”. Estes compostos são adsorvidos nas interfaces ar-

água, óleo-água ou sólido-líquido, mudando suas propriedades. Podem ser também

denominados de tensoativos, moléculas anfipáticas, heteropolares ou polar-não

polares1.

O termo “interface” indica o limite entre as duas fases imiscíveis, e o termo

“superfície” indica uma interface onde uma fase é líquida e a outra é gasosa, geralmente

ar.

Em função da presença de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos na mesma molécula,

os surfactantes atuam em dois meios distintos: polar – com afinidade pela porção ou

cabeça polar – e não-polar – com afinidade pela porção ou cauda apolar. A formação de

um filme molecular, ordenado nas interfaces, reduz a tensão interfacial e superficial,

sendo responsável pelas propriedades únicas dos surfactantes.

Os tensoativos são classificados em função da carga da região hidrofílica como:

aniônicos, catiônicos, não iônicos ou neutros e zwitteriônicos. Alguns exemplos são

mostrados na Tabela 1.

1

Tabela 1- Exemplos de surfactantes

Aniônicos

CH3(CH2)10COO- Na+ dodecanoato de sódio

CH3(CH2)11OSO3- Na+ dodecilsulfato de sódio (SDS)

dodecilbenzeno sulfonato de sódio

(SDBS)

Catiônicos

CH3(CH2)12CH2N+(CH3)3 Cl- cloreto de tetradeciltrimetilamônio

(TTACl)

cloreto de tetradecilbenzildimetilamônio

(TBzCl)

CH3(CH2)11 SO3- Na+

2

Não-iônicos

CH3(CH2)15(CH2CH2O)20OH éter hexadecil (20)-polioxietilênico (Brij

58) ®

C8H17-C6H4-(CH2CH2O)10OH Éter 1,1,3,3-tetrametil-butil-fenil (9,5) –

poli-oxietilênico (Triton X-100) ®

Zwitteriônicos

C12H25N+(CH3)2CH2COO- N-dodecil-N,N-dimetil-betaína

C12H25N+(CH3)2(CH2)3SO3- 3-(N-dodecil-N,N-dimetilamônio)-

propano-1-sulfonato

CH3(CH2)12CH2N+(CH3)2CH2 Cl-

1.2- Principais Aplicações dos Surfactantes

Devido às suas propriedades interfaciais, os surfactantes são adequados para uma

ampla gama de aplicações envolvendo:

-detergência: é o processo de remoção da sujeira de um substrato (tecido, louças,

etc.). Para dada temperatura e técnica de lavagem, a eficiência de limpeza depende da

interação entre o substrato, a sujeira e os componentes do detergente2;

- emulsificação: tem um importante papel na formação da consistência e textura,

bem como na dispersão de fase;

-lubrificação: formulações de óleos lubrificantes;

-capacidade espumante e capacidade anti-espumante: devido à crescente

automatização no processo de lavagem de roupas, louças e superfícies em geral

registra-se um aumento no interesse em detergentes com baixo poder espumante, por

causa da alta taxa de agitação utilizada nestes processos.

As aplicações destes compostos se distribuem entre os mais diversos setores

industriais:

-indústria alimentícia: como aditivos em condimentos;

-indústria farmacéutica: são introduzidos em formulações de medicamentos

apresentando atividade antibacteriana e antifúngica, atividade antiviral e antitumoral3,4;

-indústria de tintas: proporciona maior espalhabilidade e aumenta as propriedades

de mistura5;

-indústria de cosméticos e produtos de higiene: hidratantes, sabonetes, produtos de

maquiagem;

-indústria agrícola: formulação de herbicidas e pesticidas;

-indústria petrolífera: dispersão no derramamento de óleos e limpeza de

reservatórios de óleos.

Atualmente, os tensoativos aniônicos e os não-iônicos correspondem aos grupos

de tensoativos de maior consumo, como detergentes, emulsificantes, dispersantes e

umectantes. As vantagens apresentadas pelos tensoativos sintéticos, em relação aos

3

sabões (formados por sais de ácidos graxos, obtidos pela saponificação de

triglicerídeos6), são o seu custo inferior e a sua melhor tolerância à dureza da água (pois

não sofrem precipitação em meio contendo íons de metais alcalino-terrosos) e à

variação do pH do meio7.

Os surfactantes catiônicos são encontrados em formulações de amaciantes de

roupas e de condicionadores de cabelos. Os do tipo sais quaternários de amônio

possuem excelente atividade germicida e são empregados em composições anti-sépticas

e desinfetantes de uso doméstico, industrial e hospitalar8.

Os tensoativos zwitteriônicos possuem a característica de baixo poder de irritação

à pele e aos olhos e, portanto, têm um excelente campo de aplicação em formulações de

xampus e sabonetes.

A diminuição da tensão superficial de soluções aquosas de tensoativos é a

propriedade fundamental para aplicação destes produtos em formulações auxiliares de

enxagüe (líquidos abrilhantadores). Estas formulações, quando adicionadas na água do

enxagüe promovem uma drenagem rápida e uniforme e a evaporação da solução,

diminuindo o tempo de secagem da superfície. Quanto maior a velocidade de adsorção

do tensoativo, menor é a tensão superficial e melhor é a sua capacidade de formação de

um filme aquoso contínuo e homogêneo sobre a superfície sólida. Um filme que

permanece em drenagem contínua evapora e seca rapidamente, evitando a formação de

gotas, estrias, o aparecimento de manchas e o aspecto embaçado.

Griffín9,10 em 1949 fez um estudo do comportamento hidrofílico/lipofílico de

surfactantes não-iônicos (podendo ser estendido ao caso de tensoativos aniônicos),

dando origem à teoria do equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL) ou balanço hidrofílico-

lipofílico (HLB).

HLB = 20 x Mh/MM

Mh = massa molar da porção hidrofílica da molécula.

MM = massa molar do composto.

Segundo essa teoria, um tensoativo terá uma maior afinidade por um grupo

hidrofílico ou lipofílico, dependendo da natureza e da quantidade de grupamentos

químicos polares e apolares presentes na molécula do tensoativo.

4

O valor de HLB varia numa escala de 0-40. Quanto maior o valor de HLB,

maior será a afinidade do composto pela fase aquosa. Inversamente, baixos valores de

HLB indicam afinidade pela fase lipofílica, proporcionalmente à grandeza desse valor.

O valor do HLB é usado para prever qual o tipo de emulsão óleo/água (O/A)

ou água/óleo (A/O) será formado e quais serão as aplicações de um determinado

composto, respeitando o valor de proporção crítica entre as fases (Tabela 2).

É evidente que para se estabelecer uma relação entre os valores de HLB e a

aplicação efetiva para uso tecnológico é necessário levar em consideração alguns

fatores: concentração do tensoativo, comprimento da cadeia alquila, pH, presença de

aditivos orgânicos, pureza, temperatura, etc.

A Tabela 3 mostra os valores de HLB para alguns tensoativos comerciais.

Tabela 2- Valores de HLB (tensoativos não-iônicos), salientando aplicações

tecnológicas.

HLB Aplicação

0-3 antiespumante

2-8 emulsionantes A/O

7-9 formadores de gel

8-18 emulsão O/A

13-15 detergentes

15-20 solubilizantes

5

Tabela 3- Valores de HLB para alguns tensoativos comerciais11.

Nome genérico do tensoativo Valor de HLB

Laurilssulfato de sódio 40

Oleato de sódio 18

Monolaurato de polioxietilenosorbitano

(Tween® 21)

13,3

Monooleato de polioxietilenosorbitano

(Tween® 80)

15

Trioleato de sorbitano (Span® 85) 1,8

Monooleato de sorbitano (Span® 80) 4,3

1.3- Tipos de Surfactantes

Os surfactantes formados por uma cabeça polar e uma ou duas cadeias alquilas

são chamados de surfactantes convencionais (Figura 1). Os surfactantes de tipo bola-

anfifílicos12,13 são moléculas possuindo uma cabeça polar em cada extremidade da

cadeia hidrofóbica e são geralmente mais solúveis em água. Os surfactantes do tipo

“gemini”14 possuem duas cadeias alquilas ligadas cada uma a uma cabeça hidrofílica

(geralmente iônicas, podendo ser interligadas por um “espaçador” rígido). Esse tipo de

composto apresenta boa solubilização em óleo.

Figura 1- Tipos de surfactantes.

a e b: surfactantes convencionais; c e d: bola-anfifílicos; e e f: gemini.

6

1.4- Agregação dos Surfactantes em Meio Aquoso

Os surfactantes possuem capacidade de auto-organização, ou seja, em

determinadas condições (pH, temperatura, etc.) esses compostos se associam

espontâneamente em solução aquosa a partir de uma determinada concentração

denominada concentração micelar crítica (CMC)15. Acima dessa concentração, as

moléculas do tensoativo formam grandes agregados moleculares de dimensões

coloidais. A esses agregados, que geralmente contém 60 a 200 moléculas do tensoativo,

dá-se o nome de micelas (Figura 2). Abaixo da CMC, o tensoativo está

predominantemente na forma de monômeros.

Figura 2: Micela.

1.4.1- Tipos de Agregados As micelas, quando presentes em meio polar, se organizam de forma que a porção

hidrofílica fique na parte externa, em contato com a água, e a porção hidrofóbica fique

direcionada para o interior da micela. Em um solvente não polar a exposição da porção

polar não é energeticamente favorável. Neste caso a cauda apolar tende a ficar voltada

para o exterior, em contato com o solvente, e a cabeça polar voltada para o interior.

Neste último caso as micelas são denominadas reversas ou invertidas (Figura 3).

As micelas são geralmente globulares, contudo estas estruturas podem ser

elipsóidais, cilíndricas e em camadas. O formato e o tamanho destas é função da

7

geometria molecular dos surfactantes bem como das condições da solução, tais como:

concentração, temperatura, pH e força iônica.

Compostos possuindo uma cadeia alquila geralmente formam micelas; compostos

possuindo duas cadeias hidrofóbicas formam preferencialmente bicamadas ou

vesículas; os bola-anfifílicos formam esferas, cilindros, discos e vesículas e os

surfactantes do tipo gemini formam micelas esferoidais, micelas compridas ou vesículas

(Figura 3).

Figura 3- Tipos de agregados.

a: micela; b: micela invertida; c: bicamada; d: vesícula.

As micelas são termodinamicamente estáveis e facilmente reprodutíveis. Uma de suas

importantes propriedades é a capacidade de solubilizar solutos de diferentes

características. Esses solutos podem interagir eletrostaticamente, hidrofobicamente e

pela combinação de ambos os efeitos16 (Tabela 4).

8

Tabela 4- Comparação das características de diferentes tipos de agregados formados

com o agente tensoativo.

1.4.2- Propriedades dos Agregados Tensoativos catiônicos, não iônicos e anfóteros, quando empregados em

quantidades acima da CMC e aquecidos a uma determinada temperatura, podem

separar-se em duas fases, fenômeno este denominado “cloud point”17-20.

A definição de “cloud point”, ou ponto de névoa, está sujeita a várias

interpretações muito semelhantes. Em soluções aquosas, alguns tensoativos formam

uma mistura complexa e particularmente propensa a separar-se em duas fases a uma

determinada temperatura. Certos tensoativos, em presença de altas concentrações de

eletrólitos (soluções salinas), podem também apresentar separação de fases. A título de

exemplo, os “cloud point” dos tensoativos TRITON® X-100 e TRITON® X-114 são

64ºC e 22ºC, respectivamente.

Em soluções aquosas, os tensoativos não iônicos e anfóteros com concentração

9

acima da CMC podem ser empregados como extratores, pois quando estas soluções são

aquecidas (a temperatura depende do tensoativo empregado) duas fases distintas

aparecem, sendo uma delas a fase contendo pequena quantidade de tensoativo, abaixo

da CMC e a outra, extremamente concentrada em tensoativo e contendo os

componentes extraídos da solução. Quando vários tensoativos em solução são

aquecidos acima de uma determinada temperatura, a solução começa subitamente a

ficar turva, devido ao decréscimo de solubilidade do tensoativo em água, e as fases se

separam21,22. Conclui-se então que a separação de fases ocorre em duas partes distintas,

uma pobre e a outra rica em tensoativo contendo o analito.

Nos últimos anos os sistemas organizados (micelas normal ou reversa,

microemulsões, vesículas, etc.) têm sido aplicados em vários processos de separação.

Por exemplo, podemos citar aplicações em HPLC, extração, filtração com gel, ultra-

centrifugação, eletroforese capilar, as quais têm demonstrado novas possibilidades de

pesquisa na separação das moléculas em diversas áreas1.

A baixas temperaturas, alguns tensoativos são insolúveis permanecendo

principalmente no estado cristalino em equilíbrio com pequena quantidade de

monômeros dissolvidos. Quando se aumenta a temperatura, os tensoativos

monoméricos vão solubilizando até que a sua concentração atinja a CMC. Nesse ponto

há predominantemente a forma micelar. A temperatura na qual o monômero atinge a

CMC é chamada temperatura crítica micelar (CMT) e a temperatura na qual as três

fases (cristalina, monomérica e micelar) encontram-se em equilíbrio é chamada

temperatura de Krafft (Tk) ou ponto de Krafft (PK)23. Para muitos tensoativos a

temperatura de Krafft é igual à CMT, portanto, temperatura de Krafft é a temperatura na

qual a solubilidade do tensoativo é igual a CMC. A solubilidade dos surfactantes

aumenta drasticamente acima da temperatura de Krafft (Figura 4).

10

Figura 4- Diagrama temperatura-composição de fase para soluções de

surfactantes23.

1.4.3- Concentração Micelar Crítica (CMC) Concentração micelar crítica é a concentração em que as unidades monoméricas

deixam de existir formando as micelas, ou também pode ser definida como sendo a

concentração mínima requerida para atingir a mais baixa tensão superficial ou

interfacial.

A CMC depende da estrutura do tensoativo (tamanho da cadeia alquila) e das

condições experimentais (força iônica, contra-íons, temperatura, etc.). As micelas

podem ser destruídas pela diluição com água quando a concentração do tensoativo ficar

abaixo da CMC24.

O processo de formação dos agregados ocorre num intervalo pequeno de

concentrações, e pode ser detectado pela variação brusca de determinadas propriedades

físico-químicas da solução em função da concentração do tensoativo tais como: tensão

superficial, pressão osmótica, condutividade elétrica (só para tensoativos iônicos),

densidade, calorimetria, entre outras (Figura 5).

11

Figura 5- Variação de algumas propriedades físico-químicas em função da concentração

do tensoativo. 1) Detergência; 2) Pressão osmótica; 3) Condutividade; 4) Tensão

superficial. A área hachureada corresponde à CMC.

1.5- Determinação da CMC

- Cálculo através do valor de HLB

Nash25 e colaboradores correlacionaram o valor de HLB com CMC, através do

algoritmo de Nash:

lnHLB = 2,76 + 0,04 lnCMC

Para este estudo foi utilizado um grupo de 23 surfactantes não iônicos, portanto, a

aplicabilidade desta equação é limitada.

- Determinação experimental por condutividade elétrica

A obtenção do valor de CMC por condutividade elétrica26 aplica-se apenas a

surfactantes iônicos. A adição de surfactante em uma solução aquosa faz com que a

condutividade específica da solução aumente linearmente com o aumento da

concentração. Ao atingir a CMC, as moléculas de tensoativo passam a agregar-se em

micelas, que apresentam mobilidade (e portanto condutividade específica) menor que as

das moléculas de tensoativo livres. Os contra-íons do tensoativo também começam a se

12

associar às micelas formadas, contribuindo para a diminuição da condutividade. Desse

modo, a condutividade específica da solução acima da CMC ainda aumenta linearmente

com o aumento da concentração, mas numa taxa menor.

A curva obtida em um gráfico de medidas de condutividade específica em função

da concentração para um tensoativo apresenta, portanto, uma mudança “abrupta” em

sua inclinação na região da CMC (Figura 6).

Figura 6- Perfil de condutividade específica para uma solução aquosa de

surfactante.

- Determinação experimental por calorimetria

A Entalpia é definida como o calor transferido em um processo a pressão

constante, quando o trabalho é feito for uma expansão de volume. A entalpia pode ser

medida através de um calorímetro27. A troca de calor que ocorre no calorímetro é

tipicamente calibrada por comparação entre o sinal obtido por um processo físico-

químico com o obtido por passagem de uma corrente elétrica.

A variação de entalpia (∆H) relaciona-se com o calor transferido em um processo

a pressão constante (qp) através da equação:

∆H = qp/n

Onde n = número de mols envolvido nesse processo.

∆H e qp são positivos se o processo for endotérmico e negativo num processo

13

exotérmico.

Num experimento típico de determinação de ∆H de micelização, uma solução

concentrada de tensoativo é injetada em água (ou numa solução mais diluída), contida

numa cela de amostras dentro do calorímetro.

Normalmente, nas primeiras injeções, a concentração final de tensoativo na cela

fica abaixo da CMC. Nesse caso, o calor liberado ou absorvido corresponde aos efeitos

entálpicos devido à diluição das micelas, ao processo de desmicelização e à diluição dos

monômeros resultantes. A soma desses efeitos produz uma grande liberação ou

absorção de calor. Nas injeções seguintes, um rápido decréscimo da entalpia de diluição

indica que foi alcançada a CMC do tensoativo na cela. Se mais solução concentrada for

adicionada, as micelas não serão mais “dissolvidas” e o único calor que é medido

advém da diluição das micelas.

- Determinação experimental por tensão superficial

A força que existe na superfície de líquidos em repouso é denominada tensão

superficial. Esta tensão superficial é devida às fortes ligações intermoleculares, as quais

dependem das diferenças elétricas entre as moléculas, e pode ser definida como a força

por unidade de comprimento que duas camadas superficiais exercem uma sobre a

outra28. A tensão superficial é responsável pela flutuação de pequenos pedaços de papel

e também ajuda pequenos insetos durante a sua locomoção sobre a superfície de lagos.

Quando adicionamos um tensoativo na água, ou seja, quando a quantidade de

tensoativo ainda é pequena, observa-se um claro abaixamento da tensão superficial,

relacionado com a ocupação gradativa da interface água-ar por parte das moléculas de

tensoativo, pois a atração mútua entre as moléculas de tensoativo é menor que a da

água. A diminuição na tensão superficial tende a se estabilizar quando atinge uma

condição de interface água-ar, essa situação indica que se atingiu a CMC.

Com os valores de tensão superficial medidos para as soluções do surfactante, é

possível obter o valor da CMC, que é o ponto de descontinuidade do gráfico de tensão

superficial (γ = dina/cm = mN/m), contra a concentração (mol/L, lnC ou logC).

Existem vários métodos para se determinar a CMC de um tensoativo por medida

de tensão superficial, iremos nos restringir a dois métodos: método do anel (Du Nouy) e

14

método da gota pendente.

No método do anel é utilizado um aparelho conhecido como tensiômetro de Du

Nouy29 (Figura 7), o qual proporciona a medida da força necessária para desprender o

anel da superfície do líquido.

