A Química Somando Forças: Ensino e Pesquisa com Empreendedorismo e Inovação
Química Verde na obtenção de ésteres aril trimetoxilados com potencial
atividade biológica a partir de biomassa renovável
Ruth P. Paulino ¹ (IC), Adriana A. Okuma ¹ (PQ)
1
Departamento de Química / CEFET-MG, Campus I, Av. Amazonas, 5253- Nova Suiça- Belo Horizonte/MG, CEP 30.421-169
*e-mail: [email protected]
Palavras Chave: química verde, ésteres, micro-ondas.
Tabela 1. Condições experimentais e resultados das
reações de esterificação
INTRODUÇÃO
A busca por novas metodologias de pesquisa que não
causam impactos ambientais tem sido um dos desafios
da Química Verde. Assim, os constituintes e derivados
do alcatrão de Eucalytpus – um co-produto da
carbonização da madeira - vêm sendo utilizados como
insumo químico em sínteses orgânicas, destacando-se
o ácido 3,4,5-trimetoxibenzóico (ácido TMB). Em um
trabalho
recente,
foram
realizados
estudos
farmacológicos sobre ésteres derivados do ácido TMB,
comprovando sua eficácia como agentes antiinflamatórios, além de não promoverem a formação de
radicais livres no organismo¹. Neste contexto, o
presente trabalho teve como objetivo a síntese de
novas substâncias bioativas, a partir de biomassa
2
renovável, promovida por irradiação de micro-ondas
(MO), de acordo com os princípios da Química Verde.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As reações de esterificação foram processadas em um
forno de micro-ondas doméstico, adaptado para
reações químicas, sob pressão atmosférica, sem
solvente. Na metodologia empregada, utilizou-se o
ácido TMB como ácido carboxílico de partida e as
substâncias hidroxiladas maltol 1, proveniente do
alcatrão de Eucalyptus, nitrofenol 2 e resorcinol 3,
adquiridos comercialmente. As reações foram
realizadas na presença de N,N’-diisopropilcarbodiimida
(DIC)
e
4-dimetilaminopiridina
(DMAP)
como
catalisadores. Foram obtidos os ésteres 3,4,5trimetoxibenzoato de 2-metil-4-oxo-4H-piran-3-ila 4,
3,4,5-trimetoxibenzoato de naftalen-2-ila, 5 e 3,4,5trimetoxibenzoato de fenila 6 (Figura 1).
R
R
3
1
R
R
+
R
O
4
CH3
3
R
R
DIC
4
O
DMAP
O
O
OH
R
R
O
HO
1
O
2
O
H3C
MO
R
CH3
2
CH3
O
O
H3C
CH3
1-R= O; R1= H; R2= O; R3= H; R4= CH3
4-R= O; R1= H; R2= O; R3= H; R4= CH3
2-R= C; R1=H; R2=H; R3=NO2; R4= H
5-R= C; R1=H; R2=H; R3=NO2; R4= H
3- R= C; R1= OH; R2= H; R3= H; R4= H
Materiais de partida
Condições e resultados
Àcido TMB/
Nitrofenol
Àcido TMB/
Maltol
Ácido TMB/
Resorcinol
Condições experimentais
Micro-ondas,
24 min
Micro-ondas,
24 min
Micro-ondas,
24 min
Conversão por CG-EM
65%
68%
63%
Principais picos no EM
Íon acílio (ArCO+.), m/z
Íon molecular (M+.), m/z
195
333
195
320
195
304
Os resultados apresentados são preliminares e,
portanto, ajustes são necessários para o aumento da
conversão e as metodologias para a purificação dos
produtos encontram-se na fase de estudos e testes.
A metodologia proposta apresentou como vantagens a
substituição de derivados petroquímicos por biomassa
renovável, uso de reagentes e catalisadores
alternativos, maior eficiência energética com a
utilização da irradiação de micro-ondas, ausência de
solvente, redução do tempo de reação e minimização
de resíduos. Além disso, é importante ressaltar a
eliminação da etapa de conversão do ácido carboxílico
em cloreto de acila, promovida pelo cloreto de tionila,
um reagente altamente tóxico e de elevado custo,
utilizado na rota sintética clássica.
CONCLUSÕES
O presente trabalho possibilitou a obtenção dos ésteres
de interesse, a partir de reagentes provenientes de
biomassa renovável, sob condições viáveis, promovida
por irradiação de micro-ondas como fonte alternativa de
energia, de acordo com os princípios da Química
Verde.
6- R= C; R1= OH; R2= H; R3= H; R4= H
Figura 1. Reação de esterificação.
O monitoramento das reações e a caracterização dos
produtos brutos (sólidos amorfos) foram realizados por
CG-EM. Os espectros de massas dos ésteres obtidos
apresentaram o pico do íon molecular e o pico base
atribuído ao íon acílio, permitindo a identificação dos
ésteres obtidos (Tabela 1).
AGRADECIMENTOS
FAPEMIG, DPPG/CEFET-MG, Biocarbo Ind. e Comércio.
REFERÊNCIAS
¹ Dhingara, M. S.; Deb, P. K.; Chadha, R.; Singh, T.e Karam, M. Medicinal
Chemistry Research. Janeiro 2014, 23, 73-86.
² Graebin, C.F., Eifler-Lima, V.L. Química Nova. 2005, 28, 73-76.
XXVIII Encontro Regional da Sociedade Brasileira de Química – MG, 10 a 12 de Novembro de 2014, Poços de Caldas - MG