Dissertações/Teses
2021
Dissertações
1
  • LUCAS WILIAN LEITE SILVA
  • ESTUDO DA CORROSÃO ELETROQUÍMICA DE AÇO CARBONO UTILIZADO NO TRANSPORTE DE ÁGUA DE FRESFRIAMENTO DOS PASTEURIZADORES EM INDÚSTRIAS DE CERVEJA

  • Orientador : HOSANE APARECIDA TAROCO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HOSANE APARECIDA TAROCO
  • JULIO ONESIO FERREIRA MELO
  • TULIO MATENCIO
  • Data: 08/02/2021

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  • Os materiais metálicos são amplamente utilizados no meio industrial, dentre eles se destacao aço carbono que é usado para o transporte de água de resfriamento nos pasteurizadores de cerveja. O aço carbono,em meio aquoso,sofre espontaneamente corrosão, e quando não realiza um tratamento eficiente com anticorrosivos, o açotende a se deteriorar rapidamente, trazendo prejuízo com reposição de peças, manutenção, perda de água e paradas não planejadas nas plantas industriais,com perda de produtividade. Portanto,este trabalhovisa oestudo da taxa de corrosão em aço carbono avaliando a eficiência do inibidor orgânico citrato de sódio, bem como o estudodos parâmetros que influenciam na corrosão do aço, dentre eles: temperatura, pH e concentração de inibidor. Primeiramente, determinou-se o pH, a condutividadee a concentração de cloreto(Cl-)na água de make-updos pasteurizadores da cervejaria,onde os valores encontrados foram: pH = 6,8; 163,1 μS/cme 36,4ppm NaCl. Em contraposição a técnica de perda de massa adotada na indústria, atécnica de polarização linear foi utilizada para obtenção da taxa de corrosão (Tc) em diferentes condições.Esta técnica visa àobtenção mais rápida dos valores de taxa de corrosão in sitosem a necessidade de pesagem das amostras.As caracterizações microestruturais das amostras foram feitas por microscopia eletrônica de Varredura (MEV) acoplada à Espectroscopia por Energia Dispersiva (EED).O aço apresentou maior valor de Tc em pH=2 (8,740 mm/ano) emenor em pH=10(0,378 mm/ano). Na presença do citrato de sódio,a 25ºC, houve uma inibição da corrosão em ambos valores de pH, entretanto em meio ácido a porcentagem de inibição foi significativamente maior. Esta diminuição foi de 76,8% para pH=2 e 46,3% a pH=10. A inibiçãodo citrato de sódiofoi dotipo quimissorção, obedecendo àisoterma de Langmirpara pH=2 de acordo com os parâmetros termodinâmicos. O inibidor se mostrou mais eficiente com concentração de 3000 ppm de citrato em pH=2, sendo que para estas condições os valores de ΔH e ΔS, para a adsorção foi de52,43KJ/mole 237,74 J/mol, para a corrosão, obtidos foram 38,39kJ/mol e -110,70J/mol, respectivamente.Assim, as atividades realizadas até o momento, mostraram que o citrato de sódioé um inibidor eficiente na corrosão do aço carbono, emespecial empH ácido.


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  • The metallic materials are widely used in the industrial environment, among them is the carbon steel that is used for the transport of cooling water in beer pasteurizers. Carbon steel in aqueous media spontaneously corrodes, and when it does not perform an efficient treatment with inhibitor, the steel tends to deteriorate quickly, causing damage with parts replacement, maintenance, water loss and unplanned downtime in industrial plants with loss of productivity. Therefore, this work aims to study the corrosion rate in carbon steel sample by evaluating the efficiency of the organic citric acid inhibitor, as well as to studythe parameters that influence the corrosion of the steel as: temperature, pH and inhibitor concentration. First, the pH, conductivity, and chloride concentration (Cl-) in the make-up water of the brewery's pasteurizers were determined, andthe valuesfound were: 6.8; 163.1 μS/cmand 36.4ppm; respectively.In contrast, the mass loss technique used in the industry, the linear polarization technique was used to obtain the corrosion rate (Tc) in different conditions. This technique aims to obtain faster corrosion rate values in situ without the need to weigh samples. The microstructural characterizationsof the samples was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Dispersive Energy Spectroscopy (EDS). Steel showed a higher Tc value at pH = 2 (8.740 mm/year)and lower at pH = 10 (0.378 mm/year). In the presence of sodium citrate, at 25 ºC, there was an inhibition of corrosion in both pH values, however in an acid medium the percentage of inhibition was significantly higher. This decrease was 76.8% for pH = 2 and 46.3% at pH = 10. The inhibition of sodium citrate was of the chemisorption type, obeying the Langmuir isotherm for pH=2 according to the thermodynamic parameters. The inhibitor was more efficient with a concentration of 3000 ppm of citrate at pH = 2, and for these conditions the values of ΔH and ΔS, for the adsorption was 52.43 KJ/mol and 237.74 J/mol, for corrosion, obtained were 38.39 kJ/mol and -110.70 J/mol, respectively. Thus, the activities carried out, showed that sodium citrate is an efficient inhibitor in the corrosion of carbon steel, especially in acid pH

