Síntese estereosseletiva de feromônios monoinsaturados de lepidópteros através de reações de acoplamento com organolítio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vanderlei, José Maurício de Lima
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2931
Resumo: Population growth and consumption improvement as caused an increased demand for nutrients of a better quality. As a result mono cropping has become a powerful tool in order to obtain current requirements. In order to acquire large agricultural areas, deforestation of native wood lands has increased and consequently eliminated the natural habitat of predators thus allowing proliferation of certain species that have become pests. Amongst these species are those who belong to Lepidoptera genera, which is the second largest group of insects including approximately 150 000 identified species and 120 families, becoming one of the main agriculture pests as they infest crop such as: corn, soy, sugarcane, cotton etc. Recently, a new pest Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) has emerged in Brazilian crops causing economical loses of roughly R$ 2 billion. Its importance is due to the fact of being a generalist pest, which is infesting crops of cotton, corn, sorghum, wheat and tomato, decreasing the productivity and increasing expenses on pesticides. The emergence of this pest in Brazilian crops has enforced the necessity of new pesticides. Despite this, advances of pest and disease control should be in alliance with environmental and natural resources in matters of productivity, product quality, inputs and resources, adding value in health protection, environmental and food safety systems. This requires continuous innovation through scientific and technological knowledge in particularly pest control. Currently in Brazil the usage of pheromones as a control method against pests in included in agribusiness. In majority of cases, pest control is conducted through the usage of pesticides, however, monitoring would be a more economical approach and it would also decrease risk of toxic residues on fruits. Regarding the synthesis, the 10-bromodecan-1-ol (1) and 8-bromodecan-1-ol (2) were protected with dihydropyran (DHP) catalyzed by some crystals of p-toluene sulfonic acid (pTSA)in tetrahydrofuran (THF). The metalation was performed using nbutyllithium (n-BuLi) to generate the acetylide an ion from 1-hexyne 7 which react with1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-10-bromodecane 4 across from a second order nucleophilic substitution mechanism (SN2). This step yelds 1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy) -11-hexadecyne 8. In ordertoobtain1- (Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-9-hexadecyne 9 and 1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-9-tetradecynne 10 was used the same coupling methodology. The ethers 8, 9 and 10 were subsequently deprotected to yield 11-Hexadecyn-1-ol 11, 9-Hexadecyn-1-ol 12 and 9-tetradecyn-1-ol 13. The compounds (Z)-11-Hexadecen-1-ol 14, (Z)-9-Hexadecen-1-ol 15 and (Z)-9-tetradecen-1-ol 16 were prepared by stereoselective reduction using Lindlar catalyst (Pd/CaCO3, 5%), the (Z)-11-hexadecenyl acetate 17 was prepared by acetylation using acetic anhydride and pyridine. Oxidation of the alcohol 15 with pyridinium chlorochromate (PCC) in dichloromethane gave the (Z)-9-hexadecenal aldehyde. The products of reductions, oxidation and acetilation are componentes of the pheromonal mixtures of the followings pecies: Heliothis virescens (Fabricius, 1777); Spodoptera frugiperda (Smith,1797); Plutella xylostella (Linnaeus, 1758); Helicoverpa armígera (Hübner, 1805); Helicoverpa zea (Boddie, 1850); Spodoptera eridania (Cramer).
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Amongst these species are those who belong to Lepidoptera genera, which is the second largest group of insects including approximately 150 000 identified species and 120 families, becoming one of the main agriculture pests as they infest crop such as: corn, soy, sugarcane, cotton etc. Recently, a new pest Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) has emerged in Brazilian crops causing economical loses of roughly R$ 2 billion. Its importance is due to the fact of being a generalist pest, which is infesting crops of cotton, corn, sorghum, wheat and tomato, decreasing the productivity and increasing expenses on pesticides. The emergence of this pest in Brazilian crops has enforced the necessity of new pesticides. Despite this, advances of pest and disease control should be in alliance with environmental and natural resources in matters of productivity, product quality, inputs and resources, adding value in health protection, environmental and food safety systems. This requires continuous innovation through scientific and technological knowledge in particularly pest control. Currently in Brazil the usage of pheromones as a control method against pests in included in agribusiness. In majority of cases, pest control is conducted through the usage of pesticides, however, monitoring would be a more economical approach and it would also decrease risk of toxic residues on fruits. Regarding the synthesis, the 10-bromodecan-1-ol (1) and 8-bromodecan-1-ol (2) were protected with dihydropyran (DHP) catalyzed by some crystals of p-toluene sulfonic acid (pTSA)in tetrahydrofuran (THF). The metalation was performed using nbutyllithium (n-BuLi) to generate the acetylide an ion from 1-hexyne 7 which react with1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-10-bromodecane 4 across from a second order nucleophilic substitution mechanism (SN2). This step yelds 1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy) -11-hexadecyne 8. In