Desenvolvimento de novas metodologias fotoquímicas para síntese de pequenas moléculas e modificações de biomoléculas

• Processo: 21/06099-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Márcio Weber Paixão
• Beneficiário: Márcio Weber Paixão
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotoquímica Moléculas bioativas Compostos orgânicos Peptídeos Síntese orgânica Catálise fotoredox
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioativas | biomoléculas | fotoquímica | peptídeos | radicais | Síntese | Síntese Orgânica

Resumo

Nas últimas décadas, a ênfase e a aplicação dos princípios de química sustentável impulsionaram uma mudança de comportamento tanto na indústria química quanto na academia, visando a obtenção do produto desejado com menor número de etapas possíveis, o alto rendimento e o uso de reagentes não tóxicos. Nesse contexto, o crescente reconhecimento dos benefícios ambientais apresentados pelas reações fotoquímicas induzidas por comprimentos de onda de luz visível tem motivado a comunidade científica a desenvolver novas metodologias fotoquímicas cada vez mais eficientes e de simples operação, objetivando a criação de novas estratégias sintéticas para obtenção de compostos orgânicos biologicamente relevantes. Desse modo, esse projeto de pesquisa propõe a exploração de diversas metodologias sintéticas via fotoquímica, promovidas por luz visível e utilizando processos de catálise fotoredox mediados por complexos de metais de transição e por foto-organocatalisadores, fotossensibilizadores e complexos EDA. Assim, objetiva-se o desenvolvimento de procedimentos fotoquímicos para incorporação de dióxido de carbono em arquiteturas moleculares complexas através de reações multicomponentes. Com vistas à obtenção de sistemas nitrogenados, visualizamos através de reações radicalares em cascata a síntese de compostos altamente funcionalizados (carboxilados e sulfonilados). Em uma outra vertente, serão desenvolvidas estratégias para difuncionalização de sistemas olefínicos através de reações multicomponentes empregando catálise fotoredox. Em um segundo momento, continuaremos a explorar a reatividade de azametino-iminas frente a espécies radicalares. Efetivamente, será desenvolvida uma nova estratégia fotocatalítica de amidação e arilação de azametino-iminas. Estas abordagens serão transladadas para o regime de fluxo contínuo, o que permitirá avaliar o escalonamento das mesmas. Ainda, esse projeto propõe o desenvolvimento de estratégias de síntese de aminoácidos não-naturais empregando catálise fotoredox e posterior aplicação em funcionalização de peptídeos. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VEGA, KIMBERLY BENEDETTI; DELGADO, JOSE ANTONIO CAMPOS; PUGNAL, LUCAS V. B. L.; KOENIG, BURKHARD; CORREIA, JOSE TIAGO MENEZES; PAIXAO, MARCIO WEBER. Divergent Functionalization of Styrenes via Radical/Polar Crossover with CO₂ and Sodium Sulfinates. CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, v. 29, n. 19, p. 9-pg., 2023-02-28. (21/06099-5, 21/01354-7, 19/01560-6, 17/10015-6)

PUGNAL, LUCAS V. B. L.; VEGA, KIMBERLY B.; PISSINATI, EMANUELE F.; CORREIA, JOSE TIAGO M.; ZUKERMAN-SCHPECTOR, JULIO; MARTIN, RUBEN; PAIXAO, MARCIO W.. 1,2-Arylsulfonylation of Vinyl Ethers and Esters Enabled by Dual Ni Catalysis. CHEMCATCHEM, v. N/A, p. 6-pg., 2023-06-19. (21/06099-5, 19/01560-6, 20/09353-7, 22/04597-0, 17/10015-6, 21/01354-7)

SOUZA, WANDERSON C.; CORREIA, JOSE TIAGO M.; MATOS, PRISCILLA M.; KISUKURI, CAMILA M.; CARNEIRO, PABLO S.; PAIXAO, MARCIO W.. Organophotocatalytic Intramolecular Formal Enyne-Metathesis - An Alternative to Transition-Metal Catalysis. EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, v. 2022, n. 16, p. 5-pg., 2022-02-05. (21/06099-5, 17/10015-6, 14/50249-8, 20/00556-2)