2020
Dissertações
1
  • SAMUEL LUIZ SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE CATÁLISE DE TRANSFERÊNCIA DE FASE PARA FLUORAÇÃO NUCLEOFÍLICA UTILIZANDO ÉTERES-DE-COROA, ÁLCOOIS VOLUMOSOS E DIÓIS BASEADO EM SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS



  • Orientador : MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • RAFAEL MAFRA DE PAULA DIAS
  • TIAGO ANTÔNIO DA SILVA BRANDÃO
  • Data: 03/07/2020

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  • A Química Orgânica do flúor tem ganhado notoriedade nos últimos anos devido às muitas propriedades que este elemento acrescenta a compostos orgânicos bioativos. Porém, ainda são utilizados reagentes complexos para as fluorações nucleofílicas no geral. A dificuldade em se obter compostos organofluorados a partir de fluoreto de potássio se deve em parte à competição entre reações desubstituição nucleofílicas e eliminação. O uso de álcoois volumosos e dióis em quantidades catalíticas é discutido e testado para aumento da seletividade e rendimento da reação. Neste trabalho de pesquisa foram desenvolvidos novos métodos de síntese, via estudo experimental, embasados por cálculos teóricos, para reações de fluoração nucleofílicas, estudandoa influência de álcoois volumosos em conjunto com catálise de transferência de fase. Experimentos mostram a eficácia de álcoois volumosos contendo duas hidroxilas quando associados ao éter coroa 18-coroa-6 utilizando tolueno e acetonitrila como solvente, com resultados de taxa de conversão superiores a 80% quando um tempo de reação de 72 horas é utilizado.


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  • The organic chemistry of fluorine has gained notoriety in recent years due to the many properties that this element adds to bioactive organic compounds. However, complex reagents are still used for nucleophilic fluorination in general. The difficulty in obtaining organofluorinated compounds from potassium fluoride is partly due to the competition between nucleophilic substitution reactions and elimination. The use of bulky alcohols and diols in catalytic quantities is discussed and tested to increase the selectivity and yield of thereaction. In this research work, new methods of synthesis were developed, via experimental study, based on theoretical calculations, for nucleophilic fluorination reactions, studying the influence of bulky alcohols together with phase transfer catalysis. Experiments show the efficacy of bulky alcohols containing two hydroxyls when combined with crown ether 18-crown-6 using toluene and acetonitrile as a solvent, with conversion rate results above 80% when a reaction time of 72 hours is used.

2
  • SARAH LIMA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE PONTOS DE CARBONO PARA DESENVOLVIMENTO DE SENSORES PARA ANÁLISE DE ÁGUAS CONTAMINADAS COM COMPOSTOS ORGÂNICOS

  • Orientador : MARCO ANTONIO SCHIAVON
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANO VARGAS PEREIRA
  • MARCO ANTONIO SCHIAVON
  • VICTOR AUGUSTO ARAUJO DE FREITAS
  • Data: 10/12/2020

