Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Domingues, Maria Augusta da Graça
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3907
Resumo: The thioimidate N-oxide function is a rare and original function. The objective of this work is the synthesis of heterocyclic rings linked to the sugar moiety by a C-C bond and the characterization of obtained compounds. Regio and stereoselective branched-chain construction starting from D-ribose which led to the synthesis of thio-imidate N-oxide sugar derivates. The synthesis of compounds was made by several reactions, starting from D-ribose. The protection of D-ribose by isopropylidene group allows us to obtain the 2,3-O-isopropylidene-β- D-ribofuranose (1). The reduction and oxidative cleavage of the 2,3-O-isopropylidene-β-Dribofuranose allows to obtain the 2,3-O-isopropylideno-L-erithrose (2), the ring opening with hydroxylamine hydrochloride lead to aldoxime 3. Protection of 3 with tert-butyldimethylsilyl group lead to compounds 4 and 5. The introduction of the thiohydroximate function was made with ethanethiol and triethyhamine. The thiohydroximate cyclized to generate efficiently the thio-imidate N-oxide by Mitsunobu reaction. The protection of D-ribose by methyl group and isopropylidene group lead to compound 9. The ionic deoxygenation of the hydroxyl group in the compoud 9 allows obtaining the deosyiodenesugar 10. The deosyiodine-sugar after reductive elimination leads to aldehyde 11. Compound 11 undergoes reduction to generate 12 which lead to compound 13. The obtained compounds were isolated and purified by column chromatography. The characterization of compounds was made by NMR analysis (1H NMR, and 13C NMR), infrared spectrum and by mass spectroscopy. The anti-oxidant activities were also evaluated for some obtained compounds by DPPH method. Determination of antioxidant activity of some compounds was made by the method of DPPH radical (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) based on the ability of this radical has to react with hydrogen donor for knowledge of their antioxidant activity, using as a reference commercially product known as Trolox. Compounds 3, 10 and 13 show the antioxidant activities of 60%, 56% and 68% respectively. The remaining compounds just demonstrate residual antioxidant activity.
id RCAP_bb25cdd8e55d3a1aea2cb35bca8199db
oai_identifier_str oai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/3907
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugarsHidratos de carbonoDerivados de açucar - N-oxides de tio-imidateDesoxi-iodo-açucaresActividade antioxidanteDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia QuímicaThe thioimidate N-oxide function is a rare and original function. The objective of this work is the synthesis of heterocyclic rings linked to the sugar moiety by a C-C bond and the characterization of obtained compounds. Regio and stereoselective branched-chain construction starting from D-ribose which led to the synthesis of thio-imidate N-oxide sugar derivates. The synthesis of compounds was made by several reactions, starting from D-ribose. The protection of D-ribose by isopropylidene group allows us to obtain the 2,3-O-isopropylidene-β- D-ribofuranose (1). The reduction and oxidative cleavage of the 2,3-O-isopropylidene-β-Dribofuranose allows to obtain the 2,3-O-isopropylideno-L-erithrose (2), the ring opening with hydroxylamine hydrochloride lead to aldoxime 3. Protection of 3 with tert-butyldimethylsilyl group lead to compounds 4 and 5. The introduction of the thiohydroximate function was made with ethanethiol and triethyhamine. The thiohydroximate cyclized to generate efficiently the thio-imidate N-oxide by Mitsunobu reaction. The protection of D-ribose by methyl group and isopropylidene group lead to compound 9. The ionic deoxygenation of the hydroxyl group in the compoud 9 allows obtaining the deosyiodenesugar 10. The deosyiodine-sugar after reductive elimination leads to aldehyde 11. Compound 11 undergoes reduction to generate 12 which lead to compound 13. The obtained compounds were isolated and purified by column chromatography. The characterization of compounds was made by NMR analysis (1H NMR, and 13C NMR), infrared spectrum and by mass spectroscopy. The anti-oxidant activities were also evaluated for some obtained compounds by DPPH method. Determination of antioxidant activity of some compounds was made by the method of DPPH radical (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) based on the ability of this radical has to react with hydrogen donor for knowledge of their antioxidant activity, using as a reference commercially product known as Trolox. Compounds 3, 10 and 13 show the antioxidant activities of 60%, 56% and 68% respectively. The remaining compounds just demonstrate residual antioxidant activity.A função N-óxido de tio-imidato é uma função rara e original. O objectivo deste trabalho foi a síntese, caracterização e determinação da actividade antioxidante de um composto derivado da D-ribose, o N-óxido de tio-imidato, assim como de todos os compostos sintetizados. A síntese do N-óxido de tioimidato 8, foi efectuada por duas sequências diferentes de reacções a partir da D-ribose. A primeira sequência de reacções iniciou-se com a protecção dos grupos hidroxilo das posições 2 e 3 da D-ribose utilizando o grupo isopropilideno como grupo protector. A redução, seguida de clivagem oxidativa permite obter a 2,3-Oisopropilideno-L-eritrose (2) com 58% de rendimento, que após tratamento com cloreto de hidroxilamina originou a aldoxima 3 com 73% de rendimento. A protecção do grupo hidroxilo da posição 4 com o grupo ter-butildimetilsililico foi efectuada por reacção da aldoxima 3 com cloreto de ter-butildimetilsililo, tendo-se obtido o éter sililico 4 com 19% de rendimento e o éter sililico 5 com 63% de rendimento. A introdução da função tio-hidroximato foi efectuada por reacção do composto 4 ou por reacção do composto 5 com etanotiol e tri-etilamina, originando o composto 6 com 63% e 18% de rendimento respectivamente. O grupo hidroxilo da posição 4 foi desprotegido por reacção com difluortrifenilsilicato de tetrabutilamónio (TBAT) dando origem ao composto 7, com 40% de rendimento. A ciclização foi efectuada por reacção de Mitsunobu, obtendo-se o N-óxido de tioimidato (8) com 50% de rendimento na forma de um sólido cristalino branco. Iniciou-se a segunda sequência reaccional com a protecção dos grupos hidroxilo 1, 2 e 3 da Dribose, com metanol e acetona respectivamente, em meio ácido. A substituição nucleófilica do grupo hidroxilo desprotegido (posição 4) foi realizada com trifenilfosfina, iodo e imidazol, originando o desoxi-iodo açúcar 10 com 71% de rendimento. Seguidamente efectuou-se a abertura do anel de açúcar com butil lítio a -78ºC, obtendo-se aldeído 11, que foi utilizado, sem ser isolado, para a reacção de obtenção do álcool 12, tendo este sido obtido com 70% de rendimento. Este composto foi protegido com cloreto de terbutildimetilsililo, originando o composto 13, com 70% de rendimento na forma de um líquido incolor. Os compostos obtidos foram isolados e purificados por cromatografia em coluna. A análise da sua estrutura foi efectuada por espectroscopia de Infravermelho, de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de protão ( 1H RMN) e de carbono treze (13C RMN). Assim como por espectrometria de massa. Foram também determinados os pontos de fusão (dos compostos sólidos) e os poderes rotatórios específicos dos compostos isolados. Foi realizada a determinação da actividade antioxidante para os compostos 3, 5, 6, 7, 8, 10 e 11 utilizando o método do radical DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazilo), baseado na capacidade que este radical tem em reagir com doadores de hidrogénio para conhecimento da sua actividade antioxidante, utilizando como referência o antioxidante sintético comercialmente conhecido como Trolox. Dos compostos analisados a aldoxima 3, o desoxi-iodo-açúcar 10 e o éter sililico 13 apresentam actividade antioxidante. O composto 13 tem uma actividade antioxidante de 68%, seguido da aldoxima 3 com uma actividade antioxidante de 60% e por último o desoxi-iodoaçúcar 10 com uma actividade de 56%. Os restantes compostos analisados apresentam actividade antioxidante residual. O dexosi-iodo-açúcar 10 apresenta uma concentração eficiente de 8084µg/mL para uma concentração inicial de 16500µg/mL e uma concentração eficiente de 8586µg/mL para uma concentração inicial de 12530µg/mL, o que demonstra ser um potencial antioxidante. Foi possivel obter o N-óxido de tio-imidato pela primeira sequência de reacções, o seu ponto de fusão é 139-143 ºC, o seu poder rotatório é de 143 a sua actividade antioxidante é de 34%.Ismael, Maria Isabel Guerreiro da CostaTatibouët, ArnauduBibliorumDomingues, Maria Augusta da Graça2015-11-20T15:27:32Z20112011-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/3907enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:40:30Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/3907Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:45:13.616217Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
title Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
spellingShingle Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
Domingues, Maria Augusta da Graça
Hidratos de carbono
Derivados de açucar - N-oxides de tio-imidate
Desoxi-iodo-açucares
Actividade antioxidante
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química
title_short Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
title_full Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
title_fullStr Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
title_full_unstemmed Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
title_sort Synthesis, characterization and anti-oxidant activity of thio-imidate N-oxides TIO sugars
author Domingues, Maria Augusta da Graça
author_facet Domingues, Maria Augusta da Graça
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ismael, Maria Isabel Guerreiro da Costa
Tatibouët, Arnaud
uBibliorum
dc.contributor.author.fl_str_mv Domingues, Maria Augusta da Graça
dc.subject.por.fl_str_mv Hidratos de carbono
Derivados de açucar - N-oxides de tio-imidate
Desoxi-iodo-açucares
Actividade antioxidante
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química
topic Hidratos de carbono
Derivados de açucar - N-oxides de tio-imidate
Desoxi-iodo-açucares
Actividade antioxidante
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química
description The thioimidate N-oxide function is a rare and original function. The objective of this work is the synthesis of heterocyclic rings linked to the sugar moiety by a C-C bond and the characterization of obtained compounds. Regio and stereoselective branched-chain construction starting from D-ribose which led to the synthesis of thio-imidate N-oxide sugar derivates. The synthesis of compounds was made by several reactions, starting from D-ribose. The protection of D-ribose by isopropylidene group allows us to obtain the 2,3-O-isopropylidene-β- D-ribofuranose (1). The reduction and oxidative cleavage of the 2,3-O-isopropylidene-β-Dribofuranose allows to obtain the 2,3-O-isopropylideno-L-erithrose (2), the ring opening with hydroxylamine hydrochloride lead to aldoxime 3. Protection of 3 with tert-butyldimethylsilyl group lead to compounds 4 and 5. The introduction of the thiohydroximate function was made with ethanethiol and triethyhamine. The thiohydroximate cyclized to generate efficiently the thio-imidate N-oxide by Mitsunobu reaction. The protection of D-ribose by methyl group and isopropylidene group lead to compound 9. The ionic deoxygenation of the hydroxyl group in the compoud 9 allows obtaining the deosyiodenesugar 10. The deosyiodine-sugar after reductive elimination leads to aldehyde 11. Compound 11 undergoes reduction to generate 12 which lead to compound 13. The obtained compounds were isolated and purified by column chromatography. The characterization of compounds was made by NMR analysis (1H NMR, and 13C NMR), infrared spectrum and by mass spectroscopy. The anti-oxidant activities were also evaluated for some obtained compounds by DPPH method. Determination of antioxidant activity of some compounds was made by the method of DPPH radical (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) based on the ability of this radical has to react with hydrogen donor for knowledge of their antioxidant activity, using as a reference commercially product known as Trolox. Compounds 3, 10 and 13 show the antioxidant activities of 60%, 56% and 68% respectively. The remaining compounds just demonstrate residual antioxidant activity.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2011-01-01T00:00:00Z
2015-11-20T15:27:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.6/3907
url http://hdl.handle.net/10400.6/3907
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799136348362244096