DE SOUZA, WANDERSON C. C.; LIMA, RAFAELY N. N.; DE JESUS, IVA S. S.; CORREIA, JOSE TIAGO M.; PAIXAO, MARCIO W.. Synthesis of Benzoazepinone Derivatives via Photoredox Deaminative Radical Cascade Alkylation of 1,7-Dienes and 1,7-Enynes. SYNTHESIS-STUTTGART, v. N/A, p. 10-pg., 2022-12-20. (21/06099-5)

OLIVEIRA, PEDRO H. R.; TORDATO, EVERTON A.; VELEZ, JEIMY A. C.; CARNEIRO, PABLO S.; PAIXAO, MARCIO W.. Visible-Light Mediated Carbamoylation of Nitrones under a Continuous Flow Regime. Journal of Organic Chemistry, v. 88, n. 10, p. 13-pg., 2023-05-19. (21/06099-5)

JARDIM, GUILHERME A. M.; DANTAS, JULIANA A.; BARBOZA, AMANDA A.; PAIXAO, MARCIO W.; FERREIRA, MARCO A. B.. Light-Driven Palladium-Radical Hybrid Species: Mechanistic Aspects and Recent Examples. SYNTHESIS-STUTTGART, v. 54, n. 21, p. 17-pg., 2022-08-22. (20/10246-0, 20/01255-6, 21/06099-5)

MATSUO, BIANCA T.; OLIVEIRA, PEDRO H. R.; PISSINATI, EMANUELE F.; VEGA, KIMBERLY B.; DE JESUS, IVA S.; CORREIA, JOSE TIAGO M.; PAIXAO, MARCIO. Photoinduced carbamoylation reactions: unlocking new reactivities towards amide synthesis. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 58, n. 60, p. 18-pg., 2022-07-07. (21/06099-5, 17/10015-6)

GONCALVES, RENAN. O.; OLIVEIRA, PEDRO H. R.; DE JESUS, IVA S.; DEBIA, NATALI P.; LUDTKE, DIOGO S.; PAIXAO, MARCIO W.. Synthesis of non-anomeric C-glycosyl pyrazolidinone derivatives via visible-light photoredox catalysis. ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, v. 21, n. 27, p. 5-pg., 2023-06-14. (21/06099-5)

PISSINATI, EMANUELE F.; DELGADO, JOSE A. C.; MORO, PEDRO A. M.; CORREIA, JOSE T. M.; BERLINCK, ROBERTO G. S.; PAIXAO, MARCIO W.. Expanding the Chemical Space of Non-Proteinogenic N-4-Substituted Asparagine: Racemic, Enantioenriched, and Deuterated Derivatives. EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, v. 26, n. 21, p. 7-pg., 2023-05-17. (17/10015-6, 15/01017-0, 21/06099-5, 19/17721-9)

CONCEPCION, ODETTE; PENALOZA, FRANCISCO J.; LOPEZ, JHON JAIRO; CABRERA-BARJAS, GUSTAVO; JIMENEZ, CLAUDIO A.; PAIXAO, MARCIO W.; DE LA TORRE, ALEXANDER F.. Ugi and Passerini reactions enable the incorporation of Delta AA into N-alkylated peptides and depsipeptides. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 46, n. 24, p. 8-pg., 2022-05-12. (21/06099-5)

VASCONCELOS, SANCLER C.; MARCHINI, LUCAS; LIMA, CAROLINA G. S.; MADRIAGA, VINICIUS G. C.; RIBEIRO, RUAN S. A.; ROSSA, VINICIUS; FERREIRA, LUANNE E. M.; DA SILVA, FERNANDO DE C.; FERREIRA, VITOR F.; PASSOS, FABIO BARBOZA; et al. Single-atom catalysts for the upgrading of biomass-derived molecules: an overview of their preparation, properties and applications. GREEN CHEMISTRY, v. 24, n. 7, p. 30-pg., 2022-02-28. (21/06099-5, 14/50249-8)