ordertoobtain1- (Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-9-hexadecyne 9 and 1-(Tetrahydro-2′-pyranyloxy)-9-tetradecynne 10 was used the same coupling methodology. The ethers 8, 9 and 10 were subsequently deprotected to yield 11-Hexadecyn-1-ol 11, 9-Hexadecyn-1-ol 12 and 9-tetradecyn-1-ol 13. The compounds (Z)-11-Hexadecen-1-ol 14, (Z)-9-Hexadecen-1-ol 15 and (Z)-9-tetradecen-1-ol 16 were prepared by stereoselective reduction using Lindlar catalyst (Pd/CaCO3, 5%), the (Z)-11-hexadecenyl acetate 17 was prepared by acetylation using acetic anhydride and pyridine. Oxidation of the alcohol 15 with pyridinium chlorochromate (PCC) in dichloromethane gave the (Z)-9-hexadecenal aldehyde. The products of reductions, oxidation and acetilation are componentes of the pheromonal mixtures of the followings pecies: Heliothis virescens (Fabricius, 1777); Spodoptera frugiperda (Smith,1797); Plutella xylostella (Linnaeus, 1758); Helicoverpa armígera (Hübner, 1805); Helicoverpa zea (Boddie, 1850); Spodoptera eridania (Cramer).O crescimento populacional e a melhoria do poder de compra causou o aumento da demanda por mais alimentos e de melhor qualidade. Como resultado observou-se o surgimento da monocultura que se estabeleceu como uma poderosa ferramenta para atender as necessidades vigentes. O desmatamento de grandes áreas de florestas nativas, para dar lugar a esta atividade agronômica, elimina o habitat de predadores que são as barreiras naturais à proliferação desordenada de certas espécies que têm se tornado pragas, como aquelas pertencentes à ordem dos Lepidópteros, que possui diversas espécies-praga infestando culturas como milho, soja, cana de açúcar, algodão etc. no Brasil e em outros países. Recentemente uma nova praga, Helicoverpa armígera (Hübner, 1805) surgiu nas lavouras brasileiras causando prejuízos estimados de cerca de R$ 2 bilhões, somente no oeste baiano. Sua importância se deve ao fato de ser uma praga generalista, que vem infestando plantações de algodão, milho, sorgo, trigo e tomate,reduzindo a produtividade destas culturas e aumentando a necessidade de gastos com agrotóxicos. Assim, a presença dessa espécie nas lavouras brasileiras parece impor a necessidade de agilidade na liberação de novos defensivos agrícolas. Apesar disso, os avanços no controle de pragas e doenças devem estar interligados ao manejo e uso sustentável dos recursos naturais e aliados a avanços na produtividade e qualidade de produtos, insumos e recursos, na agregação de valor, em sistemas de apoio à defesa sanitária, na garantia da segurança ambiental e na inocuidade de alimentos. Isso exige a incorporação contínua de inovações, na forma de conhecimentos científicos e tecnológicos, principalmente no controle de pragas. Hoje, no Brasil, o uso de feromônios como ferramenta de controle de pragas está inserido dentro desta política do agronegócio. Assim, o monitoramento destas pragas poderia levar a um controle de maneira mais econômica e racional, bem como uma diminuição no risco de resíduos nos frutos e intoxicação. No tocante à síntese, este trabalho apresenta, inicialmente, a proteção das hidroxilas do 10-bromo-1-decanol 1 e 8-bromo-1-octanol 2, pela reação de diidropirano (DHP) catalisada por alguns cristais de ácido ptoluenossulfônico (pTSA). Na sequência, procedeu-se a metalação do 1-hexino 7 com n-butillítio em tetraidrofurano (THF) e o acetileto gerado reagiu com o 1- (tetraidro-2’-piraniloxi)-10-bromodecano 4 através de um mecanismo de substituição nucleofílica de segunda ordem (SN2), formando o 1-(Tetraidro-2’-piraniloxi)-11-hexadecino 8. Para a obtenção do 1-(Tetraidro-2’-piraniloxi)-9-hexadecino 9 e 1-(Tetraidro-2’-piraniloxi)-9-tetradecino 10 foi usada a mesma metodologia de acoplamento. Após desproteção das hidroxilas dos alcinos 8, 9 e 10, os produtos hidrolisados foram submetidos a redução estereosseletiva com catalisador de Lindlar (Pd/CaCO3, 5%), obtendo-se os álcoois (Z)-11-hexadecen-1-ol 14; (Z)-9-hexadecen-1-ol 15 e (Z)-9-tetradecen-1-ol 16. O acetato de (Z)-11-hexadecenila 17 foi formado por acetilação com anidrido acético na presença de piridina e o aldeído (Z)-9-hexadecenal 18 foi obtido por oxidação do álcool 15 com Clorocromato de Piridínio (PCC) em diclorometano. Os produtos das reduções, acetilação e oxidação são moléculas constituintes dos feromônios das seguintes pragas: Heliothis virescens (Fabricius, 1777); Spodoptera frugiperda (Smith,1797); Plutella xylostella (Linnaeus, 1758); Helicoverpa armígera (Hübner, 1805); Helicoverpa zea (Boddie, 1850); Spodoptera eridania (Cramer).Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Química e BiotecnologiaUFALSant'Ana, Antônio Euzébio Goularthttp://lattes.cnpq.br/8895697287739745Lima, Maria Raquel Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/1445891094462418Porto, Ricardo Silvahttp://lattes.cnpq.br/5621972001043268Mendonça, Adriana de Limahttp://lattes.cnpq.br/0381713043828464Goulart, Henrique Fonsecahttp://lattes.cnpq.br/2954310055607663Vanderlei, José Maurício de Lima2018-03-28T17:33:39Z2018-03-272018-03-28T17:33:39Z2014-03-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVANDERLEI, José Maurício de Lima. Síntese estereosseletiva de feromônios monoinsaturados de lepidópteros através de reações de acoplamento com organolítio. 2014. 76 f. Dissertação (Mestrado em Química e Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2014.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2931porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2018-03-28T17:33:39Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/2931Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2018-03-28T17:33:39Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
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