Figura 7- Tensiômetro de Du Nouy.

A: Parafuso de torção do fio; B: Parafuso de ajuste da altura da plataforma; C:

Fixador de escala; D: Batentes ajustáveis; F: Parafuso de ajuste fino do zero da escala;

G: Parafuso de ajuste do braço horizontal; H: Gancho; I: ponteiro iniciador da posição

de equilíbrio; J: Parafuso de fixação do fio de torção; K: Grampo; L: Parafuso do ajuste

do nível; M: Braço horizontal de torção; R: Tampa; S: Escala; T: Plataforma de

amostra; V: Disco; Y: Cobertura do fio de torção.

O tensiômetro de Du Nouy é um instrumento de precisão usado para medidas de

tensão superficial ou interfacial de líquidos como soro, óleos, cosméticos, detergentes,

proteínas em solução, etc. Os valores medidos são reprodutíveis e podem ser obtidos

pela leitura na escala do aparelho. O tensiômetro consiste basicamente de uma balança

de torção que usa um fio para aplicar a força necessária para remover um anel de platina

da superfície do líquido a ser testado. O anel é facilmente removido para sua limpeza. A

tensão superficial do tensoativo é avaliada em diferentes concentrações da solução

15

aquosa a uma determinada temperatura. O valor lido na escala no ponto de

desprendimento é a força exercida pela superfície do líquido sobre o anel, ou seja, a

tensão superficial.

Com os valores de tensão superficial medido para as soluções do surfactante é

possível obter o valor da CMC, que é o ponto de descontinuidade do gráfico de tensão

superficial (γ = dina/cm = mN/m), no eixo y, contra a concentração (mol/L) ou lnC ou

logC, no eixo x (Figura 5).

Outro método utilizado para medida da tensão superficial de soluções é o método

estático da gota pendente30. Estudos foram feitos demonstrando que a tensão superficial

em uma solução é diretamente proporcional ao tamanho das gotas na dispersão. Esse

método é baseado na determinação do perfil de uma gota pendente (pendant drop) no

equilíbrio mecânico, determinado por um balanço entre duas forças: força de superfície

(tensão interfacial x área interfacial) versus gravidade.

Por volta de 1882 estudos numéricos eram feitos e em seguida tabelas de

contornos de gotas eram publicadas. Fotografias da gota evoluindo ao longo do tempo

eram efetuadas para efeito de comparação. Hoje em dia, graças a recentes progressos

em análises de imagens e em sistemas de aquisição de dados, é possível filmar e

“digitalizar” imagens de gotas pendentes. Em particular, diferentes algoritmos foram

desenvolvidos31 para analisar os sinais digitais e inferir a tensão interfacial do perfil de

uma gota pendente.

O equipamento típico para avaliar a tensão superficial pelo método da gota

pendente (Figura 8) consiste basicamente de três partes: I) uma câmara experimental

aquecida onde a gota pendente pode ser formada; II) um sistema óptico para iluminar e

capturar as imagens de gota; III) um sistema de aquisição de dados para inferir a tensão

superficial do perfil das gotas. Os diferentes componentes do aparelho são montados

sobre uma mesa com amortecedores de vibração para evitar o desprendimento da gota.

O perfil da gota é então analisado utilizando-se softwares específicos de análise de

perfis de gota32.

16

Figura 8- Aparelho baseado no método da gota pendente.

Após obter os valores de tensão superficial fornecido pelo aparelho, é feito um

gráfico: tensão superficial versus concentração da solução de tensoativo. O ponto de

descontinuidade do gráfico nos informa o valor da CMC do tensoativo.

17

1.6- Surfactantes Derivados de Carboidratos

A grande maioria dos surfactantes disponíveis comercialmente é sintetizada a

partir de derivados do petróleo. No entanto, devido ao alto custo de extração e

purificação e também devido ao crescimento da preocupação ambiental entre os

consumidores, combinado com novas legislações de controle do meio ambiente,

aumentou-se consideravelmente a procura por “surfactantes naturais”. Estudos baseados

na questão da redução do impacto da atividade química ao ambiente (“green

chemistry”) vem crescendo. Esta nova visão do problema ambiental, com a proposição

de novas soluções, considera que, é preciso buscar uma alternativa que evite ou

minimize a produção de resíduos, em detrimento da preocupação exclusiva com o

tratamento do resíduo no fim da luinha de produção33.

Os “surfactantes naturais” pertencem a uma classe de surfactantes presentes em

algumas plantas (saponinas), microrganismos (glicolipídios, lipolipídios) e também em

animais (sais biliares) em pequena quantidade34,35, ou são aqueles sintetizados

utilizando como material de partida produtos naturais. Portanto, o interesse científico e

industrial em surfactantes derivados de carboidratos36(Figura 9) vem crescendo devido

a algumas propriedades úteis desses carboidratos, tais como: materiais acessíveis e de

baixo custo; não tóxicos e biodegradáveis e alta diversidade de estruturas37-40.

18

19

Figura 9- Exemplos de surfactantes derivados de carboidratos.

N

OCH2OH

OH

OH

OH

HO

OH

O

OH

HOHO

OH

OCH2(CH2)8CH3

a

O

OH

OH

O

HO

H17C8O

OH

OH

b

c

a: β-D-glicopiranosídeo de decila41; b: 3-O-(3-O-octil-glicer-1-il)-D-

glicopiranose42; c: N,N-di-n-octilglico-1-heptonamida43.

1.7- Aspectos Biológicos dos Surfactantes

Derivados de Carboidratos Muitos compostos farmacologicamente ativos são moléculas anfifílicas que

podem agir de diferentes maneiras. No organismo interagem principalmente com a

membrana celular, atuando na solubilização de enzimas membranares44-47. Antes da

penetração no meio intracelular ocorre interação bastante efetiva entre o surfactante

derivado de carboidrato e a membrana celular. Isto é possível, pois a parede celular é

constituída principalmente por fosfolipídeos que são moléculas anfifílicas e, também,

pelo fato de muitos receptores da membrana serem derivados de’ carboidratos (Figura

10)48.

Figura 10- Membrana plasmática48.

A capacidade dos surfactantes de formar agregados é vista como etapa chave do

processo de interação com a parede celular e esses agregados atuam na membrana

promovendo lise, solubilização e extração de componentes específicos (proteínas ou

lipídeos)49,50. O processo de solubilização da parede celular acontece, geralmente,

devido à formação de micelas mistas, ou seja, os surfactantes se misturam aos

componentes hidrofóbicos que constituem a membrana celular, formando novos

agregados moleculares (micelas mistas). Consequentemente, ocorre a penetração do

tensoativo no meio intracelular, podendo provocar ruptura da parede celular quando a

mesma perde a estrutura de bicamada51,52, pois ocorre a diminuição da tensão

superficial membranar, provocando a entrada de água na célula e a lise celular.

Dentre as propriedades conhecidas de fármacos anfifílicos podemos destacar:

anestésicas, tranqüilizantes, anti-histamínicas, anti-inflimatórias, narcóticas, anti-

bacterianas, entre outras53.

Estão representados na Figura 11 dois compostos que apresentam atividade

antimicrobiana.

20

O S

OHHO

HO

HO NCH2(CH2)8CH3

CH2(CH2)8CH3 O

OO

O

O NCH2CH2OH

CH2(CH2)10CH3

Figura 11- Compostos derivados da galactose que apresentam atividade

antimicrobiana54,55.

A parede celular do Mycobacterium Tuberculosis, agente patogênico responsável

pela tuberculose, possui uma estrutura complexa contendo três classes de polímeros:

peptidoglicanas, arabinogalactanas e lipoarabinomananas. Pesquisas recentes buscam

encontrar novos compostos anfifílicos que atuem como inibidores das

glicosiltransferases envolvidas na síntese dessa macromoléculas56,57. A tuberculose (TB)

é uma doença contagiosa grave causada pelo bacilo de Koch. Estima-se que cerca de

30% da população mundial (1,7 bilhões de pessoas) está infectada com TB e que,

anualmente, aproximadamente 8,0 milhões dessas pessoas infectadas desenvolvem a

doença, havendo cerca de 1,7-2,0 milhões de óbitos. Os países pobres e em

desenvolvimento são as maiores vítimas da doença; o Brasil ocupa o 13º lugar no

ranking dos 22 países que concentram 80% dos casos de tuberculose no mundo58.

Os principais objetivos no desenvolvimento de fármacos anti-TB são: diminuição

da duração total do tratamento e/ou redução do número de doses a serem administradas;

melhoria no tratamento da TB multiresistente; definição de um tratamento mais efetivo

para tratar infecção latente de TB (pessoas que são assintomaticamente infectadas,

havendo assim um risco contínuo de ativação da doença).

Cândida albicans, Staphylococcus aureus e Escherichia coli são microorganismos

comumente usados para testar a atividade antifúngica e antibacteriana de compostos

orgânicos59,60.

21

Cândida albicans é um fungo que provoca a candidíase, uma micose que se

manifesta provocando alergias, dores abdominais, “sapinho”, assadura, etc. Sua

presença não significa problema, a menos que esses organismos comecem a crescer

acima de suas quantidades consideradas normais. O tratamento é feito à base de

antimicóticos (nistatina e outros – Figura 12) e o efeito ocorre em quatro a seis

semanas.

Staphylococcus aureus é uma das espécies patogênicas mais comum, juntamente

com a Escherichia coli. O S.aureus causa gastroenterite estafilocócica, devido à

presença de enteroxinas na comida ingerida e osteomielite (infecção da medula óssea

após bacteremia). Para o tratamento são usados os antibióticos da classe penicilina e,

quando necessário, a vancomicina (Figura 12).

A Escherichia coli é uma bactéria cujo habitat natural é o lúmen intestinal dos

seres humanos e de outros animais. Sua presença em água ou alimentos é indicativa de

contaminação com fezes humanas (ou mais raramente de outros animais). A E.coli

apresenta resistência a um número crescente de antibióticos. São usados para o

tratamento aminopenicilina, cefalosporinas, quinolonas, estreptomicina e/ou

cotrimazole (Figura 12). A escolha do antibiótico é feita por testes in vitro de

susceptibilidade.

Estudos estão sendo realizados para descobertas de drogas mais eficazes contra

estes microorganismos e que reduzam o tempo de tratamento dessas doenças.

NCH=N

NO

S

CO OH

mecilinama (penicilina)

C-CH2-C-NNO

H

N

H H

O

S

CH2-O-CO-CH3

COO-Na+

cefacetrila (cefalosporina)

CH3

H3C

HO

OO

OH

NH2HO

O OH

O

OHOH

O

OH

OH

OHOHOHO

H3C

nistatina

Figura 12- Estrutura química da nistatina (antimicótico), mecilinama e cefacetrila (antibióticos).

22

2- Objetivos

2- Objetivos

Atualmente é inúmera a aplicabilidade de compostos anfifílicos na área industrial61,

bem como na área da medicina como transportadores de fármacos, imunomoduladores,

inibidores do crescimento de células tumorais62 e como agentes antibacterianos, fungicidas

e antivirais.

Nosso grupo de pesquisa está desenvolvendo um programa de síntese e avaliação de

propriedades antibacterianas de diaminas e amino-álcoois N-acilados e N-alquilados63,64

ligados a uma porção açúcar (D-galactose e D-glicono-1,5-lactona). Objetivamos no

presente trabalho a busca de novos compostos anfifílicos bioativos que possam atuar contra

doenças provocadas por bactérias e/ou fungos.

A procura crescente por produtos “naturais”, menos tóxicos, está incentivando a

busca por novos surfactantes derivados de fontes renováveis65-67. Portanto esse trabalho

visou à preparação de novos surfactantes derivados da D-ribonolactona, carboidrato até

então nunca utilizado por nosso grupo de pesquisa. Este carboidrato foi acoplado a

diaminas monoalquiladas 6, 9a-e e 10a-e (Esquema 1), fornecendo os compostos anfifílicos

7, 11a-e e 12a-e. Com o objetivo de sintetizarmos as N-acil-hidrazonas 15a-c, foi feita a

reação de condensação da hidrazida 13, derivada da D-ribonolactona, com os aldeídos

octanal, decanal e citral (Esquema 1).

Após purificação foi feita a caracterização dos produtos por espectroscopia no IV,

RMN de 1H, RMN de 13C, além de medidas do poder rotatório (αD), análise elementar,

faixa de fusão, medida de tensão superficial e testes biológicos.

Objetivamos também comparar algumas propriedades biológicas e físico-químicas

dos compostos obtidos em função do comprimento da cadeia alquila, do comprimento do

espaçador (diamina) e dos grupos funcionais ligando a aldonamida à cadeia alifática (amina

ou hidrazona).

23

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OH4

CH3SO2Cl


OHOHOHOH

O

NH2 NH2

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OMs5

2

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-NH(CH2)2NH2

6

1

7

CH3(CH2)n-Cl

8a-eCH3(CH2)nNH(CH2)2NH2 1


OHOHOHOH

O

a- n= 5 b- n= 7 c- n= 9 d- n=11 e- n= 13

NH2 NH2

CH3(CH2)nClNH2 NH2



OHOHOHOH

O

29a-e

11a-e

8a-e

+

+

310a-e 1

12a-e

D-Ribonolactona1

O O

OHHO

HOH2C

O O

OHHO

HOH2C

1

+ H2NNH2.H2O

C NHNH2

OHOHOHOH

O

13

+C NHN=CHR

OHOHOHOH

O

15a-c

14a-c

a-R= -(CH2)6CH3 b- R= -(CH2)8CH3 c-R= -CH=CCH3(CH2)2CH=C(CH3)2

R-CHO

Esquema1: Esquema geral da síntese de compostos anfifílicos derivados da D-

ribonolactona.

24

3- Resultados e Discussão

3- Resultados e Discussão

3.1- Síntese e caracterização do mesilato de 2- etil-1-hexila 5.

Para a substituição do grupo hidroxila por diamina foi feita inicialmente a

transformação do mesmo em um grupo melhor abandonador. Desta forma, o mesilato de

alquila 5 foi sintetizado através da reação do 2-etil-1-hexanol 4 com cloreto de

metanosulfonila a 0ºC em piridina e diclorometano durante 24h (Esquema 2). O mesilato

foi purificado por extração em hexano (20mL) e água (3 x 20mL)(rend. 98%).

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OH4

CH3SO2ClPi, CH2Cl2

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OSO2CH3

598%

Equema 2: Síntese do mesilato de alquila 5.

O mesilato 5 foi caracterizado por espectroscopia no IV (Figura 12), RMN de 1H

(Figura 13), e RMN de 13C (Figura 14).

No espectro no IV verifica-se a presença de duas bandas intensas em 2963 cm-1 e

em 2862 cm-1 referentes a deformação axial assimétrica das ligações C-H alifático.

Observa-se também uma banda de absorção intensa em 1354 cm-1 correspondente a ligação

–SO2-. Não foi observada neste espectro a banda de absorção na região de 3500 cm-1

referente ao grupo O-H presente no álcool de partida 4, evidenciando assim que a reação

ocorreu (Figura 13).

25

26

4000 3000 2000 1000 0

70

75

80

85

90

95

100

105

Tran

smita

nce

%

Wavenumber cm-1

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OSO2CH3

Figura 13- Espectro no IV do composto 5 em CsI.

A análise do espectro de RMN de 1H do composto 5 permitiu atribuir os seguintes

sinais de ressonância: um multipleto em δ 0,87 ppm correspondente aos seis hidrogênios

dos grupos metila; sinais de ressonância correspondentes aos hidrogênios metilênicos em δ

1,38 ppm e um sinal referente ao hidrogênio do grupo CH em δ 1,65 ppm. Observa-se

também um simpleto em δ 2,99 ppm correspondente aos hidrogênios do grupo mesilato

(CH3-SO2-OR), evidenciando a ocorrência da reação, e um dupleto em δ 4,11 referente aos

hidrogênios do grupo metileno ligado diretamente ao átomo de oxigênio (Figura 14).

No espectro de RMN de 13C observa-se sinais em δ 10,9 e 14,0 ppm

correspondentes aos carbonos dos grupos metila da cadeia alifática e entre δ 22,7 e 29,9

ppm sinais referentes aos 4 carbonos CH2. Pode-se observar ainda, dois sinais em δ 37,3 e

em 72,3 ppm atribuídos ao carbono do grupo CH3 do grupo mesila e ao carbono do grupo

CH2-O, respectivamente(Figura 15).

1.70

10

2.78

81

0.86

46

8.13

42

5.99

90

Inte

gral

7.27

00

4.17

154.

1532

4.13

984.

1337

4.12

164.

1149

4.10

214.

0832

3.06

762.

9982

2.92

882.

7589

1.67

211.

6520

1.63

251.

4572

1.43

101.

4060

1.38

171.

3586

1.31

051.

2964

0.93

360.

9086

0.89

400.

8836

0.87

15

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5

OSO2CH3

12

3

4

5

6

7

8

9

6,8

91 2

Figura 14- Espectro de RMN de 1H do composto 5 (CDCl3, 300MHz).

77.6

499

77.2

300

76.8

101

72.2

840

39.2

482

37.3

195

37.1

485

29.9

005

28.8

117

23.3

058

22.9

169

22.6

992

14.0

358

10.8

629

(ppm)0102030405060708090100110

9

6,82

Figura 15- Espectro de RMN de 13C do composto 5 (CDCl3, 75MHz).

27

3.2- Síntese e caracterização da N-(2-etil-hexil)-etilenodiamina 6, das N-

alquiletilenodiaminas 9a-e e das N-alquilpropanodiaminas 10a-e.

Esta etapa consiste na substituição do cloro nos cloretos de alquila 8a-e e do

grupo mesilato do composto 5 por diaminas. A diamina 6 foi obtida pelo tratamento do

mesilato 5 com excesso de 1,2-etanodiamina 2 em etanol sob refluxo por 20 horas

(Esquema 3).

Os cloretos 8a-e foram tratados com excesso de 1,2-etanodiamina 2 e 1,3-

propanodiamina 3 em etanol, sob refluxo por aproximadamente 20 horas (Esquema 3),

conduzindo, respectivamente, aos compostos 9a-e e 10a-e (rend. 40-74% - Tabela 5),

conforme metodologia65 previamente utilizada por nosso grupo de pesquisa. Foi usado

excesso de 1,2-etanodiamina e 1,3-propanodiamina no intuito de minimizar a formação

dos respectivos derivados N,N`-dissubstituídos. Essa classe de diaminas monoalquiladas

já é conhecida por formarem bicamadas em meio aquoso68,69.

28

Esquema 3- Síntese das diaminas 6, 9a-e e 10a-e.

a- n= 5 b- n= 7 c- n= 9 d- n=11 e- n= 13

CH3(CH2)nCl

8a-e

NH2 NH2

NH2 NH2

2

3

EtOHrefluxo


9a-e


10a-e

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-OMs

5

+NH2 NH2

2

EtOHrefluxo CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-NH(CH2)2NH2

6

40-64%

41-74%

73%

Os compostos N-alquilados 6, 9a-c e 10a-c se apresentaram na forma de óleo e

foram purificados por coluna cromatográfica (eluente: diclorometano/metanol). Já os

compostos 9d, 9e, 10d e 10e , sólidos, foram purificados por recristalização em hexano.

