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Authors
Abstract(s)
As naftoquinonas apresentam importância relevante em química orgânica, nomeadamente, em áreas de investigação como a química medicinal e farmacêutica, sendo reconhecidas por possuírem variados tipos de atividades biológicas de onde se destacam as suas ações anti-tumorais, anti-inflamatórias e anti-fúngicas. Modificações na estrutura central da 1,4-naftoquinona permitem o desenvolvimento de novos produtos para eventual uso clínico, com características vantajosas que permitem interações diversas com os alvos biológicos e potencialmente úteis para a arquitetura estrutural de novos fármacos.
Neste contexto o desenvolvimento de metodologias de síntese rápidas e inseridas nos princípios da Química Sustentável, para a obtenção destes compostos, apresenta-se como uma linha de investigação a explorar. Enquadrado nesta estratégia, este trabalho teve como objetivo utilizar a síntese assistida por micro-ondas (SAMO) para a produção de derivados da 1,4-naftoquinona e sua posterior avaliação no que se refere às suas propriedades redox, antioxidantes e avaliação in silico.
Com recurso à SAMO foi possível obter 17 compostos, derivados da 1,4-naftoquinona, por adição de Michael, com vantagens significativas relativamente ao método tradicional de síntese por aquecimento convencional, essencialmente do ponto de vista do tempo de reação (5 minutos). As conversões obtidas, nos diferentes produtos de acoplamento desejados, dependeram do caracter básico dos agentes nucleófilos utilizados , tendo-se obtido conversões moderadas a elevadas (57 - 80%) com agentes nucleófilos mais básicos e conversões mais modestas (7 – 20%) com agentes nucleófilos menos básicos Todos os compostos obtidos foram purificados e caracterizados pelas técnicas de espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear (1D e 2D-RMN) e Espectrometria de Massa (ESI-MS).
A avaliação das propriedades redox, antioxidantes e estudos in silico (biodisponibilidade oral teórica, absorção, toxicidade, druglikeness e drug score) permitiu também selecionar os compostos mais promissores para potenciais aplicações medicinais.
Naphthoquinones belong to an important class of organic compounds with relevance on the field of medicinal chemistry. A broad range of 1,4-naftoquinones derivatives exhibit a wide variety of pharmacological properties and biological activities including anti-tumor, anti-inflammatory and anti-fungal. Modifications in the central nucleus allow the development of new compounds, with potential beneficial characteristics for the design of new drug candidates. In this context, the development of green and sustainable methodologies, to synthesize these compounds, is still an area of research to be explored. As part of this strategy, this work aimed to use microwave assisted organic synthesis (MAOS) to produce 1,4-naphthoquinone derivatives and its subsequent evaluation regarding its redox and antioxidant properties and in silico analysis. The use of MAOS allowed to obtain 17 compounds, via Michael addition, with advantages compared to the conventional heating method, mainly on the reaction time (5 minutes). The obtained conversions were dependent on the chemical nature of the nucleophilic agent used, with moderated to good conversions (57 – 80%) for more basic nucleophilic agents and more modest conversions (7- 20%) for less basic nucleophilic agents. All compounds obtained were purified and characterized by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance (1D and 2D-NMR) and Mass Spectrometry (ESI-MS). The evaluation of the redox and antioxidant properties with the in silico studies (bioavailability, absorption, toxicity, druglikeness and drug score) allowed the selection of the most promising compounds for potential medicinal applications.
Naphthoquinones belong to an important class of organic compounds with relevance on the field of medicinal chemistry. A broad range of 1,4-naftoquinones derivatives exhibit a wide variety of pharmacological properties and biological activities including anti-tumor, anti-inflammatory and anti-fungal. Modifications in the central nucleus allow the development of new compounds, with potential beneficial characteristics for the design of new drug candidates. In this context, the development of green and sustainable methodologies, to synthesize these compounds, is still an area of research to be explored. As part of this strategy, this work aimed to use microwave assisted organic synthesis (MAOS) to produce 1,4-naphthoquinone derivatives and its subsequent evaluation regarding its redox and antioxidant properties and in silico analysis. The use of MAOS allowed to obtain 17 compounds, via Michael addition, with advantages compared to the conventional heating method, mainly on the reaction time (5 minutes). The obtained conversions were dependent on the chemical nature of the nucleophilic agent used, with moderated to good conversions (57 – 80%) for more basic nucleophilic agents and more modest conversions (7- 20%) for less basic nucleophilic agents. All compounds obtained were purified and characterized by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance (1D and 2D-NMR) and Mass Spectrometry (ESI-MS). The evaluation of the redox and antioxidant properties with the in silico studies (bioavailability, absorption, toxicity, druglikeness and drug score) allowed the selection of the most promising compounds for potential medicinal applications.
Description
Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica
Keywords
Naftoquinonas Síntese por micro-ondas Análise in silico Propriedades eletroquímicas Atividade antioxidante Naphthoquinones Microwave synthesis In silico methods Electrochemical properties Antioxidant activity
Citation
CABRAL, Rafaela Gonçalves – Síntese assistida por micro-ondas de derivados da 1,4-naftoquinona, caracterização, estudo eletroquímico e análise in silico. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa