Neste seminário serão abordados alguns aspectos sobre a síntese e caracterização de novas classes de compostos contendo átomos calcogênios. Mais especificamente no desenvolvimento de novas metodologias para a preparação de Selenofenos, Calcogenoésteres e Benzosselenazois tendo em vista o aprimoramento da abordagem sintética. Adicionalmente será apresentada a caracterização térmica e fotofísica de algumas classes, explorando principalmente os efeitos do átomo de calcogênio na estabilidade e ordem de empacotamento de mesofases líquido cristalinas bem como no comportamento fotofísico destes materiais.

As enzimas calicreínas dos tecidos humanos (KLK) englobam uma família de 15 serina proteases detectadas em vários tecidos e que participam ativamente de diversos eventos fisiológicos e patológicos. Evidências recentes sugerem que a sobreexpressão das calicreínas KLK5 e KLK7 ocorrem em malignidades endocrinológicas, como os cânceres de ovário, mama e de testículos. Estas evidências fazem das calicreínas KLK5 e KLK7 novos alvos para a descoberta de inibidores ativos visando o tratamento destas doenças. Nesta palestra serão introduzidas duas famílias de novos peptideomiméticos sintéticos derivados do isomanídeo como uma nova classe de inibidores potentes e seletivos das calicreínas humanas KLK5 e KLK7.

A crescente necessidade de redução dos impactos nocivos ao meio ambiente causados pelas atividades industriais desencadeou uma corrida pelo desenvolvimento de rotas produtivas mais limpas. Alinhada a este cenário, a síntese orgânica tem desempenhado um papel importante na busca por rotas sintéticas mais eficientes, que gerem menos resíduos e que reduzam o consumo de energia, entre outros aspectos. Neste sentido, nosso grupo de trabalho tem se dedicado ao desenvolvimento de rotas limpas para a síntese de compostos heterocíclicos nitrogenados, através da utilização de materiais de partida de fácil acesso, emprego de solventes biorrenováveis e aceleração das reações com o ultrassom. Como resultado, temos obtido diversas séries de moléculas com potencial aplicação tecnológica na área de fármacos e agroquímicos e no desenvolvimento de novos materiais funcionais.

Em 1912, L. Claisen descreveu os primeiros exemplos do rearranjo sigmatrópico [3,3] sofridos por éteres alilvinílicos e alilarílicos. Esta transformação, hoje conhecida como rearranjo de Claisen, é uma importante ferramenta em síntese orgânica, especialmente pelo caráter concertado de seu estado de transição e o consequente controle da estereosseletividade na formação do produto. Nas duas últimas décadas, os éteres vinílicos de adutos de Morita-Baylis-Hillman (MBH) têm recebido especial atenção em virtude da complexidade estrutural encontrada nos seus produtos de rearranjo de Claisen. Esta apresentação traz os recentes avanços de nosso grupo de pesquisas no estudo da estereosseletividade do rearranjo de Claisen clássico em adutos de MBH bem como do uso desses produtos de rearranjo em Síntese Orgânica.

A química em fluxo contínuo vem recebendo uma grande atenção da comunidade científica ao longo da última década. Apesar das técnicas de produção em modo contínuo já serem empregadas pela indústria química há um bom tempo, é apenas recentemente que os equipamentos de química em fluxo tornaram-se disponíveis para uso em escala laboratorial, facilitando a popularização desta ferramenta no meio acadêmico. As maiores vantagens desta plataforma tecnológica incluem reações mais rápidas e seguras, produtos mais puros, rápida otimização das condições de reação, fácil escalonamento e a integração de processos realizados separadamente, como síntese, purificação e análise. Nesta palestra serão apresentadas algumas aplicações recentes na síntese de moléculas pequenas, tais como fármacos e produtos naturais simples.

Polyphenols assume an important role in food matrixes and namely in wines, contributing directly to their organoleptic properties such as color and flavor. Some of these compounds, such as anthocyanins and derivatives present a red intense color at acidic pH and are relatively stable in aqueous solutions.  Furthermore, anthocyanins present interesting photochemical behaviors in certain conditions and may undergo reversible and non-reversible structural transformations, according to pH, concentration, solvents, light stimulus, etc. These recent discoveries have widen up the range of their applications which now extend to their use as hair dyes, laser dyes, sensitizers for solar cells, and molecular-level memory systems. Over the last century, the structures of several groups of anthocyanin-derived pigments have been described in wines, Figure 1. One of the first reactions described in wines was the polymerization reaction between anthocyanins and flavanols mediated by acetaldehyde arising from ethanol oxidation. Wine yeast metabolites have been shown to contribute importantly to the formation of some anthocyanin-derived pigments. Effectively, among the vast number of compounds released by yeast during wine fermentation, pyruvate (as pyruvic acid), ketones, glyoxilic acid, acetaldehyde and other higher aldehydes (propionaldehyde, isovaleraldehyde, etc.) and acetoacetate acid react with some flavonoids. Many of these compounds were shown to react with anthocyanins yielding pyranoanthocyanins having orange, blue or turquoise colours at acid pH. During wine ageing, all these chemical transformations occur concomitantly with others, such as the direct condensation between catechins and anthocyanins, being responsible for some of the colour changes observed.

Due to the reduction of fossil resources for energy consumption and platform chemicals for different purposes, several building blocks derived from renewable resources such as ethanol, glycerol, lactic acid, furfural, succinic acid, levulinic acid, are already in use or considered with potential importance in the near future.[1] Among them, 5-hydroxymethyl-furfural (HMF) has been considered a very promising intermediate building block due to its potential rich chemistry that allows different transformations such as to biofuels, polymer monomers, levulinic acid, adipic acid, caprolactam and caprolactone and many other more specific molecules.[2] In line with our interest in the valorization of natural resources will be described recent achievements from this laboratory on the production of HMF, transformation of HMF to several building blocks, biological activity and selection guidelines for human exposure of furfural-related compounds.[3]

[1] P. Gallezot, Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 1538-1558.

[2] a) T. Stahlberg, W. J. Fu, J. M. Woodley, A. Riisager, Chemsuschem 2011, 4, 451-458; b) A. A. Rosatella, S. P. Simeonov, R. F. M. Frade, C. A. M. Afonso, Green Chemistry 2011, 13, 754-793; c) R. J van Putten, J. C. van der Waal, Ed de Jong, C. B. Rasrendra, H. J. Heeres,and J.G. de Vries, Chem. Rev. 2013, 113, 1499.

[3] Afonso et al. ChemSusChem, 2013, 6, 997-1000; Green Chem., 2013, 15, 2849–2853; Toxicol. Res., 2014, 3, 311-314; Org. Biomol. Chem., 2014, 12, 9324–9328.