A degradação nucleofílica de organofosfatos promovida por 1,2,4 triazol

• Autor(a) principal: Fernandes, Juliano Monteiro
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28726
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Desintoxicação (Saúde); Compostos organofosforados; Cinética química; Pesticidas; Catálise; Detoxification (Health); Organophosphorus compounds; Chemical kinetics; Pesticides; Catalysis; Química

Organofosfatos e derivados são compostos vastamente utilizados como defensivos agrícolas devido a sua alta estabilidade e considerável eficiência. Apesar de sua importância, a utilização irresponsável e recorrentes proibições por malefícios à saúde humana e ao meio ambiente tem requerido métodos eficientes de degradação de estoques obsoletos de pesticidas, visando evitar intoxicações e inúmeras mortes humanas que ocorrem todos os anos. A substituição nucleofílica é um método importante para mitigar a toxicidade de organofosfatos. No presente estudo, a degradação do organofosfato dietil-2,4-dinitrofenilfosfato (DEDNPP) e do pesticida dietil- 4-nitrofenilfosfato (Paraoxon) promovida por 1,2,4-triazol (TAZ) foi investigada através de estudos cinéticos, análises por ressonância magnética nuclear (RMN) e cálculos computacionais utilizando a teoria do funcional da densidade. Os resultados mostraram que a rápida degradação dos organofosfatos é promovida principalmente pela forma aniônica do nucleófilo (TAZ(-)) em pH superior a 8 (ótimo em pH = 11) com incrementos catalíticos na ordem de 106 e 105 vezes em relação à hidrólise espontânea do DEDNPP e Paraoxon, respectivamente. Através de análises por RMN foi observada que a rota exclusiva de degradação do DEDNPP mediada por TAZ(-) ocorre via clivagem da ligação P–O, por mecanismo concertado com alto grau de sincronicidade. O intermediário fosforilado resultante foi monitorado por RMN de 31P e sua rápida hidrólise leva a formação de diéster atóxico e regeneração do TAZ(-) como catalisador autêntico da reação. Conforme indicado por cálculos computacionais em nível M06-2X/6- 311++G(d,p), o principal centro nucleofílico da molécula corresponde nitrogênios equivalentes do TAZ(-) (1 e 2). No geral, por meio desse estudo, foi constatada a eficiência e seletividade do TAZ(-) atuando em meio aquoso como agente detoxificante de organofosfatos, e os resultados podem instigar a projeção de novos catalisadores para degradação eficiente e racional de pesticidas dessa classe.