Estudo de fotoestabilidade de 1,4-dihidropiridinas por incorporação em sistemas macrocíclicos

Abstract

Esta dissertação desenvolve os tópicos de síntese orgânica, catálise heterogênea, fotofísica/fotoquímica orgânica e química supramolecular. Inicialmente, compostos contendo o núcleo 1,4-dihidropiridina foram sintetizados através de reação multicomponente de Hantzsch com a utilização de ?-Fe2O3 como catalisador superparamagnético. Os compostos sintetizados foram caracterizados pelas técnicas espectroscópicas de RMN de ¹H e ¹³C, IV, UV-Vis, fluorescência e por CG-EM. Os equilíbrios de protonação dos compostos HEH (2,6-dimetil- 3,5-dietóxicarbonil-1,4-dihidropiridina) e Nife (2,6-dimetil-3,5-dimetóxicarbonil-4-(2- nitro)fenil-1,4-dihidropiridina) foram determinados via titulação espectrofotométrica em meio H2O/ACN 80:20 (v/v) com tampão BIS-TRIS 0,01 mol L-1. A foto-oxidação dos compostos HEH e Nife foi investigada por UV-Vis, com o monitoramento simultâneo à irradiação de LED azul (457 nm) sobre a amostra. Através deste sistema de monitoramento, efeitos do meio foram avaliados para a reação de fotodegradação, como solvente, pH e efeito isotópico de deutério. Além disso, a capacidade de associação dos compostos HEH e Nife com os macrociclos ßCDx, CB[7] e P[5]A catiônico foi determinada em meio H2O/ACN 90:10 (v/v) com tampão fosfato 0,01 mol L-1 e pH 7. Os parâmetros de associação dos complexos foram determinados por meio de titulação por UV-Vis, com valores correspondentes à formação de complexos 2:1 receptor/substrato para os 3 macrociclos estudados. A formação do complexo HEH?2CB[7] pode ser evidenciada por espectroscopia de fluorescência, com o incremento da intensidade de emissão do HEH. Ademais, resultados de complexação sugerem a presença de efeito competitivo do tampão BIS-TRIS com HEH e Nife para complexação com CB[7]. Por fim, os complexos de inclusão foram estudados frente à fotoestabilização das dihidropiridinas via UVVis e fluorescência com a irradiação do LED azul. Não foi observada fotoestabilização de Nife com CB[7] e ßCDx. Além disso, foi constatado por fluorescência que o HEH no estado excitado pode ser liberado da cavidade do CB[7], com aumento da oxidação do mesmo.

Abstract: This work describes topics of organic synthesis, heterogeneous catalysis, photophysics/photochemistry and supramolecular chemistry. Initially, compounds with the 1,4- dihydropyridine core were synthesized by the Hantzsch multicomponent reaction applying the superparamagnectic catalyst ?-Fe2O3. The compounds synthesized, were characterized by several spectroscopic techniques ¹H and ¹³C NMR, IR, UV-Vis, fluorescence and by GC-MS. The protonation equilibrium for HEH (diethyl 1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3,5- pyridinedicarboxylate) and Nife (3,5-dimethyl-2,6-dimethyl-4-(2-nitrophenyl)-1,4- dihydropyridine-3,5-dicarboxylate) was obtained via spectrophotometric titration in H2O/ACN 80:20 (v/v) with BIS-TRIS 0,01 mol L-1 buffer. The photooxidation behavior for HEH and Nife was investigated via UV-Vis, with real-time data acquisition and blue LED irradiation (457 nm). Through this monitoring system, parameters as solvent, pH and deuterium isotopic effect were evaluated for the photodegradation reaction. The association ability of compounds HEH and Nife with macrocyclic ßCDx, CB[7] and cationic P[5]A was determined in H2O/ACN 90:10 (v/v) and phosphate buffer (pH 7). The association parameters were obtained through UV-Vis titration, with values corresponding to a 2:1 host/guest equilibrium for all hosts studied. The formation of complex HEH?2CB[7] can be observed by fluorescence spectroscopy, upon HEH emission intensity increase. Additionally, the obtained results suggest the presence of competitive effect of BIS-TRIS buffer with HEH and Nife complexation to CB[7]. After all, the inclusion complexes were studied towards photostabilization of dihydropyridines via UVVis monitoring system and fluorescence with blue LED irradiation. The complexes of Nife with CB[7] and ßCDx didn?t lead to photostability effect. Also, through fluorescence analysis, the HEH?2CB[7] complex might be dissociated in the excited state, and promoting oxidation of HEH.