Tabela 5- Rendimentos das diaminas N-alquiladas.

Composto Rendimento Composto Rendimento

6 73%

9a 64% 10a 74%

9b 40% 10b 41%

9c 57% 10c 53%

9d 40% 10d 60%

9e 62% 10e 46%

Todos os derivados aminados foram caracterizados por espectroscopia no IV,

RMN de 1H e RMN de 13C. Como os espectros no IV dos compostos 6, 9a-e e 10a-e

são bastante semelhantes representaremos, neste capítulo, apenas o espectro do

composto 10c (Figura 16). Já os espectros de RMN de 1H e RMN de 13C dos compostos

derivados da 1,2-etanodiamina serão ilustrados pelos espectros do composto 9d

(Figuras 17 e 18) e os derivados da 1,3-propanodiamina serão representados pelos

espectros do composto 10d (Figuras 19 e 20).

No espectro no infravermelho do composto 10c observa-se a presença de bandas

de absorção intensas referentes ao estiramento N-H na região de 3365 cm-1 e referente à

deformação axial C-H alifático na região de 2920 cm-1. Observa-se também um sinal de

absorção de intensidade média referente ao estiramento C-N alifático em 1465 cm-1 e

bandas de absorção referentes às deformações angulares das ligações N-H dos grupos

NH2 e NH em 1620 cm-1 e 1557 cm-1, respectivamente (Figura 16).

29

30

4000 3000 2000 1000 0

40

50

60

70

80

90

100

110

Tran

smita

nce

%

Wavenumber cm-1

CH3(CH2)9NH(CH2)3NH2

Figura 16- Espectro no IV do derivado 10c em CsI.

No espectro de RMN de 1H do composto 9d observa-se três sinais sob a forma de

tripletos entre δ 2,55 e 2,78 ppm referentes aos grupos CH2N, um simpleto largo em δ

2,01 ppm referente aos hidrogênios dos grupos NH e NH2 e dois sinais em δ 1,21 e 1,43

ppm referentes aos hidrogênios dos grupos metilênicos da cadeia alifática. Observa-se

também em δ 0,83 ppm um tripleto atribuído ao grupo metila (Figura 17).

No espectro de RMN de 13C deste derivado observa-se três sinais referentes aos

carbonos dos grupos CH2N em δ 41,1 , 49,6 e 51,7 ppm, um sinal em δ 13,9 ppm

referente ao carbono do grupo metila, além dos sinais referentes aos carbonos CH2 da

cadeia alifática na região de δ 22,5 – 31,8 ppm (Figura 18).

1.96

71

2.05

25

1.72

66

3.79

18

1.89

59

19.3

66

3.00

00

Inte

gral

2.78

442.

7654

2.74

562.

6432

2.62

272.

6044

2.57

372.

5503

2.52

54

2.01

77

1.43

99

1.21

09

0.85

390.

8327

0.80

93

(ppm)0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0

NH

NH21'

2'

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

12’ 1’ 2 12

Figura 17- Espectro de RMN de 1H do composto 9d (CDCl3, 300MHz).

51.7

077

49.6

236

41.0

695

31.7

845

29.7

470

29.4

982

29.4

360

29.2

182

27.2

275

22.5

305

13.9

298

(ppm)5101520253035404550556065707580

1 2’1’ 122

31

Figura 18- Espectro de RMN de 13C do composto 9d (CDCl3, 75MHz).

No espectro de RMN de 1H do composto 10d observa-se três sinais sob a forma de

tripletos entre δ 2,52 ppm e δ 2,74 ppm referentes aos grupos CH2N, um sinal largo em δ

1,92 ppm referente aos hidrogênios dos grupos NH e NH2, além de um quinteto em δ 1,62

ppm referente ao grupo CH2CH2CH2 da porção propanodiamina. Observa-se também sinais

em δ 1,21 ppm e δ 1,43 ppm, atribuídos aos hidrogênios dos grupos metilênicos da cadeia

alifática, e um tripleto em δ 0,83 ppm referente aos hidrogênios do grupo metila (Figura

19).

No espectro de RMN de 13C do composto 10d observa-se sinais em regiões

semelhantes aquelas observadas no espectro do composto 9d, além de um sinal em δ 33,9

ppm correspondente ao carbono NCH2CH2CH2N da porção propanodiamina (Figura 20).


1.11

36

1.34

69

1.19

10

2.54

43

1.26

04

1.68

91

17.9

12

3.00

02

Inte

gral

2.74

342.

7207

2.69

812.

6447

2.62

122.

5978

2.56

572.

5422

2.51

81

1.92

34

1.62

571.

6023

1.57

88

1.43

40

1.21

311.

1707

1.14

73

0.85

610.

8356

0.81

30

(ppm)0.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.52.62.72.82.93.0

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1213’ 1’

2’

32

77.6

633

77.2

300

76.8

112

50.3

807

50.2

796

47.9

688

40.6

029

33.8

870

33.7

859

32.0

383

30.9

406

30.1

752

29.4

675

28.8

031

28.7

164

22.8

093

14.2

880

(ppm)05101520253035404550556065707580

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

21 3’ 2’1’12


3.3- Síntese e caracterização das N[2(alquilamino)etil]-D-ribonamidas 7 e

11a-e e N[3(alquilamino)propil]-D-ribonamidas 12a-e.

Os compostos 7, 11a-e e 12a-e foram sintetizados pelo tratamento dos derivados

diaminados 6, 9a-e e 10a-e, respectivamente, com a D-ribonolactona 1 (Esquema 4), em

etanol à temperatura ambiente por 24h ( rend. 60-90% - Tabela 6).

33

Esquema 4- Síntese dos compostos anfifílicos 7, 11a-e e 12a-e.


9a-e


10a-e

+

1


OHOHOHOH

O

11a-e


OHOHOHOH

O

12a-e

EtOH t.a.

a- n= 5 b- n= 7 c- n= 9 d- n=11 e- n= 13

CH3(CH2)3CH(CH2CH3)CH2-NH(CH2)2NH2

6

+

1

EtOHt.a.


OHOHOHOH

O

7

1234

60-90%

60-80%

60%

5,5'

1234

5,5'

1234

5,5'

O O

OHHO

HOH2C

O O

OHHO

HOH2C

Os compostos 12a, 12b e 7 foram purificados por coluna cromatográfica (eluente:

diclorometano/metanol), uma vez que se apresentaram como óleo à temperatura ambiente.

Já os compostos 11a-e e 12c-e, sólidos, foram purificados por recristalização em água.

34

Tabela 6- Rendimentos das reações de obtenção dos compostos anfifílicos 7, 11a-e e

12a-e.

Composto Rendimento Composto Rendimento

7 60%

11a 60% 12a 80%

11b 81% 12b 80%

11c 74% 12c 60%

11d 70% 12d 60%

11e 90% 12e 70%

Todos os derivados foram caracterizados por espectroscopia na região do IV,

RMN de 1H e RMN de 13C, exemplificados pelos espectros do composto 11d (derivado

de 1,2-etanodiamina) e 12d (derivado de 1,3-propanodiamina) (Figuras 21 a 25).

No espectro no IV (Figura 21) observa-se um sinal de absorção largo e intenso

em 3520 cm-1 correspondente ao estiramento da ligação O-H, assim como os sinais de

absorção referentes ao estiramento N-H em 3380 cm -1. Verifica-se também a presença

de sinais de absorção correspondentes às deformações axiais simétrica e assimétrica de

C-H alifática na região de 2851-2920 cm-1, um sinal de absorção intenso em 1650 cm-1

correspondente ao estiramento C=O da função amida e nas regiões entre 1054 cm-1 e

1115 cm-1 sinais referentes ao estiramento C-O dos grupos CH-OH e CH2OH.

4000 3000 2000 1000 0

20

30

40

50

60

70

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)

C NH(CH2)2NH(CH2)11CH3

OHOHOHOH

O

35

Figura 21: Espectro no IV do composto 11d em KBr.

No espectro de RMN de 1H do composto 11d (Figura 22) observa-se os

seguintes sinais de ressonância: em δ 0,87 ppm um tripleto referente ao grupo metila da

cadeia alifática, em δ 1,24 e 1,48 ppm sinais referentes aos hidrogênios metilênicos, em

δ 2,58 e 2,87 ppm sinais correspondentes aos hidrogênios dos grupos CH2NCH2 e em δ

3,75 ppm referente ao grupo CH2NHC=O. Em δ 8,59 ppm verifica-se um sinal de

ressonância referente ao hidrogênio NH da função amida. Em relação à porção

carboidrato observa-se os seguintes sinais: entre δ 4,34 e 4,52 ppm dois duplos dupletos

correspondentes aos hidrogênios H5 e H5’ (J5,4 = 4,0Hz, J5’,4 = 5,6Hz; constantes de

acoplamento característico de hidrogênios vicinais e J5,5’ = 10,8Hz; constante de

acoplamento característico de hidrogênios geminais). Em δ 4,71 ppm sinal referente ao

H4, em δ 4,81 ppm sinal referente ao H3 e em δ 5,13 ppm observa-se um dupleto

referente ao H2.

0.99

98

1.46

45

1.29

251.

2870

1.14

981.

0703

2.06

73

2.19

14

2.21

43

2.25

5619

.249

3.48

93

Inte

gral

8.74

008.

5946

7.60

18

7.23

12

5.13

865.

1265

4.80

954.

7242

4.50

334.

4793

4.39

954.

3809

4.36

344.

3448

3.75

883.

6451

2.87

752.

8590

2.58

782.

5648

1.48

46

1.24

08

0.87

780.

8560

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

1’ 61.46

45

1.29

25

1.28

70

1.14

98

1.07

03

Inte

gral

5.13

865.

1265

4.83

244.

8095

4.79

63

4.72

424.

7111

4.51

654.

5033

4.47

934.

4673

4.39

954.

3809

4.36

344.

3448

(ppm)4.304.354.404.454.504.554.604.654.704.754.804.854.904.955.005.055.105.155.20

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

1742 5 5’3

2’

36

Figura 22- Espectro de RMN de 1H do composto 11d (C5D5N – 300MHz).

Na análise do espectro de RMN de 13C (Figura 23) observa-se sinais de

ressonância referentes aos carbonos da cadeia alifática na região de δ 14,5-32,4 ppm,

em δ 39,4 ppm ao carbono do grupo CH2 diretamente ligado à função amida, em δ 49,7

e 50,1 ppm sinais referentes aos carbonos do grupo CH2NCH2. Também observa-se

sinais referentes aos carbonos da porção açúcar na região de δ 65,1 – 75,9 ppm e ao

carbono carbonílico em δ 174,5 ppm.

174.

5595

150.

3577

149.

9999

149.

6422

136.

0792

135.

7526

135.

4104

124.

0250

123.

6984

123.

3562

75.8

703

74.5

793

74.4

549

73.9

571

65.1

225

50.1

286

49.6

776

39.4

276

32.2

728

30.6

707

30.0

953

29.7

686

27.8

555

23.0

960

14.4

947

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

1 62’

1’

17

Figura 23- Espectro de RMN de 13C do composto 11d (C5D5N– 75MHz).

No espectro de RMN de 1H do composto 12d (Figura 23) observa-se sinais de

ressonância em regiões semelhantes aquelas dos compostos derivados da 1,2-

etanodiamina, além de um quinteto em δ 1,8 ppm referente aos hidrogênios do grupo N-

CH2CH2CH2N da porção propanodiamina.

No espectro de RMN de 13C do composto 12d (Figura 24) observa-se sinais de

37

ressonância em regiões semelhantes aquelas dos compostos derivados da etanodiamina,

além de um sinal em δ 32,8 ppm atribuído ao carbono do grupo N-CH2CH2CH2N da

porção propanodiamina.

Figura 24- Espectro de RMN de 1H do composto 12d (C5D5N – 300MHz).

1.25

49

1.18

431.

2611

0.97

331.

0251

1.77

65

1.83

151.

8787

1.88

75

1.97

20

19.0

91

2.97

75

8.72

49

7.58

12

7.21

19

5.09

695.

0823

4.79

844.

7846

4.69

674.

5072

4.48

284.

4706

4.39

904.

3803

4.36

244.

3437

3.63

923.

6173

2.72

572.

7046

2.57

692.

5533

2.52

97

1.81

06

1.51

13

1.22

82

0.87

920.

8589

Inte

gral

0.83

53

9.0(ppm)

0.01.02.03.04.05.06.07.08.0

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

3

4

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

2’

38

175.

0235

150.

8698

150.

5121

150.

1544

136.

6078

136.

5612

136.

2812

136.

2346

135.

9546

135.

9079

124.

5232

124.

1966

123.

8700

76.2

626

74.9

406

74.7

695

65.5

933

51.0

824

48.7

806

38.6

090

32.7

922

31.2

369

30.8

947

30.6

459

30.2

882

28.4

685

23.6

160

14.9

686

(ppm)020406080100120140160180200

2’

Figura 25- Espectro de RMN de 13C do composto 12d (C5D5N – 75MHz).

3.4- Síntese e caracterização da hidrazida 13.

A hidrazida 1370 foi preparada em 81% de rendimento pelo tratamento da D-

ribonolactona 1 com hidrazina hidratada 80%, em metanol à temperatura ambiente por

24 horas. O precipitado branco que se formou foi purificado por simples filtração e

lavagem com metanol e éter etílico (Esquema 5).

1

+ H2NNH2.H2O

13

MeOH t.a.

81%

C NHNH2

OHOHOHOH

O1234

5,5'

O O

OHHO

HOH2C

Esquema 5- Síntese da hidrazida 13.

39

O composto 13 foi caracterizado por espectroscopia no IV (Figura 26), RMN de 1H (Figura 27) e RMN de 13C (Figura 28).

No espectro no IV observa-se duas bandas de absorções intensas em 3369 cm-1 e

3296 cm-1, referentes à deformação axial das ligações O-H e N-H. Observa-se ainda a

presença de sinais de absorção correspondentes à deformações axiais de C-H alifático

em 2948 cm-1, sinais referentes ao estiramento C-O dos grupos CH-OH e CH2-OH em

1061 cm-1 e 1050 cm-1 e uma banda intensa em 1631 cm-1 correspondente ao

estiramento C=O da função hidrazida. A ausência de uma banda de absorção intensa em

1770 cm-1, característico de C=O de lactona (material de partida), sugere que a reação

desejada ocorreu.

40

4000 3000 2000 1000 0

30

40

50

60

70

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

Figura 26- Espectro no IV do composto 13 em KBr.

No espectro de RMN de 1H (Figura 27) observa-se os seguintes sinais de

ressonância: em δ 4,34 ppm um sinal referente ao H2, em δ 3,86 ppm um sinal referente

ao H3, em δ 3,78 ppm sinal correspondente ao H4 e na região entre δ 3,74-3,62 ppm

sinais de ressonância correspondentes aos hidrogênios H5 e H5’.

No espectro de RMN de 13C (Figura 28) observa-se em δ 175,36 ppm um sinal de

ressonância referente ao carbono 1, em δ 75,4 ppm um sinal referente ao carbono 2 e

em δ 75,0, 73,7 e 65,6 ppm sinais referentes aos carbonos 3, 4 e 5, respectivamente.

1.00

01

1.07

631.

8360

0.96

23

Inte

gral

4.80

00

4.34

28

3.86

593.

7847

3.74

223.

6252

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

C NHNH2

OHOHOHOH

O1234

5,5'

2 35’

54

Figura 27- Espectro de RMN de 1H do composto 13 (D2O, 300MHz).

41

175.

3636

75.4

296

74.9

941

73.7

031

65.6

462

(ppm)2030405060708090100110120130140150160170180190200

23

45

1

Figura 28- Espectro de RMN de 13C do composto 13 (D2O, 300MHz).

3.5- Síntese e caracterização das hidrazonas N-aciladas 15a-c.

Algumas hidrazonas N-aciladas são conhecidas por apresentarem importante

atividade antibacteriana, fungicida, antiinflamatória, entre outras71-73. Com objetivo de

obtermos hidrazonas N-aciladas anfifílicas utilizamos aldeídos de cadeia longa; linear e

saturada (octanal e decanal) e ramificada e insaturada (citral).

Esta etapa consiste na reação da hidrazida 13 com os aldeídos 14a-c em metanol à

temperatura ambiente por 24 horas, conduzindo as hidrazonas 15a-c (Esquema 6) em

rendimentos satisfatórios (79-93% - Tabela 7).

C NHNH2

OHOHOHOH

O

13

+

C NHN=CHROHOHOHOH

O

15a-c

14a-c

a-R= -(CH2)6CH3 b- R= -(CH2)8CH3 c-R= -CH=CCH3(CH2)2CH=C(CH3)2

MeOH t.a.79-93%

R-CHO

42

Esquema 6- Síntese das hidrazonas 15a-c.

Tabela 7: Rendimentos das reações para obtenção dos compostos 15a-c.

Composto Rendimento

15a 93%

15b 79%

15c 80%

Os compostos 15a-c foram purificados por recristalização em acetona e éter

etílico. A caracterização dos compostos foi feita por espectroscopia no IV, RMN de 1H,

RMN de 13C. A título de exemplo, discutiremos os espectros da hidrazona 15a.

No espectro no IV (Figura 29) observa-se uma banda de absorção larga entre 3450

– 3250 cm-1 referente à deformações axiais das ligações O-H e N-H e em 2850 cm-1 e

2920 cm-1 bandas referentes à deformações axiais simétrica e assimétrica de C-H

alifático. Observa-se também duas bandas intensas em 1630 cm-1 e 1665 cm-1 referentes

à absorção dos grupos C=N e C=O, respectivamente, além de bandas referentes ao

estiramento C-O dos grupos CH-OH e CH2-OH em 1050 cm-1 e 1010 cm-1.

C NHN=CH(CH2)6CH3

OHOHOHOH

O

4000 3000 2000 1000 050

55

60

65

70

75

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

43

Figura 29- Espectro no IV do composto 15a em KBr.

No espectro de RMN de 1H (Figura 30) observa-se os seguintes sinais de

ressonância: um tripleto em δ 0,82 ppm referente aos hidrogênios do grupo metila, em δ

1,14 ppm e δ 1,39 ppm dois sinais referentes aos hidrogênios dos grupos metilenos da

cadeia alquila, em δ 2,24 ppm um sinal referente aos hidrogênios do grupo metileno

diretamente ligado ao carbono da função hidrazona, em δ 11,40 ppm um sinal

correspondente ao H ligado ao nitrogênio (H-N-C=O) e em δ 7,75 ppm um tripleto

referente ao hidrogênio H-C=N-N-, além de sinais na região de δ 4,42-5,26 ppm

referentes à porção carboidrato.

No espectro de RMN de 13C (Figura 31) observa-se um sinal de ressonância em δ

170,2 ppm referente ao carbono do grupo O=C-NH-, um sinal em δ 152,2 ppm

referente ao carbono da função hidrazona, sinais na região de δ 67,1-74,7 ppm

referentes aos carbonos da porção açúcar, além de sinais na região de δ 14,5-33,0 ppm

referentes aos carbonos da cadeia alifática.

Figura 30- Espectro de RMN de 1H do composto 15a (C5D5N, 300MHz).

0.71

06

1.37

30

0.85

25

1.06

151.

0884

0.89

390.

8689

1.56

12

1.72

667.

8575

3.00

03

Inte

gral

11.3

967

8.74

00

7.75

337.

6012

7.23

19

5.25

775.

1064

4.91

034.

8030

4.49

064.

4361

4.41

74

2.26

262.

2431

1.39

221.

1360

0.84

720.

8252

0.80

16

(ppm)-1.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0

C NH-N=COHOHOHOH

O12

3

4

5,5'

H6

78

9

10

11

12

13

14

814

6 7

44

170.

2279

152.

2321

152.

1543

150.

3500

149.

9767

149.

6190

136.

0560

135.

7294

135.

4028

124.

0173

123.

6751

123.

3485

74.6

960

74.4

782

73.6

539

65.0

681

32.9

649

31.9

695

29.4

809

29.3

720

26.8

367

22.9

482

(ppm)020406080100120140160180200220240

71 14

Figura 31- Espectro de RMN de 13C do composto 15a (C5D5N, 75MHz).

A presença de apenas um sinal, no espectro de RMN de 1H, em δ 7,75 ppm

correspondente ao hidrogênio H-C=N-N- e também, apenas um sinal, no espectro de RMN

de 13C, em δ 152,23 ppm referente ao carbono da função hidrazona, sugere a obtenção de

apenas um dos isômeros (E/Z) do composto (Figura 32). É provável que este isômero seja o

E, cuja formação é favorecida devido ao impedimento estérico entre a cadeia alquila e a

porção açúcar.

C HNOHOHOHOH

O

C HNOHOHOHOH

ON=C

H

N=CH

15a - Z 15a - E45

Figura 32- Possíveis isômeros do composto 15a.

É significante aqui uma observação sobre a possibilidade da ocorrência de

isômeros (E/Z) para o composto 15c, tanto na função hidrazona (C-9), quanto na cadeia

alquila (C-8) derivada do citral, já que o material de partida é uma mistura de isômeros

(neral e geranial). A presença de dois isômeros no citral pode ser observada em seus

espectros de RMN de 1H (Figura 33) e de RMN de 13C (Figura 34).

No espectro de RMN de 1H podemos observar a presença de dois sinais sob a

forma de dupletos atribuídos ao H-9 da função aldeído. No espectro de RMN de 13C a

existência de dois isômeros é confirmada pela presença em δ 190,9 ppm e δ 191,4 ppm de

dois picos referentes ao carbono da função aldeído e na região entre δ 27,2 ppm e δ 40,7

ppm três picos referentes aos carbonos metilênicos C-5E/Z e C-6Z e C-6E74.

Figura 33- Espectro de RMN de 1H do citral (CDCl3, 300MHz).

CHO

H

1 23

45

67

8

9

10

9

1.00

000.

7494

2.11

71

2.17

27

1.60

62

11.7

962.

7213

6.54

267.

3160

9.97

859.

9091

9.88

13

7.29

39

5.89

015.

8638

5.07

23

2.61

442.

5895

2.56

472.

2735

2.22

452.

1697

1.98

461.

6847

1.61

151.

5962

0.00

00

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

46

133.

8027

133.

0228

128.

8777

128.

6899

127.

6356

127.

4623

122.

8117

122.

6528

122.

5084

122.

3495

(ppm)123.0124.0125.0126.0127.0128.0129.0130.0131.0132.0133.0134.0

40.8

484

40.7

329

32.7

171

32.5

727

27.3

733

27.1

855

26.9

833

26.0

878

25.9

723

25.8

279

25.6

834

25.2

790

25.0

480

17.8

987

17.7

832

17.5

665

(ppm)181920212223242526272829303132333435363738394041

9 6E6Z

191.

4441

191.

3575

190.

9242

190.

8664

163.

9305

133.

0228

128.

8777

128.

6899

127.

6356

127.

4623

122.

8117

122.

6528

122.

5084

122.

3495

77.6

633

77.2

300

76.8

112

40.7

329

32.7

171

27.1

855

25.9

723

25.8

279

25.6

834

25.2

790

25.0

480

17.8

987

0102030405060708090100110120130140150160170180190200

Figura 34- Espectro de RMN de 13C do citral (CDCl3, 75MHz). (ppm)

No espectro de RMN de 1H do composto 15cNo espectro de RMN de H do composto 1 15c (Figura 35) observa-se sinais em δ

1,27 e 1,93 ppm referentes aos hidrogênios dos grupos metila; em δ 2,20 ppm observa-se

um simpleto largo referente aos hidrogênios metilênicos H e H em δ 5,12 ppm há

presença de um sinal correspondente ao hidrogênio H . Em δ 6,04 e 8,24 ppm observa-se

sinais referentes aos hidrogênios H e H , respectivamente. Na região entre δ 3,66 e 4,59

ppm observa-se sinais referentes à porção carboidrato.

5 6,

4

8 9

No espectro de RMN de 13C (Figura 36) observa-se os seguintes sinais de

ressonância: na região de δ 17,5 e 27,3 ppm observa-se sinais referentes aos carbonos dos

grupos metilas; em δ 28,0 ppm observa-se um sinal referente ao carbono C5; em δ 32,2 e

41,3 ppm observa-se sinais referentes ao C6; na região entre δ 122,7 e 124,7 ppm verifica-

se a presença de sinais referentes aos carbonos C4 e C8, em δ 133 ppm sinal referente ao C3

e em δ 149,8, 152,0 e 171,4 ppm observa-se três sinais correspondentes aos carbonos C7, C9

e C12, respectivamente. Verifica-se ainda, na região entre δ 64,8 e 75,2 ppm sinais

correspondentes à porção carboidrato.

47

A existência de quatro sinais entre δ 122,7 e 124,7 ppm correspondendo aos

carbonos C4 e C8, sugere a presença de dois isômeros. O sinal do C6 característico do

isômero E pode ser observado em δ 41,3 ppm, enquanto o sinal de C6 correspondente ao

isômero Z em δ 32,2 ppm.

0.93

49

0.98

04

1.03

51

0.88

23

0.82

122.

0153

1.02

34

0.46

70

3.60

33

2.97

30

5.99

90

Inte

gral

8.27

218.

2419

6.04

34

5.11

73

4.87

00

4.59

064.

3644

3.90

093.

8083

3.77

813.

6590

3.32

19

2.33

082.

2035

1.92

68

1.68

781.

6319

1.26

82

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0

C NHN=CHOHOHOHOH

O

1 23

45

678

9

10

11121314

15

16,16'

1,2

5,6 10

9 8 4

Figura 35- Espectro de RMN de 1H do composto 15c (CD3OD, 300MHz).

48

171.

4443

152.

0488

149.

9403

149.

8103

124.

6958

124.

5513

123.

5115

122.

7172

75.1

744

74.3

512

73.1

814

64.8

051

49.7

132

49.4

244

49.1

500

48.8

612

48.5

723

41.3

369

28.0

070

27.3

427

26.0

718

17.5

222

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190

6E

7

49 812

6Z3

Figura 36- Espectro de RMN de 13C do composto 15c (CD3OD, 75MHz).

3.6- Determinação da Concentração Micelar Crítica.

Utilizando o algoritmo de Nash (página 12), calculamos o valor teórico da CMC

para as ribonamidas 11a-e e 12a-e (Tabela 8):

HLB = 20 x Mh/MM (equação de Griffin)

lnHLB = 2,76 + 0,04 lnCMC (algoritmo de Nash)

Tabela 8: Valores de HLB*, CMC(teórica) e aplicação das ribonamidas 11a-e e 12a-e.

Composto HLB Aplicação CMC(teórica)(mol/L)

11a 10,28 emulsionante O/A 2,15x10-5

11b 8,50 emulsionante O/A e formador de gel 1,85x10-7

11c 7,10 emulsionante A/O e formador de gel 2,06x10-9

11d 6,02 emulsionante A/O 3,33x10-11

49

11e 5,23 emulsionante A/O 9,91x10-13

12a 14,46 emulsionante O/A e detergente 0,109

12b 12,80 emulsionante O/A 5,17x10-3

12c 11,45 emulsionante O/A 3,19x10-4

12d 10,33 emulsionante O/A 2,43x10-5

12e 9,40 emulsionante O/A 2,30x10-6

* O HLB foi calculado utilizando o programa Molecular Modeling Pro Plus 6.25.

Como podemos observar os valores de CMC calculados para os compostos 11a-e

e 12a-e variam bastante de acordo com a variação do tamanho do espaçador (ex.:

compostos 11e e 12e) e da cadeia carbônica (ex.: 11a e 11e). A maioria destes

compostos teriam aplicação como emulsionantes O/A, sendo que alguns teriam também

aplicação como formador de gel e emulsionante A/O.

Para a medida de tensão superficial por tensiometria utilizou-se o método do anel

(tensiômetro de Du Nouy – Figura 7).

Foram preparados 250 mL de uma solução aquosa estoque (2,80x10-4 mol/L) dos

surfactantes 11c, 11e, 12c e 12e. Através de diluições da solução estoque foram

preparados 20 mL de solução nas seguintes concentrações: 1,68x10-4, 1,82x10-4,

1,96x10-4, 2,10x10-4, 2,24x10-4, 2,38x10-4, 2,52x10-4 e 2,66x10-4mol/L.

A temperatura na qual as medidas foram realizadas foi 26ºC.

Os valores medidos estão representados na Tabela 9.

Tabela 9- Valores de tensão superficial, obtidos pelo método do anel, para as

ribonamidas 11c, 11e, 12c e 12e.

C (mol/L) γ (mN/m)

11c

γ (mN/m)

11e

γ (mN/m)

12c

γ (mN/m)

12e

1,68x10-4 52,83 51,20 51,10 43,75

1,82x10-4 48,83 49,50 50,66 43,82

1,96x10-4 49,26 48,96 49,83 44,50

2,10x10-4 49,20 49,30 48,10 43,10

50

2,24x10-4 48,00 51,00 48,13 42,00

2,38x10-4 47,06 50,50 46,70 41,93

2,52x10-4 46,63 50,00 47,63 42,75

2,66x10-4 45,93 48,10 49,23 42,75

2,80x10-4 45,93 46,23 48,66 42,75

Água pura: γ = 72,7 mN/m.

Com os valores de tensão superficial medidos para as soluções do surfactante, foi

feito um gráfico de tensão superficial (γ = mN/m) versus concentração da solução

(mol/L) para determinação da CMC (ponto de descontinuidade ou ponto a partir do qual

a tensão superficial permanece constante) (Figura 37).

51

1,6x10-4 1,8x10-4 2,0x10-4 2,2x10-4 2,4x10-4 2,6x10-4 2,8x10-441

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

CMC

CMC

Tens

ão s

uper

ficia

l (m

N/m

)

Concentração (mol/L)

12e 12c 11e 11c

Figura 37- Gráficos da tensão superficial x concentração dos compostos 11c, 11e, 12c e

12e pelo método do anel.

Os poucos dados obtidos (uma medida para cada concentração) não permitem

uma determinação precisa da CMC para os compostos 11c, 11e, 12c e 12e. Podemos

inferir apenas que estes quatro compostos possuem ação tensoativa, já que todos

diminuíram a tensão superficial da água (72,7 mN/m). A maior atividade tensoativa foi

do composto 11c. Para os compostos 11c e 12e pode-se observar que o valor da tensão

superficial permaneceu constante para concentrações superiores a 2,66x10-4mol/L e

2,52x10-4mol/L, respectivamente. Comparando esses valores com os valores da CMC

calculados observamos uma grande diferença, provavelmente devido ao fato do

algoritmo de Nash não ser aplicável a todos os tipos de surfactantes não iônicos.

Acima de 2,80 10-4mol/L os compostos analisados não foram solúvéis em água,

provavelmente devido ao fato de estarmos trabalhando abaixo da tempertura de Kraft.

Possíveis causas de erro nas medidas: erro de paralaxe, limpeza do material,

52

contaminação e ou deformação do anel de platina.

Outras medidas de tensão superficial foram feitas para o composto 11c usando o

método estático da gota pendente. Foram utilizadas as mesmas concentrações do

método do anel (1,68x10-4, 1,82x10-4, 1,96x10-4, 2,10x10-4, 2,24x10-4, 2,38x10-4,

2,52x10-4 e 2,66x10-4mol/L).

Com os dados de tensão superficial de cada solução (Tabela 10), foi feito um

gráfico γ (mN/m) X C (mol/L), (Figura 38). O ponto de descontinuidade é atribuído ao

valor da CMC. O valor encontrado foi idêntico ao do método do anel 2,66x10-4mol/L,

confirmando o resultado anterior.

Tabela 10- Valores de tensão superficial, obtidos pelo método da gota pendente,

para o composto 11c.

C (mol/L) de 11c γ (mN/m)

1,68x10-4 70,58

1,82x10-4 69,94

1,96x10-4 69,63

2,10x10-4 70,14

2,24x10-4 69,88

2,38x10-4 69,50

2,52x10-4 69,16

2,66x10-4 61,74

2,80x10-4 61,74

53

1,6x10-4 1,8x10-4 2,0x10-4 2,2x10-4 2,4x10-4 2,6x10-4 2,8x10-4

46

48

50

5254

56

58

60

62

64

66

68

70

72

CMC

Tens

ão s

uper

ficia

l (m

N/m

)

Concentração (mol/L)

MGP MA

Figura 38: Gráfico γ (mN/m) X C(mol/L) para o composto 11c pelo método da gota

pendente (MGP) e pelo método do anel (MA).

54

3.7- Testes Biológicos

- Atividade biológica contra Staphylococcus aureus ATCC 29213, Escherichia

coli ATCC 25723 e Candida albicans ATCC.

Concentrações de 3,125, 6,25, 12,5, 25,0 e 50,0 μg/mL dos compostos 7, 11b-e,

12b-e e 15a-c foram testadas, em triplicata, contra Staphylococcus aureus ATCC

29213, Escherichia coli ATCC 25723 e Candida albicans ATCC 10231 em tubos que

continham de 103 a 104 microorganismos em 4 mL de caldo nutriente de soja (bactérias)

e caldo Sabouraud (fungo), sendo que a cada tubo foi acrescido 1 mL da solução-teste e

incubado a 37ºC ± 1ºC por 24 horas para Staphylococcus aureus e Escherichia coli e a

25ºC ± 1ºC por 48 horas para Cândida albicans. Os resultados estão expressos na

Tabela 11.

Diferentes concentrações da solução padrão de penicilina-G (Potência: 400000

UI/mg), Cloranfenicol e Nistatina (Potência: 5914 UI/mg) foram respectivamente

testadas em triplicata para a padronização de S. aureus, E. coli e C. albicans em tubos

que continham da 103 a 104 microorganismos em 4 mL de caldo nutriente de soja

(bactérias) e caldo Sabouraud (fungo), sendo que a cada tubo foi acrescido 1 mL de

solução a ser testada e depois incubados a 37ºC ± 1ºC por 24 horas para Staphylococcus

aureus e Escherichia coli e a 25ºC ± 1ºC por 48 horas para Cândida albicans. Os

valores da concentração inibitória mínima (MIC) para Penicilina-G, Cloranfenicol e

Nistatina foram, respectivamente, 0,5 UI/mL, 5,0 UI/mL e 20,0 UI/mL.

- Atividade biológica contra Mycobacterium tuberculosis.

Testes biológicos contra M. tuberculosis H37RvATCC 27294 “in vitro” foram

realizados para os compostos 11b-e, 12b-e e 15a-b. Utilizou-se a metodologia Alamar

Blue (MABA), um teste colorimétrico em microplaca. Nestes ensaios a rifampicina foi

usada como fármaco de referência, apresentando concentração 1,0 μg/mL. Os

resultados estão expressos na Tabela 11.

55

Tabela 11- Valores da concentração inibitória mínima (MIC) contra bactérias e fungo

para os compostos sintetizados.

Amostra S. aureus ATCC

29213

E. coli ATCC

2572

C. albicans

ATCC 10231

M. tuberculosis

H37RvATCC

27294

7 + + + -

11a - - - -

11b + + + 100,0 μg/mL

11c 50,0 μg/mL + + 100,0 μg/mL

11d 25,0 μg/mL + + 25,0 μg/mL

11e + + + 25,0 μg/mL

12a - - - -

12b 50,0 μg/mL + + 100,0 μg/mL

12c + + + 50,0 μg/mL

12d + + + 50,0 μg/mL

12e + + + 25,0 μg/mL

15a + + + 100,0 μg/mL

15b + + + 100,0 μg/mL

15c + + + -

Legenda:

+ : resistente em concentrações menores ou igual a 50,0 μg/mL para S. aureus, E. coli e

C. albicans.

- : não foi realizado o teste biológico.

Através dos resultados dos testes biológicos não é possível concluir uma relação

entre estrutura-atividade, uma vez que os compostos 12b, 11c e 11d, que se mostraram

ativos, possuem 8, 10 e 12 carbonos, respectivamente, e o grupo espaçador possui 2

(11c e 11d) e 3 (12b) carbonos.

Os compostos sintetizados demonstraram atividade biológica satisfatória contra

M. tuberculosis. Podemos concluir que para as ribonamidas o grupo espaçador não

56

interfere na atividade, já a cadeia alquila quanto maior o número de carbonos, melhor a

atividade antituberculostática.

È importante destacar que os valores de MIC (50,0 μg/mL = 1,43x10-4mol/L e

100,0 μg/mL = 2,87x10-4) para o composto 11c foram menor, no primeiro caso contra

S. aureus, e bem próximo, no segundo caso contra M. tuberculosis, do valor de CMC

obtido experimentalmente (CMC = 2,66x10-4mol/L). Para o composto 12e o valor de

MIC (25,0 μg/mL = 5,98x10-5mol/L) também foi menor que o valor de CMC obtido

experimentalmente (CMC = 2,52x10-4mol/L), o que era de se esperar, pois acima da

CMC, as moléculas se encontram na forma de micelas o que faz com que a interação

com a membrana celular seja menos efetiva. É necessário que os tensoativos estejam na

forma de monômeros para que ocorra interação com os componentes hidrofóbicos da

parede celular formando as micelas mistas.

Esses compostos apresentaram atividade biológica moderada contra alguns

microorganismos podendo também ter aplicações industriais como emulsionantes A/O

e O/A e formadores de gel em detergentes, cosméticos, hidratantes, entre outros.

57

4- Conclusão

4- Conclusão

Neste trabalho foi descrita a síntese de vinte e sete substâncias, a saber: um

mesilato de alquila (5), onze derivados aminados (6, 9a-e e 10a-e), uma hidrazida (13) e

quatorze compostos inéditos, sendo onze ribonamidas anfifílicas (7, 11a-e e 12a-e) e

três hidrazonas anfifílicas (15a-c) derivadas da D-ribonolactona.

