https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/77317 Thu, 30 Apr 2026 10:48:31 GMT 2026-04-30T10:48:31Z http://repositorio.ufsc.br:8080/bitstream/id/2a2d789f-684c-477a-bf47-003b11e5dc3a/ https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/77317 https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273117 Nova metodologia para a síntese do centro tris-[1,2,4]-triazolo-[1,3,5]-triazina a partir de acilhidrazidas Oliveira, Érica Gilioli de O núcleo tris(1,2,4-triazolo)[1,3,5]triazina (TTT) é uma estrutura heterocíclica nitrogenada e eletronicamente deficiente, de interesse na química de materiais, especialmente por sua luminescência e por sua planaridade e rigidez capaz de gerar comportamento líquido-cristalino. Apesar de pequenas alterações metodológicas, sua síntese tradicionalmente envolve o uso de tetrazóis. Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia alternativa para obtenção do núcleo TTT a partir de acilhidrazidas aromáticas, por meio da substituição nucleofílica do cloreto cianúrico seguida de ciclodesidratação intramolecular. Foram avaliadas estratégias one-pot e em duas etapas, com variação do agente ciclizante, otimização do solvente e das proporções reacionais. A metodologia one-pot com SOCl2 mostrou-se eficiente, sendo otimizada empregando 4-metoxibenzohidrazida, cloreto cianúrico, acetonitrila anidra e piridina sob atmosfera inerte, fornecendo um rendimento reprodutível de 59%. A síntese das hidrazidas precursoras foi eficiente. Entretanto, ao utilizá-las para expandir o escopo dos TTTs com diferentes efeitos eletrônicos e cadeias alquílicas longas, observaram-se limitações, incluindo baixas conversões e dificuldades de isolamento. Os resultados demonstram que a rota é viável, porém sensível à natureza estrutural do substrato e às condições operacionais.; Abstract: The tris(1,2,4-triazolo)[1,3,5]triazine (TTT) core is an electronically deficient nitrogen-containing heterocyclic structure of interest in materials chemistry, particularly due to its luminescence and its planarity and rigidity, which can induce liquid-crystalline behavior. Despite minor methodological variations, its synthesis traditionally involves the use of tetrazoles. This work developed an alternative methodology for obtaining the TTT core from aromatic acylhydrazides through nucleophilic substitution of cyanuric chloride followed by intramolecular cyclodehydration. One-pot and two-step strategies were evaluated, varying the cyclizing agent, optimizing the solvent and reaction proportions. The one-pot methodology with SOCl2 proved efficient, optimized using 4-methoxybenzohydrazide, cyanuric chloride, anhydrous acetonitrile, and pyridine under an inert atmosphere, providing a reproducible 59% yield. The synthesis of precursor hydrazides was efficient. However, using them to expand the scope of TTTs with different electronic effects and long alkyl chains revealed limitations, including low conversions and isolation difficulties. The results demonstrate that the route is viable but sensitive to the substrate's structural nature and operational conditions. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273117 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273084 Síntese e caracterização de um fotossensibilizador catiônico derivado da Rosa de Bengala B visando aplicações fotodinâmicas Araujo, Renata Dalcanale O melanoma é uma neoplasia cutânea reconhecida por sua elevada agressividade, cuja incidência tem aumentado de forma expressiva nas últimas décadas. Embora avanços terapêuticos tenham contribuído para a ampliação da sobrevida dos pacientes, respostas clínicas completas e sustentadas permanecem incomuns nos estágios mais avançados e metastáticos da doença. Esse cenário tem despertado grande interesse na comunidade científica no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, visando maior eficácia, seletividade e redução dos efeitos adversos no paciente. A excitação de um corante fotossensibilizador (FS) com luz visível em um comprimento de onda adequado, na presença de oxigênio molecular, leva à formação de espécies citotóxicas (EROs), constituindo o princípio fotoquímico da terapia fotodinâmica (TFD). Apesar das numerosas vantagens que a TFD apresenta no tratamento de câncer atualmente a sua aplicação clínica ainda é pouco difundida. Na busca por novas moléculas fotossensibilizadoras passíveis de serem empregadas na TFD para o tratamento de câncer de pele do tipo melanoma, esta dissertação reporta a síntese, caracterização estrutural, avaliação das propriedades fotofísicas e aplicação in vitro de um novo derivado catiônico do corante xantênico Rosa de Bengala B, denominado RBB-GTMAC. A modificação da estrutura da RBB consistiu na inserção do grupo cloreto de triglicidilamônio (GTMAC), visando manter na estrutura uma carga positiva permanente capaz de interagir com componentes da membrana biológica e organelas específicas, como as mitocôndrias, facilitando assim a internalização do FS e a dispersão das EROs no ambiente intracelular. Verificou-se que a alteração estrutural não modificou os perfis de absorção eletrônica UV-Vis e de emissão de fluorescência da RBB, embora tenha ocorrido uma diminuição significativa do coeficiente de absorção molar em