Os precursores aminados (6, 9a-e e 10a-e) foram obtidos utilizando-se um

procedimento experimental simples e eficaz. Os rendimentos moderados (38-73%)

obtidos após purificação destas aminas podem ser atribuídos à obtenção dos produtos

N,N’-dissubstituidos (não isolados) e à decomposição das mesmas.

A metodologia utilizada para obtenção das ribonamidas 7, 11a-e, 12a-e e das

hidrazonas 15a-c foi conduzida de maneira simples, em rendimentos satisfatórios (60-

93%). Todos os compostos foram caracterizados através de técnicas adequadas; IV,

RMN de 1H, RMN de 13C, alguns também por espectrometria de massas, RMN em 2D

(COSY 1H x 1H), [α]D, faixa de fusão e análise elementar.

Foi determinado o valor da CMC para os compostos 11c (2,66x10-4mol/L) e 12e

(2,52x10-4mol/L) pelo método do anel, sendo que para o composto 11c foi utilizado

também o método da gota pendente.

Foram feitos alguns testes biológicos contra Mycobacterium tuberculosis,

Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans. Os compostos 11c, 11d e

12b mostraram-se ativos contra S. aureus com concentração inibitória mínima (MIC) de

50,0 μg/mL, 25,0 μg/mL e 50,0 μg/mL, respectivamente. Os compostos 11b-e, 12b-e e

15a-b mostraram-se ativos contra M. tuberculosis, destacando-se os compostos 11d,

11e e 12e que apresentaram MIC de 25,0 μg/mL. De acordo com os resultados dos

testes biológicos contra M.tuberculosis foi possível estabelecer uma relação estrutura-

atividade para as ribonamidas, pois quanto maior o número de carbonos na cadeia

alquila, melhor a atividade contra esta bactéria.

57

5- Parte Experimental

5- Parte Experimental Por questões didáticas, na parte experimental utilizamos as seguintes numerações

para os compostos sintetizados:

OSO2CH3

12

3

4

5

6

7

8

9

mesilato

N

H

NH21

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1'

2'

Amina derivada da 1,2-etanodiamina

N

H

NH2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1'

2'

3'

Amina derivada da 1,3-propanodiamina

C N

OHOHOHOH

O

123

4

NH

H

5,5'

6

7

8

9

101'

2'

3'

11

Ribonamida

C NHNH2

OHOHOHOH

O123

45,5'

Hidrazida

C NHN=CH

OHOHOHOH

O1234

5,5'

6 7 8

9

10

11

12

13

14

15

16

Hidrazona

Estes números não correspondem aos números utilizados na nomenclatura.

58

5.1- Métodos Gerais

As faixas de fusão foram obtidas em aparelho digital MQAPF-Microquímica no

Departamento de Química, ICE, UFJF.

As análises elementares foram feitas na Central Analítica do Instituto de Química

da USP.

As medidas do poder rotatório específico [α]D foram feitas em polarímetro

PERKIN ELMER Polarimeter 341, caminho ótico de 1,0dm, temperatura interna de 20ºC

no Departamento de Química, ICEx, UFMG.

Os espectros no infravermelho foram registrados em espectrômetro BOMEM-

FTIR MB-102 no Departamento de Química, ICE, UFJF.

Os espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono 13 foram

obtidos em espectrômetro BRUKER AVANCE DRX300 no Departamento de Química,

ICE, UFJF.

Os espectros de massas foram obtidos com um “LCT Micromass spectrometer”,

no Institut de Chimie des Substances Naturelles de Gif – sur -Yvette/França.

As medidas de tensão superficial foram realizadas em Tensiômetro A.Kruss - Du

Nouy (método do anel) e em aparelho OCA 20/ SCA20 – DATAPHYSICS (método da

gota pendente), utilizando seringa para insulina descartável 1 mL/cc insulina/U-100-

INJEX; agulha SNP-DATAPHYSICS- dext=1,65mm, dint=1,37mm.

Para cromatografia em coluna de sílica utilizou-se sílica-gel 60G 0,063-0,200mm

(70-230 mesh ASTM) MERCK.

Para cromatografia em camada delgada de sílica utilizou-se sílica-gel 60G

MERCK em lâminas de vidro.

Como reveladores foram utilizados vapores de iodo, solução etanólica de ácido

sulfúrico a 20% v/v e solução etanólica de ninidrina a 0,5% p/v.

Nos procedimentos de purificação, por extração ou coluna cromatográfica, foram

utilizados solventes P.A. VETEC.

59

5.2- Síntese do metanossulfonato de 2-etil-1-hexila 5.

OSO2CH3

12

3

4

5

6

78

9

5

A uma solução do 2-etil-1-hexanol (24 mL, 150 mmol) em diclorometano (25

mL) foram adicionados lentamente cloreto de metanossulfonila (14 mL, 180 mmol) e 5

mL de piridina, estando o balão da reação imerso em banho de gelo. Após 24 horas sob

agitação magnética, a temperatura ambiente, foi verificado através de CCDS (eluente:

hexano/acetato de etila 9:1, revelador: iodo) que todo o material de partida havia sido

consumido. Em seguida foi realizada uma extração hexano(20mL)/água(3 x 20mL) e a

fase orgânica foi levada ao rotavapor para remoção do solvente, fornecendo o mesilato

5 (30,60 g, 147 mmol) com alto grau de pureza (rend.98%).

FM: C9H20O3S

MM: 208,3 g/mol

Óleo.

IV (CsI), ν (cm-1): 2963-2862 (deformação axial C-H alifático), 1464 (deformação

angular C-H alifático), 1354 (estiramento –SO2-), 848 (estiramento S-O) (Figura 39).

60

4000 3000 2000 1000 070

75

80

85

90

95

100

105

Tran

smita

nce

%

Wavenumber cm-1

Figura 39- Espectro no IV do composto 5 (CsI).

RMN de 1H (300MHz, CDCl3), δ (ppm): 4,11 (d, 2H, J=3,8Hz, H1); 2,99 (s, 3H,

H9); 1,65 (m, 1H, H2); 1,38-1,45 (m, 8H, H3, H4, H5, H7,); 0,87 (m, 6H, H6, H8) (Figura

40).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 72,3 (C1); 39,2 (C2); 37,3 (C9); 29,9 e

28,8 (C3 e C4); 23,3 e 22,7 (C5 e C7); 14,0 (C8); 10,9 (C6) (Figura 41).

61

1.70

10

2.78

81

0.86

46

8.13

42

5.99

90

Inte

gral

7.27

00

4.17

154.

1532

4.13

984.

1337

4.12

164.

1149

4.10

214.

0832

3.06

762.

9982

2.92

882.

7589

1.67

211.

6520

1.63

251.

4572

1.43

101.

4060

1.38

171.

3586

1.31

051.

2964

0.93

360.

9086

0.89

400.

8836

0.87

15

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5


77.6

499

77.2

300

76.8

101

72.2

840

39.2

482

37.3

195

37.1

485

29.9

005

28.8

117

23.3

058

22.9

169

22.6

992

14.0

358

10.8

629

(ppm)0102030405060708090100110

62


5.3- Síntese das diaminas monoalquiladas 6, 9a-e e 10a-e.

5.3.1- Síntese da N-(2-etil-1-hexil)-1,2-etanodiamina 6.

NH

12

3

4

5

6

78

NH21'

2'

6

O mesilato 5 (2,0 g, 9,6 mmol) foi adicionado lentamente a uma solução etanólica

(10 mL) da 1,2-etanodiamina (1,3 mL, 19 mmol) a 60ºC. A mistura foi mantida sob

agitação magnética nessas condições por 24 horas. A reação foi acompanhada por

CCDS (eluente: diclorometano/metanol/NH4OH 9:1:0,3, reveladores: iodo e ninidrina).

Após o término da reação foi feita extração com diclorometano e água. A fase orgânica

foi concentrada sob pressão reduzida e o resíduo obtido foi purificado por coluna

cromatográfica (diclorometano/metanol, iniciando com 100% de CH2Cl2, acrescentando

numa taxa de 2% a porcentagem de MeOH até 6%), fornecendo a diamina ramificada 6

(1,19 g, 6,9 mmol, rend.73%).

FM: C10H24N2

MM: 172,24

Óleo

IV (CsI), ν (cm-1): 3370 (deformação axial N-H), 2930 (deformação axial C-H

alifático), 1460 (estiramento C-N alifático), 1620 (deformação angular N-H) (Figura

42).

63

64

4000 3000 2000 1000 040

50

60

70

80

90

100

110

Tran

smita

nce

%

Wavenumber cm-1


RMN de 1H (300MHz, CDCl3), δ (ppm): 2,77 (t, 2H, J=6,0Hz, H1’); 2,63 (t, 2H,

J=6,0Hz, H2’); 2,46 (d, 2H, J=7,0Hz, H1); 1,91 (sl, 3H, NH e NH2); 1,34-1,28 (m, 9H,

H2, H3, H4, H5, H7); 0,89 (m, 6H, H6, H8) (Figura 43).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 52,7 e 52,4 (C1 e C1’); 41,3 (C2’); 39,1

(C2); 31,1 e 28,7 (C3 e C4); 24,1 e 22,8 (C5 e C7); 13,9 (C6); 10,5 (C8) (Figura 44).

1.82

101.

8441

1.85

86

4.09

04

9.31

79

5.99

98

Inte

gral

7.27

00

3.67

383.

6504

2.79

312.

7755

2.75

502.

6519

2.63

212.

6131

2.48

292.

4632

1.91

89

1.34

251.

3183

1.30

441.

2825

1.24

301.

2013

1.17

790.

8918

0.86

840.

8436

0.81

87

(ppm)1.02.03.04.05.06.07.0


77.2

300

76.8

101

76.3

746

52.7

487

52.3

754

41.3

168

39.1

082

31.0

826

28.7

184

24.1

457

22.8

547

13.9

270

10.5

208

(ppm)0510152025303540455055606570758085

65


5.3.2- Síntese das diaminas monoalquiladas 9a-e e 10a-e, derivadas dos

cloretos de alquila 8a-e.

A uma solução etanólica (10 mL) de 1,2-etanodiamina (16,70 mL, 250 mmol) ou

1,3-propanodiamina (20,75 mL, 250 mmol) foi adicionada lentamente (e gotas à cada

15-20 minutos) uma solução de cloreto de alquila 8a-e, (50 mmol) em etanol (5 mL)

para obtenção das diaminas 9a-e e 10a-e, respectivamente, (Tabela 12). As reações

foram aquecidas sob refluxo e agitação magnética por 24 horas e acompanhadas por

CCDS (eluente: diclorometano/metanol/NH4OH 9:1:0,3, reveladores: iodo e ninidrina).

O término das reações foram caracterizadas pela presença das diaminas N,N’-

dissubstituidas ou pela decomposição das diaminas desejadas, pois o material de partida

(cloreto de alquila) não revela na placa cromatográfica. Em seguida o solvente foi

evaporado sob pressão reduzida e o resíduo obtido foi dissolvido em diclorometano (20

mL) e feita a extração com água (3x 20mL). A fase orgânica foi concentrada no

rotavapor e o resíduo obtido foi purificado por coluna cromatográfica (eluente:

diclorometano/metanol, iniciando com 100% de CH2Cl2, acrescentando numa taxa de

2% a porcentagem de MeOH até 6% - compostos 9a-c e 10a-c) ou por recristalização

em hexano (20-30mL) (compostos 9d, 9e, 10d e 10e).

Tabela 12- Rendimento dos compostos 9a-e e 10a-e.

Composto Rend.(g; mmol; %) Composto Rend.(g; mmol; %)

9a 4,6; 31,9; 64 10a 5,8; 36,6; 73

9b 3,3; 19,6; 38 10b 3,8; 20,4; 41

9c 5,7; 28,5; 57 10c 5,7; 26,6; 53

9d 4,6; 20,4; 40 10d 7,3; 30,0; 60

9e 7,9; 31,0; 62 10e 6,2; 23,0; 48

66

NH

NH21'

2'

1

2

3

4

5

6

9a

Nomenclatura: N-hexil-1,2-etanodiamina

FM: C8H20N2

MM: 144,34 g/mol

Óleo


alifático), 1560 (deformação angular N-H), 1462 (estiramento C-N alifático), (Figura

45).

67

4000 3000 2000 1000 0

30

40

50

60

70

80

90

100

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)

Figura 45- Espectro no IV do composto 9a (CsI).


J=5,7Hz, H1’); 2,59 (t, 2H, J=7,2Hz, H1); 1,88 (sl, 3H, NH2 e NH); 1,48 (sl, 2H, H2);

1,28 (s, 6H, H3, H4 e H5); 0,87 (t, 3H, J=6,8Hz, H6) (Figura 46).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 52,4-49,4 (C1’ e C1); 41,7 (C2’); 32,1-

27,2 (C2, C3 e C4); 22,8 (C5); 14,2 (C6) (Figura 47).

68

Figura 46- Espectro de RMN de 1H do composto 9a (CDCl3, 300MHz).

77.6

633

77.2

300

76.8

112

52.4

316

50.0

341

49.4

131

41.6

572

32.1

105

31.9

516

30.1

174

29.8

863

29.5

541

27.2

144

22.8

093

14.2

302

0.17

73

(ppm)05101520253035404550556065707580

1.33

10

1.53

12

1.52

73

Inte

gral

2.82

602.

8070

2.78

79

2.71

48

2.68

482.

6658

2.61

90

2.59

48

2.57

07

(ppm)2.202.302.402.502.602.702.802.903.003.10

1.33

101.

5312

1.52

73

3.34

28

1.62

46

6.46

04

3.00

09

Inte

gral

7.27

00

5.11

13

3.44

192.

8260

2.80

702.

7879

2.71

482.

6848

2.66

582.

6190

2.59

482.

5707

1.88

45

1.48

22

1.27

951.

2444

0.87

500.

8523

-0.0

109

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

Figura 47- Espectro de RMN de 13C do composto 9b (CDCl3, 75MHz).

NH

NH21'

2'

1

2

3

4

5

6

7

8

9b

Nomenclatura: N-octil-1,2-etanodiamina

FM: C10H24N2

MM: 172,24 g/mol

Óleo

IV (CsI), ν (cm-1): 3385 (deformação axial N-H), 2960-2859 (deformação axial C-

H alifático), 1570 (deformação angular N-H), 1469 (estiramento C-N alifático) (Figura

48).

Figura 48- Espectro no IV do composto 9b (CsI).

69

RMN de 1H (300MHz, CDCl3), δ (ppm): 2,99 (m, 2H, H2’); 2,89-2,83 (m, 2H,

H1’); 2,71 (t, 2H, J=7,3Hz, H1); 1,60 (m, 2H, H2); 1,30 (m, 10H, H3, H4, H5, H6, H7);

0,90 (t, 3H, J=6,9Hz, H8) (Figura 49).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 50,2 e 49,2 (C1’ e C1); 40,0 (C2’); 31,7

(C2); 29,4 – 27,2 (C3, C4, C5, C6); 22,6 (C7); 14,0 (C8) (Figura 50).

70

1.27

00

0.55

600.

5818

0.54

00

0.50

50

3.63

91

0.95

30

Inte

gral

4.47

46

3.68

193.

6588

2.99

142.

9732

2.89

342.

8776

2.83

312.

7363

2.71

202.

6864

1.59

78

1.30

371.

2251

1.20

26

0.90

000.

8769

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5

BCD

Figura 49- Espectro de RMN de 1H do composto 9b (CDCl3, 300MHz).

71

50.2

458

49.2

504

39.9

809

31.7

379

29.4

516

29.3

738

29.2

027

28.9

695

27.3

520

27.1

964

22.5

617

13.9

920

(ppm)102030405060708090100110120130140150160170180190


NH

NH21'

2'

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

9c

Nomenclatura: N-decil-1,2-etanodiamina

FM: C12H28N2

MM: 200,28 g/mol

Óleo



51).

Figura 51- Espectro no IV do composto 9c (CsI).


J=6,0Hz, H1’); 2,50 (t, 2H, J=6,9Hz, H1); 1,41 (m, 5H, N-H, NH2 e H2); 1,17 (m, 14H,

H3-H9); 0,79 (t, 3H, J=6,9Hz, H10) (Figura 52).


(C2); 30,1 – 27,2 (C3, C4, C5, C6, C7, C8); 22,5 (C9); 13,9 (C10) (Figura 53).

72

73

0.61

000.

6437

0.72

24

1.80

065.

0946

1.00

04

Inte

gral

3.27

102.

7248

2.72

182.

7041

2.70

112.

6853

2.58

362.

5678

2.56

412.

5464

2.54

402.

5257

2.50

262.

4776

2.32

85

1.41

211.

3914

1.36

831.

1728

0.80

810.

7862

0.76

31

(ppm)0.51.01.52.02.53.0

0.61

00

0.64

37

0.72

24

2.482.522.562.602.642.682.72

4.04.55.05.56.06.57.0 3.5

Figura 52- Espectro de RMN de 1H do composto 9c (CDCl3, 300MHz).

Figura 53- Espectro de RMN de 13C do composto 9c (CDCl3, 75MHz).

52.4

698

49.8

103

41.6

450

31.7

534

30.0

737

29.4

360

29.1

716

27.2

431

22.5

150

13.9

298

(ppm)51015202530354045505560657075

NH

NH21'

2'

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

9d

Nomenclatura: N-dodecil-1,2-etanodiamina

FM: C14H32N2

MM: 228,32 g/mol

FF: 36-40ºC

IV (KBr), ν (cm-1): 3370 (deformação axial N-H), 2956-2853 (deformação axial

C-H alifático), 1569 (deformação angular N-H), 1470 (estiramento C-N alifático)

(Figura 54).

74

Figura 54- Espectro no IV do composto 9d (KBr).


J=5,9Hz, H1’); 2,55 (t, 2H, J=7,4Hz, H1); 2,02 (sl, 3H, N-H e NH2); 1,44 (m, 2H, H2);

1,21 (sl, 18H, H3-H11); 0,83 (t, 3H, J=7,0Hz, H12) (Figura 55).


(C2); 29,7 – 29,2 (C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9); 27,2 (C10); 22,5 (C11); 13,9 (C12) (Figura

56). 1.

9671

2.05

25

1.72

66

3.79

18

Inte

gral

2.78

442.

7654

2.74

56

2.64

322.

6227

2.60

442.

5737

2.55

032.

5254

2.01

77

(ppm)1.81.92.02.12.22.32.42.52.62.72.82.93.03.13.23.3

1.96

712.

0525

1.72

66

3.79

18

1.89

59

19.3

66

3.00

00

Inte

gral

7.27

00

2.78

442.

7654

2.74

562.

6432

2.62

272.

6044

2.57

372.

5503

2.52

54

2.01

77

1.43

99

1.21

09

0.85

390.

8327

0.80

93

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0


75

51.7

077

49.6

236

41.0

695

31.7

845

29.7

470

29.4

982

29.4

360

29.2

182

27.2

275

22.5

305

13.9

298

(ppm)5101520253035404550556065707580


NH

NH21'

2'

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2

9e

Nomenclatura: N-tetradecil-1,2-etanodiamina

FM: C16H36N2

MM: 256,36 g/mol

FF: 53-57ºC



(Figura 57).

76

Figura 57- Espectro no IV do composto 9e (KBr).


J=6,0Hz, H1’); 2,59 (t, 2H, J=7,2Hz, H1); 2,45 (sl, 3H, N-H e NH2); 1,54-1,43 (m, 2H,

H2); 1,37-1,18 (m, 22H, H3-H13); 0,87 (t, 3H, J=6,8Hz, H14), (Figura 58).


(C2); 30,0 – 29,5 (C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10 e C11); 27,4 (C12); 22,8 (C13), 14,2 (C14)

(Figura 59).

77

78

Figura 58- Espectro de RMN de 1H do composto 9e

0.99

98

0.99

53

1.03

671.

1525

2.06

97

1.28

87

12.9

71

1.33

20

Inte

gral

3.40

98

2.80

812.

7877

2.68

962.

6699

2.61

652.

5927

2.56

82

2.44

53

1.48

23

1.27

671.

2467

0.86

96

(ppm)0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.4

(CDCl3, 300MHz).

52.2

194

49.9

174

41.4

717

32.0

150

30.0

241

29.7

908

29.7

130

29.6

663

29.4

641

27.4

421

22.7

915

Figura 59- Espectro de RMN de 13C do composto 9e (CDCl3, 75MHz).

14.2

058

(ppm)05101520253035404550556065707580

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

10a

Nomenclatura: N-hexil-1,3-propanodiamina

FM: C9H22N2

MM: 158,34 g/mol

Óleo


alifático), 1560 (deformação angular N-H), 1461 (estiramento C-N alifático) (Figura

60).

4000 3000 2000 1000 0

30

40

50

60

70

80

90

100

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)



79

J=7,0Hz, H1’); 2,48 (t, 2H, J=7,4Hz, H1); 1,96 (s, 3H, N-H e NH2); 1,56 (qu, 2H,

J=7,0Hz, H2’); 1,37 (m, 6H, H3,H4,H5); 0,76 (t, 3H, J=7,0Hz, H6) (Figura 61).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 50,1 e 47,8 (C1’ e C1); 40,5 (C3’); 33,5 e

31,7 (C2’ e C2); 29,9 e 27,0 (C3 e C4); 22,6 (C5); 14,0 (C6) (Figura 62).

0.69

83

1.44

931.

8323

1.60

31

3.16

90

1.57

501.

8884

6.28

45

2.99

98

Inte

gral

7.26

93

3.26

642.

6783

2.65

562.

6329

2.58

392.

5605

2.53

712.

5020

2.47

862.

4537

2.05

211.

9592

1.58

321.

5598

1.53

711.

5137

1.49

101.

3688

1.17

500.

7675

0.74

41(ppm)

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5

Figura 61- Espectro de RMN de 1H do composto 10a (CDCl3, 300MHz).

80

77.6

499

77.2

144

76.7

945

50.2

146

50.0

746

49.9

191

47.9

750

47.8

506

47.7

106

40.5

718

40.4

785

40.3

696

33.5

264

33.4

486

31.7

378

29.9

337

27.0

253

22.5

771

14.0

542

(ppm)05101520253035404550556065707580

Figura 62- Espectro de RMN de 13C do composto 10a (CDCl3, 75MHz).

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

10b

Nomenclatura: N-octil-1,3-propanodiamina

FM: C11H26N2

MM: 186,26 g/mol

Óleo



81

63).



J=7,0Hz, H1’); 2,60 (t, 2H, J=7,2Hz, H1); 1,68 (qu, 2H, J=7,0Hz, H2’); 1,49 (m, 2H, H2);

1,27 (m, 10H, H3-H7); 0,87 (t, 3H, J=7,0Hz, H8) (Figura 64).


32,0 (C2’ e C2); 30,0 – 27,5 (C3, C4, C5, C6); 22,8 (C7); 14,2 (C8) (Figura 65).

82

83

Figura 64- Espectro de RMN de 1H do composto 10b (CDCl3, 300MHz).


77.6

499

77.2

300

76.7

945

50.1

823

47.8

649

40.4

458

33.1

356

32.0

158

29.9

938

29.6

983

29.4

494

29.0

450

27.5

519

22.8

392

14.2

536

(ppm)5101520253035404550556065707580

2.66

50

1.68

551.

6735

1.51

32

1.95

05

1.81

53

10.3

31

3.00

05

Inte

gral

7.27

00

3.39

513.

1047

2.81

212.

7894

2.76

682.

7163

2.69

292.

6687

2.62

632.

6022

2.57

80

1.70

531.

6819

1.65

851.

4895

1.26

79

0.89

120.

8699

0.84

73

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

1.68

55

1.67

35

1.51

32

1.95

05

1.81

53

Inte

gral

2.81

212.

7894

2.76

68

2.71

632.

6929

2.66

87

2.62

632.

6022

2.57

80

1.90

21

1.72

801.

7053

1.68

191.

6585

1.63

51

(ppm)1.601.701.801.902.002.102.202.302.402.502.602.702.802.90

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10c

Nomenclatura: N-decil-1,3-propanodiamina

FM: C13H30N2

MM: 214,28 g/mol

Óleo



66).

4000 3000 2000 1000 0

30

40

50

60

70

80

90

100

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)

Figura 66- Espectro no IV do composto 10c (CsI).

RMN de 1H (300MHz, CDCl3), δ (ppm): 2,94 (sl, 3H, N-H e NH2); 2,74 (t, 2H,

84

J=6,8Hz, H3’); 2,64 (t, 2H, J=6,8Hz, H1’); 2,56 (t, 2H, J=6,8Hz, H1); 1,63 (qu, 2H,

J=6,8Hz, H2’); 1,44 (m, 2H, H2); 1,23 (sl, 14H, H3-H9); 0,85 (t, 3H, J=7,1Hz, H10)

(Figura 67).


32,0 (C2’ e C2); 30,1 – 27,5 (C3, C4, C5, C6, C7, C8); 22,8 (C9); 14,2 (C10) (Figura 68).

85

2.03

400.

6738

0.65

180.

6199

0.59

11

0.58

09

5.09

67

1.00

01

Inte

gral

7.27

00

5.27

11

Figura 67- Espectro de RMN de 1H do composto 10c (CDCl3, 300MHz).

4.22

63

3.38

062.

9391

2.76

622.

7437

2.72

062.

6664

2.64

262.

6189

2.58

422.

5580

2.53

55

1.67

571.

6532

1.62

951.

6063

1.58

321.

4450

1.22

64

0.86

050.

8465

0.82

27

2.03

40

0.67

38

0.65

18

0.61

99

2.93

91

2.76

62

2.74

37

2.72

06

2.66

64

2.64

26

2.61

89

2.58

42

2.55

80

2.53

55

2.42.62.83.0

0.59

11

1.67

57

1.65

32

1.62

95

1.60

63

1.58

32

1.6

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5(ppm)

77.6

499

77.2

300

76.7

945

50.1

823

47.8

649

40.4

458

33.1

356

32.0

158

29.9

938

29.6

983

29.4

494

29.0

450

27.5

519

22.8

392

14.2

536

(ppm)5101520253035404550556065707580

Figura 68- Espectro de RMN de 13C do composto 10c (CDCl3, 75MHz).

NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

10d

Nomenclatura: N-dodecil-1,3-propanodiamina

FM: C15H34N2

MM: 242,34 g/mol

FF: 44-48ºC



(Figura 69).

86

87

Figura 69: Espectro no IV do composto 10d (KBr).


J=7,0Hz, H1’); 2,51 (t, 2H, J=7,2Hz, H1); 1,92 (sl, 3H, N-H e NH2); 1,62 (m, 2H, H2’);

1,43 (m, 2H, H2); 1,21 (sl, 18H, H3-H11); 0,83 (t, 3H, J=6,8Hz, H12) (Figura 70).

RMN de 13C (75MHz, CDCl3), δ (ppm): 50,4 e 48,0 (C1’ e C1); 40,6 (C3’), 33,9 e

32,0 (C2’ e C2); 30,9 – 29,5 (C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9); 28,7 (C10); 22,8 (C11), 14,3

(C12) (Figura 71).

Figura 70- Espectro de RMN de 1H do composto 10d (CDCl3, 300MHz). 1.

1136

1.34

691.

1910

2.54

43

1.26

04

1.68

91

17.9

12

3.00

02

Inte

gral

7.27

00

2.74

342.

7207

2.69

812.

6447

2.62

122.

5978

2.56

572.

5422

2.51

81

1.92

34

1.62

571.

6023

1.57

881.

4340

1.21

31

0.83

560.

8130

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

77.6

633

77.2

300

76.8

112

50.3

807

50.2

796

47.9

688

40.6

029

33.8

870

33.7

859

32.0

383

30.9

406

30.1

752

29.4

675

28.8

031

28.7

164

22.8

093

14.2

880

(ppm)05101520253035404550556065707580

88


NH

NH2

1'

2'

3'1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

10e

Nomenclatura: N-tetradecil-1,3-propanodiamina

FM: C17H38N2

MM: 260,36 g/mol

FF: 47-52ºC



(Figura 72).

89


RMN de 1H (300MHz, CDCl3), δ (ppm): 2,73 (m, 6H, NH2, NH, H3’); 2,65 (t, 2H,

J=7,0Hz, H1’); 2,57 (t, 2H, J=7,4Hz, H1); 1,66 (qu, 2H, J=7,0Hz, H2’); 1,46 (m, 2H, H2);



32,1 (C2’ e C2); 30,1-29,5 (C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11); 27,6 (C12); 22,9 (C13);

14,3 (C14) (Figura 74).

0.99

920.

3496

0.32

50

0.31

36

0.33

23

3.23

56

0.39

70

Inte

gral

7.27

00

4.84

43

2.75

512.

7332

2.67

762.

6534

2.63

002.

5942

2.57

002.

5452

1.68

861.

6659

1.64

251.

6191

1.59

571.

4603

1.23

06

0.87

730.

8561

0.83

27

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

Figura 73- Espectro de RMN de 1H do composto 10e (CDCl3, 300MHz).

90

SIL2

77.6

688

77.2

488

76.8

134

50.2

491

47.9

161

40.5

130

33.3

898

32.0

989

30.0

925

29.8

592

29.8

126

29.7

659

29.5

326

27.5

730

22.8

605

14.2

908

(ppm)0102030405060708090100

Figura 74- Espectro de RMN de 13C do composto 10e (CDCl3, 75MHz).

5.4- Síntese das ribonamidas 7, 11a-e e 12a-e.

À uma solução etanólica (10 mL) de diamina monoalquilada 6, 9a-e ou 10a-e foi

adicionada lentamente (3-5 gotas à cada 15 minutos) uma solução de D-ribonolactona

(1eq/mol) em etanol (20 mL) fornecendo os compostos anfifílicos 7, 11a-e e 12a-e,

respectivamente, (Tabela 13).

A reação foi mantida sob constante agitação à temperatura ambiente por 24 horas,

sendo acompanhada por CCDS (eluente: diclorometano/metanol/NH4OH 1:1:0,5 –

revelador: solução etanólica de H2SO4 20%). Após o término da reação o solvente foi

removido sob pressão reduzida. No caso dos produtos 7, 12 b e 12 c (óleos), foi feita a

purificação por coluna cromatográfica (eluente: diclorometano e metanol, iniciando

com 100% de CH2Cl2, acrescentando MeOH numa taxa de 5% até 60%) e para os

demais produtos, 11a-e, 12a, 12d e 12e (sólidos) a purificação foi feita por

91

recristalização em água (10-20mL).

Tabela 13- Estequiometria das reações de obtenção e rendimento dos compostos 7,

11a-e e 12a-e.

Composto D-ribonolactona

(g;mmol)

Amina monoalquilada

(g;mmol)

Rend. (g;mmol;%)

7 0,800; 5,40 0,930; 5,40 1,04; 3,24; 60%

11a 0,925; 6,25 0,900; 6,25 1,09; 3,75; 60%

11b 0,600; 4,07 0,700; 4,07 1,05; 3,28; 81%

11c 1,000; 6,76 1,352; 6,76 1,74; 5,00; 74%

11d 0,800; 5,40 1,300; 5,40 1,38; 3,66; 70%

11e 0,639; 2,50 0,638; 2,50 0,90; 2,23; 90%

12a 0,470; 3,16 0,500; 3,16 0,78; 2,54; 80%

12b 0,550; 3,72 0,691; 3,72 0,99; 2,97; 80%

12c 0,595; 4,00 0,870; 4,00 0,87; 2,40; 60%

12d 0,600; 4,07 1,000; 4,07 0,97; 2,48; 60%

12e 0,490; 3,31 0,900; 3,31 0,97; 2,31; 70%

CHNOHOHOHOH

O123

NH

4

5,5'

67

8

9

10

11

12

13

1'

2'

7

Nomenclatura: [2-N-(2-etil-hexilamino)etil]-D-ribonamida

FM: C15H32O5N2

MM: 320,23 g/mol

Óleo

92

Análise Elementar: C15H32O5N2 .3H2O

Calc.: C 48,11%; H 10,23%; N 8,74%

Enc.: C 48,74%; H 9,33%; N 6,77%

IV (CsI), ν (cm-1): 3443-3320 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2940

(deformação axial C-H alifático), 1660 (estiramento C=O(amida)), 1031 (estiramento C-

O), (Figura 75).

4000 3000 2000 1000 010

20

30

40

50

60

70

80

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)


RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 8,61 (sl, 1H, N-H(amida)); 5,22 (sl, 4H, O-

H); 5,12 (sl, 1H, H2); 4,80 (m, 1H, H3); 4,71 (m, 1H, H4); 4,47-4,39 (m, 2H, H5, H5’);

3,66 (m, 2H, H2’); 2,88 (m, 2H, H1’); 2,51 (m, 2H, H6); 1,31 (m, 1H, H7); 1,22 (m, 8H,

H8, H9, H10, H12); 0,85 (H11 e H13, m, 6H) (Figura 76).

RMN de 13C (75MHz, C5D5N), δ (ppm): 175,0 (C1); 76,2, 74,9 e 74,4 (C2, C3 e

C4); 65,5 (C5); 53,5 e 50,3 (C6 e C1’); 40,3 e 39,7 (C2’ e C7); 32,1 (C8); 29,8 (C9); 25,1

(C12); 23,9 (C10); 14,9 (C11); 11,5 (C13) (Figura 77).

93

94

Figura 76- Espectro de RMN de 1H do composto 7 (C5D5N, 300MHz).

Figura 77- Espectro de RMN de 13C do composto 7 (C5D5N, 75MHz).

175.

0028

150.

7076

150.

3499

149.

9922

136.

4448

136.

1181

135.

7915

124.

3750

124.

0483

123.

7217

76.2

047

74.8

981

74.3

848

65.4

880

53.4

960

50.2

919

40.2

597

39.7

464

32.0

939

30.5

074

29.7

608

25.1

569

23.8

970

14.8

758

11.5

006

(ppm)102030405060708090100110120130140150160170180190

0.71

87

4.43

501.

2319

0.97

060.

9399

0.72

530.

8549

1.40

95

1.54

19

1.66

14

1.46

027.

7338

5.99

98

Inte

gral

8.73

848.

6107

7.60

20

7.23

27

5.22

925.

1389

5.12

594.

8021

4.71

754.

4711

4.40

684.

3881

3.73

083.

6674

2.88

57

2.51

88

2.02

59

1.31

651.

2214

0.85

940.

8447

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0

CHNOHOHOHOH

O123

NH

4

5,5'

67

8

9

10

11

1213

1'

2'

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'123

4

5,5'

6

7

8

9

10

11

11a

Nomenclatura: N-[2-(hexilamino)etil]-D-ribonamida FM: C13H28N2O5MM: 292,23 g/mol FF: 56,5-58ºC [α]D: + 8,8 (c 1,5; 20ºC; DMSO) Análise Elementar: C13H28N2O5 . 0,5H2O

Calc.: C 51,82%; H 9,63%; N 9,30%

Enc.: C 52,12%; H 9,73%; N 8,81%

IV (KBr), ν (cm-1): 3392-3335 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2927-

2853 (deformação axial C-H alifático), 1654 (estiramento C=O(amida)), 1542

(deformação angular N-H), 1076 (estiramento C-O) (Figura 78).

4000 3000 2000 1000 0

10

20

30

40

50

60

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber cm-1

Figura 78- Espectro no IV do composto 11a (KBr).

95

RMN de 1H (300MHz, D2O), δ (ppm): 4,37 (m, 1H, H2); 3,93 (m, 1H, H3); 3,83

(m, 1H, H4); 3,79-3,65 (m, 2H, H5, H5’); 3,43 (m, 2H, H2’); 2,90 (m, 2H, H1’), 2,70 (m,

2H, H6); 1,53 (m, 1H, H7); 1,31 (m, 6H, H8, H9, H10); 0,88 (sl, 3H, H11) (Figura 79).

RMN de 13C (75MHz, D2O), δ (ppm): 176,4 (C1); 76,5, 75,0 e 73,5 (C2, C3 e C4);

65,5 (C5); 50,1 e 49,0 (C6 e C1’); 39,4 (C2’), 32,7, 29,6 e 27,9 (C7, C8 e C9); 23,8 (C10);

15,3 (C11) (Figura 80).

0.73

00

1.00

712.

0042

1.10

22

1.77

87

2.47

95

1.58

19

1.88

97

6.14

01

2.99

91

Inte

gral

4.80

00

4.59

44

4.36

69

4.17

603.

9273

3.83

443.

7949

3.67

643.

6545

3.43

28

2.89

662.

8520

2.70

20

1.52

80

1.31

36

0.88

06

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'123

4

5,5'

6

7

8

9

10

11

Figura 79- Espectro de RMN de 1H do composto 11a (D2O, 300MHz).

96

176.

3855

119.

4584

75.4

566

75.2

700

74.7

567

74.6

789

74.6

011

73.5

124

72.7

036

64.8

800

64.7

867

50.0

883

49.2

484

49.0

462

39.4

028

39.2

628

32.7

458

29.5

883

27.8

463

23.8

023

15.2

788

15.1

699

(ppm)102030405060708090100110120130140150160170180190200210

Figura 80- Espectro de RMN de 13C do composto 11a (D2O, 75MHz).

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

11b

Nomenclatura: N-[2-(octilamino)etil]-D-ribonamida FM: C15H32N2O5MM: 320,23 g/mol FF: 58-60ºC [α]D: + 2,55 (c 1,0; 20ºC; C5H5N) Análise Elementar: C15H32N2O5 .2H2O Calc.: C 50,54%; H 10,18%; N 7,86%

Enc.: C 50,86%; H 10,02%; N 7,68%

97




4000 3000 2000 1000 0

10

20

30

40

50

60

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber cm-1

Figura 81- Espectro no IV do composto 11b (KBr).

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 8,67 (s, 1H, N-H(amida)); 5,68 (m, 4H, O-

H); 5,12 (sl, 1H, H2); 4,80 (m, 1H, H3); 4,71 (m, 1H, H4); 4,50-4,38 (m, 2H, H5, H5’);

3,80 (m, 2H, H2’); 2,90 (m, 2H, H1’); 2,67 (m, 2H, H6); 1,53 (m, 2H, H7); 1,18 (m, 10H,

H8, H9, H10, H11, H12); 0,85 (t, 3H, J=7,1Hz, H13) (Figura 82).

RMN de 13C (75MHz, C5D5N), δ (ppm): 174,7 (C1); 75,8 – 73,0 (C2, C3 e C4);

65,1 (C5); 49,8 e 49,4 (C6 e C1’); 39,2 (C2’); 32,1 – 27,7 (C7, C8, C9, C10, C11); 23,0

(C12); 14,4 (C13) (Figura 83).

98

99

Figura 82- Espectro de RMN de 1H do composto 11b (C5D5N, 300MHz).

Figura 83- Espectro de RMN de 13C do composto 11b (C5D5N, 75MHz).

174.

7369

150.

3500

149.

9923

149.

6346

136.

0258

135.

6992

135.

3570

123.

9723

123.

6613

123.

3191

75.8

206

74.5

764

74.2

653

73.9

076

73.2

077

73.0

522

65.1

203

49.7

851

49.3

963

39.2

558

39.0

070

32.1

482

30.0

796

29.8

774

29.6

286

27.7

000

23.0

031

14.3

712

(ppm)020406080100120140160180200

0.68

40

4.17

23

0.78

45

0.80

310.

7318

0.82

160.

8988

1.69

60

1.70

34

1.65

19

1.84

60

10.5

30

3.00

22

Inte

gral

8.74

008.

6741

7.60

12

7.23

11

5.68

155.

3334

5.12

434.

9486

4.92

014.

8079

4.71

354.

4972

4.46

954.

3930

4.37

76

3.94

813.

8049

3.67

56

2.96

302.

8980

2.67

10

2.17

97

1.52

98

1.27

441.

1849

0.87

010.

8506

0.82

70

(ppm)0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

11c

14

15

Nomenclatura: N-[2-(decilamino)etil]-D-ribonamida FM: C17H36N2O5MM: 348,26 g/mol FF: 78-81ºC [α]D: + 6,83 (c 1,5; 20ºC; C5H5N) Análise Elementar: C17H36N2O5 .2H2O Calc.: C 53,10%; H 10,49%; N 7,29%

Enc.: C 53,31%; H 10,04%; N 6,88%




4000 3000 2000 1000 045

50

55

60

65

70

75

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

Figura 84- Espectro no IV do composto 11c (KBr).

100


H); 5,16 (m, 1H, H2); 4,84 (m, 1H, H3); 4,75 (m, 1H, H4); 4,52-4,35 (m, 2H, H5, H5’);

3,62 (m, 2H, H2’); 2,94 (m, 2H, H1’); 2,63 (m, 2H, H6); 1,52 (m, 2H, H7); 1,33 (m, 14H,

H8, H9, H10, H11, H12, H13, H14); 0,86 (t, 3H, J=6,9Hz, H15) (Figura 85).

RMN de 13C (75MHz, C5D5N), δ (ppm): 175,3 (C1); 76,6 – 74,7 (C2, C3, C4); 65,8

(C5); 50,8 e 50,4 (C6 e C1’); 40,1 (C2’); 33,0 – 30,4 (C7, C8, C9, C10, C11, C12); 28,6

(C13); 23,8 (C14); 15,2 (C15) (Figura 86).

1.07

55

4.02

43

1.26

84

0.99

691.

4482

0.89

221.

1887

1.49

23

1.73

38

1.73

88

1.79

78

14.5

61

3.00

00

Inte

gral

8.74

008.

6930

7.61

61

7.24

43

5.49

725.

1681

5.15

604.

8412

4.83

024.

7373

4.51

544.

4782

4.40

934.

3907

4.37

214.

3535

3.89

763.

8736

3.81

563.

6691

3.62

32

2.94

312.

9235

2.62

83

1.51

741.

4945

1.35

011.

3272

1.19

600.

8855

0.86

690.

8439

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Figura 85- Espectro de RMN de 1H do composto 11c (C5D5N, 300MHz).

101

175.

2983

151.

0655

150.

7078

150.

3500

136.

8182

136.

7716

136.

4916

136.

4294

136.

1650

136.

1027

124.

7174

124.

3907

124.

0641

76.5

784

75.1

630

74.7

119

65.8

462

50.8

524

50.4

013

40.1

669

32.9

655

31.3

790

30.7

880

30.7

413

30.4

458

28.5

638

23.8

043

15.1

564

(ppm)020406080100120140160180200

Figura 86- Espectro de RMN de 13C do composto 11c (C5D5N, 75MHz).

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

11d

14

15

16

17

Nomenclatura: N-[2-(dodecilamino)etil]-D-ribonamida FM: C19H40N2O5MM: 376,29 g/mol FF: 92-95ºC [α]D: + 9,9 (c 1,5; 20ºC; DMSO) Análise Elementar: C19H40N2O5 Calc.: C 60,61%; H 10,71%; N 7,44%

102

Enc.: C 60,63%; H 10,72%; N 7,48%

Espectrometria de massas:

E.M. (IE-70eV) (Figura 87), m/Z: 198 (CH3(CH2)11-NH=CH2);

57 (-CH2-CH2-CH2-CH3); 71 (-CH2-(CH2)3-CH3); 85 (-CH2-(CH2)4-CH3);

113 (-CH2-(CH2)6-CH3).

E.M. (ES-Na; H2O + MeOH) (Figura 88): m/Z: 399,3 [M + Na]+; 377,3 [M + H]+

+

+ ++

+

103

Figura 87- Espectro de massas do composto 11d (IE-70eV).

Figura 88: Espectro de massas do composto 11d (ES-Na).

104




105

4000 3000 2000 1000 0

20

30

40

50

60

70

Tran

smitt

ance

%

Wavenumber (cm-1)

Figura 89- Espectro no IV do composto 11d (KBr).

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 8,59 (s, 1H, N-H(amida)); 5,13 (d, 1H,

J=3,6Hz, H2); 4,81 (m, 1H, H3); 4,72 (m, 1H, H4); 4,52-4,34 (2dd, 2H, J5,4=4,0Hz,

J5’,4=5,6Hz, J5,5’=10,8Hz, H5 e H5’); 3,64 (m, 2H, H2’); 2,88 (t, 2H, J=5,6Hz, H1’); 2,59

(t, 2H, J=6,9Hz, H6); 1,48 (m, 2H, H7); 1,24 (m, 18H, H8, H9, H10, H11, H12, H13, H14,

H15, H16); 0,88 (t, 3H, J=6,5Hz, H17) (Figura 90).


(C5); 50,1 e 49,7 (C6 e C1’); 39,4 (C2’); 32,3 – 27,8 (C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14,

C15); 23,1 (C16); 14,5 (C17) (Figura 91).

Figura 90- Espectro de RMN de 1H do composto 11d (C5D5N, 300MHz).

174.

5595

150.

3577

149.

9999

149.

6422

136.

0792

135.

7526

135.

4104

124.

0250

123.

6984

123.

3562

75.8

703

74.5

793

74.4

549

73.9

571

65.1

225

50.1

286

49.6

776

39.4

276

32.2

728

30.6

707

30.0

953

29.7

686

27.8

555

23.0

960

14.4

947

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180

0.99

98

1.46

45

1.29

251.

2870

1.14

981.

0703

2.06

73

2.19

14

2.21

43

2.25

5619

.249

3.48

93

Inte

gral

8.74

008.

5946

7.60

18

7.23

12

5.13

865.

1265

4.80

954.

7242

4.50

334.

4793

4.39

954.

3809

4.36

344.

3448

3.75

883.

6451

2.87

752.

8590

2.58

782.

5648

1.48

46

1.24

08

0.87

780.

8560

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

1.46

45

1.29

25

1.28

70

1.14

98

1.07

03

Inte

gral

5.13

865.

1265

4.83

244.

8095

4.79

63

4.72

424.

7111

4.51

654.

5033

4.47

934.

4673

4.39

954.

3809

4.36

344.

3448

(ppm)4.304.354.404.454.504.554.604.654.704.754.804.854.904.955.005.055.105.155.20

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

106

Figura 91- Espectro de RMN de 13C do composto 11d (C5D5N, 75MHz).

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

11e

14

15

16

17

18

19

Nomenclatura: N-[2-(tetradecilamino)etil]-D-ribonamida FM: C21H44N2O5MM: 404,33 g/mol FF: 94,5-97,2ºC [α]D: + 4,4 (c 1,25; 20ºC; C5H5N) Análise Elementar: C21H44N2O5 Calc.: C 62,34%; H 10,96%; N 6,92%

Enc.: C 62,15%; H 11,04%; N 6,92%




4000 3000 2000 1000 0

10

20

30

40

50

60

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)


107


H); 5,11 (m, 1H, H2); 4,82 (m, 1H, H3); 4,71 (m, 1H, H4); 4,51-4,36 (m, 2H, H5, H5’);

3,67 (m, 2H, H2’); 2,89 (m, 2H, H1’); 2,62 (t, 2H, J=6,8Hz, H6); 1,51 (m, 2H, H7); 1,27

(m, 22H, H8-H18); 0,89 (t, 3H, J=6,6Hz, H19) (Figura 93).


(C5), 50,2 e 49,7 (C6 e C1’); 39,4 (C2’); 32,3 – 27,9 (C7 – C17); 23,2 (C18); 14,6 (C19)

(Figura 94).

0.81

90

4.01

13

1.35

00

1.14

240.

9464

0.98

120.

8491

1.80

63

1.75

89

1.73

15

2.03

9022

.482

2.99

82

Inte

gral

8.74

008.

5903

7.60

20

7.23

27

5.12

845.

1154

4.82

174.

7989

4.71

524.

5085

4.47

194.

3955

4.37

604.

3581

3.76

673.

6756

3.65

61

2.90

692.

8898

2.64

502.

6230

2.60

02

1.51

19

1.27

52

0.88

800.

8660

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5

CHNOHOHOHOH

O

NH

1'

2'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 93- Espectro de RMN de 1H do composto 11e (C5D5N, 300MHz).

108

174.

8164

150.

3500

149.

9923

149.

6345

136.

3359

136.

0093

135.

6826

124.

2038

123.

8772

123.

5505

75.9

710

74.8

044

73.8

401

65.1

921

50.1

670

49.6

692

39.3

881

32.3

421

30.1

801

29.8

379

27.9

248

23.1

653

14.5

640

(ppm)020406080100120140160180200220

Figura 94- Espectro de RMN de 13C do composto 11e (C5D5N, 75MHz).

CHNOHOHOHOH

O H N

109

1'

2'

3'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

1

Nomenclatura: N-[3-(hexilamino)propil]-D-ribonamida FM: C14H30N2O5MM: 306,22 g/mol Óleo [α]D: + 14,1 (c 0,5; 20ºC; C5H5N)

2a

IV (CsI), ν (cm-1): 3440-3335 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2915-



4000 3000 2000 1000 045

50

55

60

65

70

75

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)



H); 5,06 (d, 1H, J=3,7Hz, H2); 4,76 (m, 1H, H3); 4,66 (m, 1H, H4); 4,46-4,31 (m, 2H,

H5, H5’); 3,55 (m, 2H, H3’); 2,86 (m, 2H, H1’); 2,63 (t, 2H, J=7,1Hz, H6); 1,90 (qu, 2H,

J=6,8Hz, H2’); 1,54 (m, 2H, H7); 1,15 (m, 6H, H8,H9,H10); 0,78 (t, 3H, J=6,8Hz, H11)

(Figura 96).


(C5); 50,1 e 47,7 (C6 e C1’); 37,8 (C3’); 32,2 (C2’); 29,8-27,5 (C7, C8, C9); 23,2 (C10);

14,6 (C11) (Figura 97).

110

111



175.

0390

150.

5277

150.

1544

149.

7967

136.

2812

135.

9546

135.

6280

124.

1967

123.

8700

123.

5434

75.8

894

75.7

339

75.6

561

74.7

230

74.5

674

74.1

786

65.2

668

50.1

183

47.6

921

37.8

160

32.2

169

29.7

907

27.5

200

23.1

652

14.5

955

(ppm)020406080100120140160180200

0.53

30

4.06

15

0.83

66

0.92

650.

9985

0.80

891.

1482

1.67

90

1.73

121.

7857

1.70

89

1.83

82

6.56

39

2.99

99

Inte

gral

8.75

298.

7041

7.57

99

7.20

74

5.75

625.

0705

5.05

834.

7582

4.74

434.

6630

4.45

724.

4328

4.35

234.

3335

4.31

56

3.66

413.

5543

3.32

81

2.85

802.

6579

2.63

432.

6099

1.90

14

1.53

94

1.28

971.

1514

0.79

920.

7780

0.75

53

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

1.78

57

1.70

89

Inte

gral

2.65

79

2.63

43

2.60

99

2.19

26

1.94

531.

9234

1.90

141.

8786

1.85

75

(ppm)1.751.801.851.901.952.002.052.102.152.202.252.302.352.402.452.502.552.602.652.70

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'1234

5,5'

6

7

8

9

10

11

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'123

45,5'

6

7

8

9

10

11

12b

12

13

Nomenclatura: N-[3-(octilamino)propil]-D-ribonamida FM: C16H34N2O5MM: 334,25 g/mol Óleo [α]D: + 8,33 (c 1,5; 20ºC; C5H5N) Análise Elementar: C16H34N2O5 . 3H2O Calc.: C 49,47%; H 10,38%; N 7,21%

Enc.: C 49,59%; H 9,94%; N 6,90%

IV (CsI), ν (cm-1): 3450-3398 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2925-



4000 3000 2000 1000 0

60

70

80

90

100

110

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)


112

RMN de 1H (300MHz, D2O), δ (ppm): 4,25 (d, 1H, J=3,0Hz, H2); 3,85 (m, 1H,

H3); 3,83 (m, 1H, H4); 3,75-3,54 (m, 2H, H5, H5’); 3,21 (m, 2H, H3’); 2,60-2,62 (m, 4H,

H1’,H6); 1,69 (m, 2H, H2’); 1,46 (m, 2H, H7); 1,23 (m, 10H, H8, H9, H10, H11, H12); 0,81

(t, 3H, J=6,6Hz, H13) (Figura 99).

0.78

30

1.05

67

2.15

07

1.14

26

1.59

40

4.08

87

1.89

43

1.94

55

10.2

48

2.99

80

Inte

gral

4.86

264.

7990

4.72

13

4.25

884.

2491

4.09

904.

0878

3.86

973.

8516

3.84

243.

8272

3.81

603.

7651

3.74

953.

7309

3.71

383.

6014

3.57

893.

5618

3.53

783.

4703

3.28

263.

2113

3.18

88

2.62

372.

6022

1.69

391.

6714

1.46

51

1.23

49

1.11

26

0.80

910.

7871

(ppm)0.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.0

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

34

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

Figura 99- Espectro de RMN de 1H do composto 12b (py-D5, 300MHz).

113

Mapa de contornos 1H x 1H (COSY, D2O), δ (ppm): 0,81 (H13) x 1,23 (H8-12); 1,46

(H7) x 2,62 (H6); 1,69 (H2’) x 2,60 (H1’), 1,69 (H2’) x 3,21 (H3’); 3,75-3,54(H5, H5’) x

3,83 (H4); 3,85 (H3) x 3,83 (H4); 3,85 (H3) x 4,25 (H2) (Figura 100).

114

(ppm) 4.8 4.0 3.2 2.4 1.6 0.8

(ppm)

4.8

4.0

3.2

2.4

1.6

0.8

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

34

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

133’ 1’/ 6

2 4 5 5’3 2’ 7

Figura 100- Mapa de contornos (COSY) do composto 12b (D2O, 300MHz).

RMN de 13C (75MHz, D2O), δ (ppm): 174,2 (C1); 73,8-71,3 (C2, C3, C4); 63,2

(C5); 49,3 e 46,4 (C6 e C1’); 37,0 (C3’); 32,0 (C2’); 29,6-27,5 (C7, C8, C9, C10, C11); 22,8

(C12); 14,0 (C13) (Figura 101).

174.

2073

73.8

366

73.0

745

71.2

702

63.1

976

49.3

078

46.4

459

37.0

667

32.0

428

29.5

852

28.9

319

28.3

875

27.5

321

22.8

192

14.0

000

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

34

5,5'

6

7

8

9

10

11

12

13

Figura 101: Espectro de RMN de 13C do composto 12b (D2O, 75MHz).

115

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

34

5,5'

6

7

8

9

10

11

12c

12

13

14

15

Nomenclatura: N-[3-(decilamino)propil]-D-ribonamida FM: C18H38N2O5MM: 362,28 g/mol FF: 72-75,5ºC [α]D: + 6,15 (c 1,0; 20ºC; C5H5N) Análise Elementar: C18H38N2O5 .2H2O Calc.: C 54,25%; H 10,62%; N 7,03%

Enc.: C 54,35%; H 10,57%; N 6,95%




4000 3000 2000 1000 0

25

30

35

40

45

50

55

60

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)


116

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 5,11 (m, 4H, O-H); 5,10 (m, 1H, H2);

4,81 (m, 1H, H3); 4,72 (m, 1H, H4); 4,49-4,37 (m, 2H, H5, H5’); 3,64 (m, 2H, H3’); 2,83

(m, 2H, H1’); 2,62 (m, 2H, H6); 1,87 (m, 2H, H2’); 1,57 (m, 2H, H7); 1,20 (sl, 14H, H8-

H14); 0,87 (t, 3H, J=7,1Hz, H15) (Figura 103).


(C5); 50,6 e 48,3 (C1’ e C6); 38,3 (C3’); 32,6 (C2’); 32,6 – 30,1 (C7, C8, C9, C10, C11, C12);

28,2 (C13); 23,4 (C14); 14,8 (C15) (Figura 104).

4.33

001.

4309

1.26

961.

1515

0.93

300.

9665

1.70

81

1.75

781.

7836

1.73

20

1.82

46

14.3

20

2.99

98

Inte

gral

8.74

00

7.59

79

7.22

95

5.11

055.

0975

4.80

794.

7192

4.52

724.

4906

4.40

854.

3890

4.37

19

3.63

49

2.82

722.

6385

2.61

65

1.86

73

1.56

96

1.22

07

0.89

120.

8709

0.84

73

(ppm)1.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0

Figura 103- Espectro de RMN de 1H do composto 12c (C5D5N, 300MHz).

117

175.

0324

150.

7077

150.

3500

149.

9923

136.

4146

136.

3680

136.

0880

136.

0413

135.

7147

124.

3456

124.

0190

123.

6768

76.1

160

74.7

474

74.5

763

73.5

343

65.8

511

65.4

468

50.6

093

48.2

608

38.2

603

32.5

990

30.5

927

30.4

061

30.3

750

30.0

639

28.1

820

23.4

228

14.7

599

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190200

Figura 104- Espectro de RMN de 13C do composto 12c (C5D5N, 75MHz).

118

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'12

3

4

5,5'

6

7

8

9

10

11

Nomenclatura: N-[3-(dodecilamino)propil]-D-ribonamida FM: C20H42N2O5MM: 390,31 g/mol FF: 72-76,5ºC [α]D: + 7,3 (c 1,5; 20ºC; DMSO) Análise Elementar: C20H42N2O5 .H2O Calc.: C 58,79%; H 10,85%; N 6,86%

Enc.: C 57,92%; H 10,96%; N 6,79%



12d

12

13 15

16

17

14


4000 3000 2000 1000 045

50

55

60

65

70

75

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

Figura 105- Espectro no IV do composto 12d

119

(KBr).

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 5,08 (d, 1H, J=4,4Hz, H2); 4,78 (m, 1H,

H3); 4,70 (m, 1H, H4); 4,47-4,36 (m, 2H, H5, H5’); 3,64 (t, 2H, J=6,6Hz, H3’); 2,73 (t,

2H, J=6,3Hz, H1’); 2,55 (t, 2H, J=7,1Hz, H6); 1,81 (m, 2H, H2’); 1,51 (m, 2H, H7); 1,23

(sl, 18H, H8-H16); 0,86 (t, 3H, J=7,1Hz, H17) (Figura 106).


(C5); 51,1 e 48,8 (C1’ e C6); 38,6 (C3’); 32,8 (C2’); 31,2-30,3 (C7, C8, C9, C10, C11, C12,

C13, C14); 28,5 (C15); 23,6 (C16); 15,0 (C17) (Figura 107).

120

Figura 106- Espectro de RMN de 1H do composto 12d (C5D5N, 300MHz).

Figura 107- Espectro de RMN de 13C do composto 12d (C5D5N, 75MHz).

175.

0235

150.

8698

150.

5121

150.

1544

136.

6078

136.

5612

136.

2812

136.

2346

135.

9546

135.

9079

124.

5232

124.

1966

123.

8700

76.2

626

74.9

406

74.7

695

65.5

933

51.0

824

48.7

806

38.6

090

32.7

922

31.2

369

30.8

947

30.6

459

30.2

882

28.4

685

23.6

160

14.9

686

(ppm)020406080100120140160180200

1.29

45

1.20

501.

2357

0.96

790.

9806

1.78

58

1.86

021.

8700

1.90

70

1.98

97

18.1

88

2.99

94

Inte

gral

8.72

49

7.58

12

7.21

19

5.09

695.

0823

4.82

124.

7984

4.78

464.

7113

4.69

674.

5202

4.50

724.

4828

4.47

064.

3990

4.38

034.

3624

4.34

37

3.66

043.

6392

3.61

73

2.74

612.

7257

2.70

462.

5769

2.55

332.

5297

1.81

061.

7895

1.51

13

1.22

82

0.87

920.

8589

0.83

53

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0

1.77

65

1.83

16

1.87

88

Inte

gral

3.66

043.

6392

3.61

73

2.74

612.

7257

2.70

46

2.57

692.

5533

2.52

97

(ppm)2.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.403.503.603.703.80

CHNOHOHOHOH

O HN

1'

2'

3'123

4

5,5'

6

7

8

9

10

11

12e

12

13

14

15

16

17

18

19

Nomenclatura: N-[3-(tetradecilamino)propil]-D-ribonamida FM: C22H46N2O5 MM: 418,34 g/mol FF: 81-85,5ºC [α]D: + 8,66 (c 0,6; 20ºC;C5H5N) Análise Elementar: C22H46N2O5.H2O Calc.: C 60,52%; H 11,08%; N 6,42%

Enc.: C 60,02%; H 11,08%; N 6,32%




4000 3000 2000 1000 010

20

30

40

50

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)


121

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 5,07 (m, 4H, O-H); 5,06 (m, 1H, H2);

4,68 (m, 1H, H3); 4,48 (m, 1H, H4); 4,45-4,31 (m, 2H, H5, H5’); 3,60 (m, 2H, H3’); 2,71

(t, 2H, J=6,0Hz, H1’); 2,54 (t, 2H, J=7,0Hz, H6); 1,81 (m, 2H, H2’); 1,50 (m, 2H, H7);



(C5); 50,9 e 48,5 (C1’ e C6); 38,4 (C3’); 32,7 (C2’); 31,0 – 30,2 (C7, C8, C9, C10, C11, C12,

C13, C14, C15, C16); 28,3 (C17); 23,5 (C18); 14,8 (C19) (Figura 110).

1.48

14

1.40

261.

1368

0.99

360.

9531

1.76

50

1.81

771.

8661

1.84

11

1.83

77

22.2

28

3.00

07

Inte

gral

8.69

74

7.58

00

7.20

72

5.07

415.

0610

4.77

344.

6805

4.48

594.

4487

4.36

344.

3449

4.32

744.

3088

3.83

21

3.60

36

2.71

252.

5365

2.51

35

1.81

60

1.50

66

1.25

181.

2299

0.86

480.

8440

0.82

10

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5

1.81

73

1.86

56

Inte

gral

2.73

222.

7125

2.69

28

2.56

052.

5365

2.51

35

(ppm)2.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.203.30

Figura 109- Espectro de RMN de 1H do composto 12e (C5D5N, 300MHz).

122

174.

9858

150.

7078

150.

3500

149.

9923

136.

6013

136.

2591

135.

9325

124.

5012

124.

1590

123.

8324

76.1

473

74.8

408

74.7

320

74.5

142

73.5

344

65.4

624

50.9

516

48.5

253

38.4

004

32.6

925

31.0

284

30.7

017

30.5

462

30.4

996

30.1

885

28.3

533

23.5

163

14.8

223

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190200

Figura 110- Espectro de RMN de 13C do composto 12e (C5D5N, 75MHz).

123

5.5- Síntese da hidrazida 13.

Em um balão de 50 mL contendo uma solução de hidrazina hidratada 80% (3,68

mL, 60 mmol) em metanol (5 mL), foi adicionada lentamente (5 gotas à cada 20

minutos) uma solução de D-ribonolactona (2,96g, 20 mmol) em metanol (20,0 mL). A

reação foi deixada sob agitação magnética à temperatura ambiente por 24 horas.

Ocorreu a formação de um preciptado branco, o qual foi filtrado e lavado com metanol

(20mL) e éter etílico (20mL), fornecendo a hidrazida 13 (2,88g, 16 mmol, rend.80%).

C NHNH2

OHOHOHOH

O12

3

4

5,5'

13

Nomenclatura: ribonoil-hidrazida FM: C5H12N2O5MM: 180,19 g/mol FF: 145,5-148,5ºC [α]D: + 7,0 (c 0,5; 20ºC; DMSO) IV (KBr), ν (cm-1): 3369-3296 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2948

(deformação axial C-H alifático), 1631 (estiramento C=O(hidrazida)), 1061 (estiramento C-

O) (Figura 111).

124

125

4000 3000 2000 1000 010

20

30

40

50

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

Figura 111- Espectro no IV do composto 13 (KBr).

RMN de 1H (300MHz, D2O), δ (ppm): 4,34 (sl, 1H, H2); 3,86 (m, 1H, H3); 3,78

(m, 1H, H4); 3,74-3,62 (m, 2H, H5, H5’) (Figura 112).

RMN de 13C (75MHz, D2O), δ (ppm): 175,4 (C1); 75,4 – 73,7 (C2, C3 e C4); 65,6

(C5) (Figura 113).

126

Figura 112- Espectro de RMN de 1H do composto 13 (D2O, 300MHz).

Figura 113- Espectro de RMN de 13C do composto 13 (D2O, 75MHz).

175.

3636

75.4

296

74.9

941

73.7

031

65.6

462

(ppm)2030405060708090100110120130140150160170180190200

1.00

01

1.07

631.

8360

0.96

23

Inte

gral

4.80

00

4.34

28

3.86

593.

7847

3.74

223.

6252

(ppm)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

5.6- Síntese das hidrazonas N-aciladas 15a-c.

À uma solução contendo a hidrazida 13 em metanol (10,0 mL) foi adicionado

1eq/mol do aldeído (octanal, decanal ou citral), fornecendo as N-acil-hidrazidas 15a,

15b e 15c, respectivamente (Tabela 14). A reação foi mantida sob agitação magnética a

temperatura ambiente por 24 horas e acompanhada por CCDS (eluente:

diclorometano/metanol 8:2 – revelador: Iodo). Os compostos obtidos foram purificados

por recristalização em acetona (15mL) e éter etílico (10mL) (rend. 79-93%).

Tabela 14- Estequiometria das reações de obtenção e rendimento dos compostos 15a-c.

Composto hidrazida 13 (g; mmol) aldeído (mL; mmol) Rend.(g; mmol; %)

15a 0,400; 2,20 0,35; 2,20 0,600; 2,07; 93%

15b 0,300; 1,67 0,25; 1,67 0,419; 1,31; 79%

15c 0,500; 2,78 0,48; 2,78 0,699; 2,22; 80%

C NH-N=COHOHOHOH

O12

3

4

5,5'

H6

78

9

10

11

12

13

14

15a

Nomenclatura: N-ribonoil octanal hidrazona FM: C13H26N2O5MM: 290,18 g/mol FF: 140,9-143ºC [α]D: + 14,75 (c 1,0; 20ºC;DMSO) Análise Elementar: C13H26N2O5

Calc.: C 53,78%; H 9,03%; N 9,65% Enc.: C 53,57%; H 9,01%; N 9,68%

127


2850 (deformação axial C-H alifático), 1656 (estiramento C=O), 1087 (estiramento C-

O), 1627 (estiramento C=N) (Figura 114).

128

4000 3000 2000 1000 050

55

60

65

70

75

Tran

smitt

ance

(%)

Wavenumber (cm-1)

Figura 114- Espectro no IV do composto 15a (KBr).

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 11,40 (m, 1H, H6); 7,75 (s, 1H, H7);

5,26 (sl, 1H, H2); 4,91 (m, 1H, H3); 4,80 (m, 1H, H4); 4,49-4,42 (m, 2H, H5, H5’); 2,24

(m, 2H, H8); 1,39 (m, 2H, H9); 1,14 (sl, 8H, H10-H13); 0,82 (t, 3H, J=7,1Hz, H14) (Figura

115).

RMN de 13C (75MHz, C5D5N), δ (ppm): 170,4 (C1); 152,4 (C7); 76,2 – 73,8 (C2, C3,

C4); 65,3 (C5); 33,2 (C8); 32,2 – 27,0 (C9, C10, C11, C12); 23,1 (C13); 14,5 (C14) (Figura

116).

129



170.

4228

152.

4269

152.

3492

150.

5449

150.

1716

149.

8139

136.

2509

135.

9243

135.

5976

124.

2122

123.

8700

123.

5434

76.1

818

74.8

908

74.6

731

73.8

487

65.2

630

33.1

598

32.1

643

29.6

757

29.5

668

27.0

315

23.1

431

14.4

796

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190

0.71

06

1.37

30

0.85

25

1.06

151.

0884

0.89

390.

8689

1.56

12

1.72

667.

8575

3.00

03

Inte

gral

11.3

967

8.74

00

7.82

087.

7704

7.75

337.

7354

7.60

12

7.23

197.

0790

5.25

775.

1064

4.91

034.

8030

4.49

064.

4361

4.41

74

2.26

262.

2431

2.21

87

1.39

221.

1360

0.84

720.

8252

0.80

16

(ppm)-1.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0

C NH-N=COHOHOHOH

O12

3

4

5,5'

H6

78

9

10

11

12

13

14

15b

15

16

Nomenclatura: N-ribonoil decanal hidrazona FM: C15H30N2O5 MM: 318,22 g/mol FF: 142-144ºC [α]D: + 1,15 (c 1,0; 20ºC; DMSO) Análise Elementar: C15H30N2O5

Calc.: C 56,58%; H 9,50%; N 8,80% Enc.: C 56,31%; H 9,29%; N 8,53%

Espectrometria de massas: +

E.M. (IE-70eV) (Figura 117), m/Z: 43 (-CH2-CH2-CH3); 57 (-CH2-CH2-CH2-CH3);

71 (-CH2-(CH2)3-CH3); 127 (-CH2-(CH2)7-CH3); 154 (-N=CH-(CH2)8CH3); 227

(M- HOCH2CH(OH)CH2OH); 257 (M- HOCH2CH2OH); 287 (M- CH3OH).

E.M. (ES-Na; H2O + MeOH) (Figura 118): m/Z: 341,2[M + Na]+;

m/Z: 659,5 [2M + Na]+

+ + +

+

+

130

Figura 117: Espectro de massas do composto 15b (IE-70eV).

131

Figura 118: Espectro de massas do composto 15b (ES-Na; H2O + MeOH).

132


2848 (deformação axial C-H alifático), 1664 (estiramento C=O), 1049 (estiramento C-

O), 1627 (estiramento C=N) (Figura 119).

4000 3000 2000 1000 05

10

15

20

25

30

35Tr

ansm

ittan

ce (%

)

Wavenumber (cm-1)

Figura 119- Espectro no IV do composto 15b (KBr).

RMN de 1H (300MHz, C5D5N), δ (ppm): 11,40 (m, 1H, H6); 7,82 (m, 1H, H7);

7,75 (m, 1H, OH); 7,08 (s, 1H, OH); 6,64 (s, 1H, OH); 6,34 (s, 1H, OH); 5,25 (m, 1H,

H2); 5,08 (m, 1H, H3); 4,90 (m, 1H, H4); 4,80-4,41 (m, 2H, H5, H5’); 2,26 (m, 2H, H8);

1,42 (m, 2H, H9); 1,16 (sl, 12H, H10-H15); 0,86 (t, 3H, J=7,1Hz, H16) (Figura 120).

RMN de 13C (75MHz, C5D5N), δ (ppm): 170,6 (C1); 152,6 (C7); 76,3 – 74,1 (C2,

C3, C4); 65,4 (C5); 33,4 (C8); 32,5-27,2 (C9, C10, C11, C12, C13, C14); 23,4 (C15); 14,8

(C16) (Figura 121).

133

134

Figura 120- Espectro de RMN de 1H do composto 15b (C5D5N, 300MHz).

Figura 121- Espectro de RMN de 13C do composto 15b (C5D5N, 75MHz).

170.

5843

152.

6052

152.

5274

150.

7077

150.

3500

149.

9923

136.

4146

136.

0724

135.

7458

124.

3611

124.

0345

123.

7079

76.3

182

75.0

429

74.8

407

74.0

786

65.4

156

33.3

766

32.5

523

30.1

727

30.1

261

30.0

016

29.9

394

27.2

488

23.4

072

14.7

598

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190200

0.79

00

1.66

84

0.77

34

0.88

58

0.90

59

0.85

381.

1802

1.89

85

1.42

50

1.79

91

2.04

3612

.353

2.99

86

Inte

gral

11.4

008

8.74

00

7.82

417.

7834

7.76

567.

7485

7.59

96

7.22

957.

0855

6.63

89

6.33

72

5.25

535.

0772

4.89

984.

7982

4.48

824.

4134

2.27

822.

2586

2.23

50

1.41

671.

1646

0.88

470.

8636

0.84

00

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0

C NH-N=COHOHOHOH

O12

3

4

5,5'

H6

78

9

10

11

1213

15c

15

1614

Nomenclatura: N-ribonoil citral hidrazona FM: C15H26N2O5MM: 314,18 g/mol FF: 137-139,5ºC [α]D: -11,25 (c 1,0; 20ºC;DMSO) Análise Elementar: C15H26N2O5.0,5H2O Calc.: C 57,71%; H 8,42%; N 8,66% Enc.: C 55,38%; H 7,94%; N 9,23%

Espectrometria de massas:

+

+E.M. (IE-70eV) (Figura 122), m/Z: 55 (-CH=C(CH3)2); 61 (OH-CH2CH=OH);

69 (-CH2-CH=C(CH3)2); 123 (-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CH=C(CH3)2);

149 (M- HN-N=CH-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CH=C(CH3)2);

150 (-N=CH-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CH=C(CH3)2); 231 (M- CH2-CH2-CH=C(CH3)2)

E.M. (ES-Na; H2O + MeOH) (Figura 123): m/Z: 337,2 [M + Na]+;

m/Z: 651,4 [2M + Na]+

+ +

+

+

+

135

Figura 122- Espectro de massas do composto 15c (IE-70eV).

136

Figura 123- Espectro de massas do composto 15c (ES-Na; H2O + MeOH).

137

IV (KBr), ν (cm-1): 3345-3241 (deformação axial das ligações O-H e N-H), 2924

(deformação axial C-H alifático), 1665 (estiramento C=O), 1051 (estiramento C-O),

1640 (estiramento C=N) (Figura 124).

138

4000 3000 2000 1000 050

55

60

65

70

75

80

85

90Tr

ansm

ittan

ce %

Wavenumber (cm-1)


RMN de 1H (300MHz, CD3OD), δ (ppm): 8,24 (m, 1H, H7); 6,04 (m, 1H, H8);

5,12 (m, 1H, H12); 4,87 (sl, 1H, H13); 4,36 (m, 1H, H2); 3,90 (m, 1H, H3); 3,81 (m, 1H,

H4); 3,78-3,66 (m, 2H, H5, H5’); 2,20 (m, 4H, H10, H11); 1,93 (s, 3H, H16); 1,63 (m, 6H,

H14, H15) (Figura 125).

RMN de 13C (75MHz, CD3OD), δ (ppm): 171,4 (C1); 152,0 (C7); 149,9 (C9);

124,7 – 122,7 (C8 e C13); 75,1 – 73,2 (C2, C3, C4); 64,8 (C5); 41,3 e 33,9 (C10); 28,0

(C11); 27,3 (C15); 26,1 (C14); 17,5 (C16) (Figura126).

139

Figura 125- Espectro de RMN de 1H do composto 15c (CD3OD, 300MHz).

Figura 126- Espectro de RMN de 13C do composto 15c (CD3OD, 75MHz).

171.

4443

152.

0488

149.

9403

149.

8103

124.

6958

124.

5513

123.

5115

122.

7172

75.1

744

74.3

512

73.1

814

64.8

051

49.7

132

49.4

244

49.1

500

48.8

612

48.5

723

41.3

369

28.0

070

27.3

427

26.0

718

17.5

222

(ppm)0102030405060708090100110120130140150160170180190

0.93

49

0.98

04

1.03

51

0.88

23

0.82

122.

0153

1.02

34

0.46

70

3.60

33

2.97

30

5.99

90

Inte

gral

8.27

218.

2419

6.04

34

5.11

734.

8700

4.59

064.

3644

3.90

093.

8083

3.77

813.

6590

3.32

19

2.33

082.

2035

1.92

681.

6878

1.63

19

1.26

82

(ppm)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.0

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