ambientes polares, possivelmente associado a formações de agregados. Além disso, a inserção do grupo GTMAC não alterou o balanço hidrofílico/hidrofóbico do FS. Investigações acerca das propriedades fotofísicas e fotodinâmicas da RBB-GTMAC evidenciaram menor fotoestabilidade do derivado, o que, garante a molécula menor fotossensibilidade prolongada. O rendimento quântico de fluorescência manteve-se baixo, característica desejável em processos fotodinâmicos, uma vez que os processos de desativação são competitivos entre si. A capacidade de formação de oxigênio singleto (1O2) foi confirmada empregando a sonda ácido úrico (AU) e laser verde (533 nm, 100 mW cm-2), sendo identificados modelos cinéticos de fotodegradação de primeira ordem. Dessa forma, os resultados revelam que a funcionalização não alterou as propriedades cromofóricas da molécula, mantendo as características intrínsecas e desejáveis da RBB. Nos ensaios biológicos in vitro contra células câncer de pele do tipo melanoma murino B16F10, a RBB-GTMAC apresentou-se atóxica até a concentração de 1x10-4 mol L-1. Na presença de luz branca (55,3 J cm-2), foi capaz de promover a inativação de cerca de 66% das células do tipo melanoma murino em uma única aplicação. Em resumo, o FS sintetizado, RBB-GTMAC, preservou as propriedades físico-químicas e fotodinâmicas da RBB, demonstrando potencial para estudos futuros de aplicações biológicas in vivo e potencial como possível fármaco para TFD.; Abstract: Melanoma is a cutaneous neoplasm recognized for its high aggressiveness, with an incidence that has increased significantly over the past decades. Although therapeutic advances have contributed to extending patient survival, complete and sustained clinical responses remain uncommon in the more advanced and metastatic stages of the disease. This scenario has sparked considerable interest within the scientific community in the development of new therapeutic strategies aimed at greater efficacy, selectivity, and reduction of adverse effects in patients. Excitation of a photosensitizing dye (PS) with visible light at an appropriate wavelength, in the presence of molecular oxygen, leads to the formation of cytotoxic species (ROS), constituting the photochemical principle of photodynamic therapy (PDT). Despite the numerous advantages PDT offers in cancer treatment, its clinical application is still limited. In the search for new photosensitizing molecules suitable for PDT in the treatment of skin cancer of the melanoma type, this dissertation reports the synthesis, structural characterization, evaluation of photophysical properties, and in vitro application of a new cationic derivative of the xanthene dye Rose Bengal B, designated RBB-GTMAC. The structural modification of RBB involved the insertion of a triglycidylammonium chloride (GTMAC) group, aiming to maintain a permanent positive charge in the structure capable of interacting with components of the biological membrane and specific organelles, such as mitochondria, thereby facilitating PS internalization and dispersion of ROS in the intracellular environment. It was observed that the structural modification did not alter the UV-Vis electronic absorption or fluorescence emission profiles of RBB, although a significant decrease in the molar absorption coefficient occurred in polar environments, possibly associated with aggregate formation. Furthermore, the insertion of the GTMAC group did not change the hydrophilic/hydrophobic balance of the PS. Investigations of the photophysical and photodynamic properties of RBB-GTMAC revealed lower photostability of the derivative, which ensures that the molecule exhibits reduced prolonged photosensitivity. The fluorescence quantum yield remained low, a desirable characteristic in photodynamic processes, since deactivation processes compete with one another. The capacity to generate singlet oxygen (1O2) was confirmed using the uric acid (UA) probe and green laser (533 nm, 100 mW cm-2), with first-order photodegradation kinetic models identified. Thus, the results indicate that functionalization did not alter the chromophoric properties of the molecule, preserving the intrinsic and desirable characteristics of RBB.In in vitro biological assays against murine melanoma B16F10 skin cancer cells, RBB-GTMAC was non-toxic up to a concentration of 100×10-6 mol L-1. In the presence of white light (55.3 J cm-2), it was able to promote the inactivation of approximately 66% of murine melanoma cells in a single application. In summary, the synthesized PS, RBB-GTMAC, preserved the physicochemical and photodynamic properties of RBB, demonstrating potential for future studies of in vivo biological applications and potential as a possible drug for PDT. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273084 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273083 Abordagem integrada para o estudo de compostos quinoxalínicos: síntese fotoquímica e avaliação in silico e in vitro Veiga, Yasmin Petter da Este trabalho investiga compostos de núcleo quinoxalínico por meio de uma abordagem integrada, envolvendo síntese fotoquímica, estudos in silico e avaliações in vitro, com o objetivo de compreender a relação entre estrutura química, propriedades físico-químicas e interação com o DNA. A síntese dos derivados quinoxalínicos é realizada por metodologia fotoquímica, visando a obtenção das moléculas em condições brandas e alinhadas aos princípios da química sustentável. As propriedades farmacocinéticas e o comportamento de permeabilidade são avaliados por meio de ferramentas computacionais, incluindo predições de ADME e análises de partição em membranas utilizando modelos de bicamada lipídica. Adicionalmente, estudos de docking molecular são empregados para investigar os possíveis modos de interação entre os compostos e o DNA, permitindo a identificação de interações relevantes, como interações p?p e ligação de hidrogênio. A interação experimental dos derivados quinoxalínicos com o DNA é avaliada por técnicas espectroscópicas de absorção no UV-Vis e emissão de fluorescência, fornecendo informações sobre afinidade e possíveis mecanismos de ligação, principalmente de forma superficial. A análise conjunta dos resultados computacionais e experimentais permite discutir a influência de diferentes substituintes no núcleo quinoxalínico sobre a permeabilidade, o perfil farmacocinético e a interação com o DNA. De forma geral, o estudo evidencia o potencial do núcleo quinoxalínico como plataforma molecular para o desenvolvimento de compostos bioativos, além de destacar a importância da integração entre síntese, modelagem molecular e técnicas espectroscópicas como estratégia racional na investigação de novas moléculas de interesse biológico.; Abstract: This work investigates quinoxaline-core compounds through an integrated approach involving photochemical synthesis, in silico studies, and in vitro evaluations, with the aim of understanding the relationship between chemical structure, physicochemical properties, and DNA interaction. The synthesis of quinoxaline derivatives is carried out using a photochemical methodology, aiming to obtain the molecules under mild conditions aligned with the principles of sustainable chemistry. Pharmacokinetic properties and permeability behavior are evaluated using computational tools, including ADME predictions and membrane partition analyses employing lipid bilayer models. Additionally, molecular docking studies are used to investigate possible modes of interaction between the compounds and DNA, allowing the identification of relevant interactions such as p?p interactions and hydrogen bonding. The experimental interaction of quinoxaline derivatives with DNA is evaluated using UV?Vis absorption and fluorescence emission spectroscopic techniques, providing information on affinity and possible binding mechanisms, mainly in a superficial manner. The combined analysis of computational and experimental results allows discussion of the influence of different substituents on the quinoxaline core on permeability, pharmacokinetic profile, and DNA interaction. Overall, the study highlights the potential of the quinoxaline core as a molecular platform for the development of bioactive compounds, as well as emphasizing the importance of integrating synthesis, molecular modeling, and spectroscopic techniques as a rational strategy in the investigation of new molecules of biological interest. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273083 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272932 Implementação dos efeitos da difusão em reações químicas no software Overreact Luz, Matheus Rauen Custódio da Nesta dissertação, os modelos de Einstein-Smoluchowski e de Collins-Kimball para reações controladas por difusão são implementados no software Overreact. O trabalho tem como foco reações de supressão de exciplex, onde a formação do complexo do estado excitado é controlado cineticamente pelo fenômeno da difusão. Para o modelo de Collins-Kimball, propõe-se o uso do tempo de vida de quenching estático (t) como aproximação para o parâmetro referente a reatividade da superfície (?), obtendo constantes cinéticas que compreendem a razão kcalc ? 0,45kexp e podem descrever a observação experimental com certa precisão. Na ausência do parâmetro ?, o código segue execução normalmente e calcula as constantes cinéticas a partir do modelo de Einstein-Smoluchowski, fornecendo ao usuário a liberdade de escolha quanto aos modelos, e, a garantia de execução e funcionamento.; Abstract: In this work, the Einstein-Smoluchowski and Collins-Kimball models for diffusion-controlled reactions were implemented in the Overreact software. The work focuses on exciplex quenching reactions, in which the formation of the excited-state complex is kinetically controlled by the diffusion process. For the Collins?Kimball model, the use of the static quenching lifetime (t) is proposed as an approximation for the surface reactivity parameter (?). This yields kinetic constants that follow the relation kcalc 0.45kexp and are able to describe the experimental observations with reasonable accuracy. In the absence of the parameter ?, the code executes normally and computes the kinetic constants using the Einstein-Smoluchowski model, thus providing the user flexibility in model selection while ensuring robustness and reliability of execution. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2026. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272932 2026-01-01T00:00:00Z