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  • Desde a sua descoberta, os Pontos de Carbono (PCs) chamam a atenção por suas particulares propriedades ópticas como intensa fluorescência e fotoestabilidade, além de baixa toxicidade, baixo custo de processamento e solubilidade em meio aquoso em diferentespHs. Por serem materiais fáceis de serem sintetizados, vários estudos têmsido realizados variando-se o método de preparação e os precursores utilizados, visando buscar o melhor conjunto de propriedades. Na literatura, PCs tem sido utilizados em diferentes aplicações tecnológicas, dentre as quais o sensoriamento se destaca pela alta sensibilidade de detecção de fotoluminescência. O desenvolvimento de sensores baseados em PCs leva em conta três principais fatores: a interação direta do analito com os PCs, após-funcionalização e a interação com outros fluoróforos como materiais sensoriais. Os PCs podem servir como sensores para uma ampla gama de analitos, como íons, pequenas moléculas, macromoléculas, células e bactérias. Além disso, auxiliam no monitoramento e tratamento de águas residuais. Neste trabalho, os PCs foram sintetizados por duas rotas de síntese, pirólise e hidrotérmica, utilizando como precursores o ácido cítrico e a tioureiaem diferentes proporções mássicas. As propriedades estruturais e ópticas foram investigadas e utilizadas como parâmetros para a escolha de duas amostras a serem aplicadas no sensoriamento de dois analitos: água contaminada com óleo diesel enaftaleno.As amostras escolhidas para os testes de sensoriamento apresentaram um φfde 13,40%e 3,11% paraPAC1:T1 (pirólise 250°C) e H4AC2:T1 (hidrotérmica 175°C, 4 horas), respectivamente. Foram feitos dois estudos: os testes de sensoriamento e o estudo da influência da concentração dos PCs no sensoriamento. Os testespara detecção de naftaleno apresentaram uma boa correlação linear e um limite de detecção de 0,20 mg/L para pirólise e 0,10 mg/L para a hidrotérmica.Em contrapartida, no teste de detecção de água contaminada com óleo diesel, a amostra sintetizada via hidrotérmica não apresentou uma variação suficiente para detecção e a amostra sintetizada via pirólise apresentou um bom ajuste linear e o limite de detecção foi calculado em 0,01 μL do analito.Para entender o a influência da concentração no sensoriamento, aamostra que apresentou os melhores resultados no teste anterior PAC1:T1 foi estudada. Uma curva de concentração versus emissão, bem detalhada, foi realizada e três pontos foram escolhidos. Para cada amostra foi feita uma adição de padrão (no caso a água) e do analito (água contaminada com óleo diesel). Cada ponto apresentou um comportamento diferente tanto para adição de água quanto para a adição do analito. Confirmando assim a importância da escolha da concentração para o sensoriamento utilizando PCs.


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  • Since its discovery, Carbon Dots (CDs) have attracted attention due to their particular optical properties such as intense fluorescence and photostability, in addition to low toxicity, low processing costs and solubility in aqueous media at different pHs. Because they are materials easy to synthesize, several studies have been carried out varying the method of preparation and the precursors used, aiming to obtainthe best set of optical properties. In the literature, CDs have been used in different technological applications, among which the sensing stands out for the high sensitivity of photoluminescence detection. The development of CDs-based sensors takes into account three main factors: the direct interaction of the analyte with the CDs, post-functionalization and the interaction with other fluorophores as sensory materials. CDs can serve as sensors for a wide range of analytes, such as ions, small molecules, macromolecules, cells and bacteria. In addition, they assist in the monitoring and treatment of wastewater. In this work, CDs were synthesized by two routes of synthesis, pyrolysis and hydrothermal, using citric acid and thiourea as precursors in different mass ratio. The structural and optical properties were investigated and used as parameters for choosing two samples to be applied in the sensing of two analytes: water contaminated with diesel oil and naphthalene. The samples chosen for the sensing tests showed a φf of 13.40% and 3.11% for PAC1: T1 (pyrolysis 250°C) and H4AC2: T1 (hydrothermal 175°C,4 hours), respectively. Two studies were carried out: the sensing tests and the study of the influence of the CDs concentration on the sensing. Tests for naphthalene detection showed a good linear correlation and a detection limit of 0.20 mg/L for pyrolysis and 0.10 mg/L for hydrothermal. In contrast, in the test for detecting water contaminated with diesel oil, the sample synthesized via hydrothermal did not show sufficient variation for detection and the sample synthesized via pyrolysis showed a good linear fit and the detection limit was calculated at 0.01 μL of the analyte. To understand the influence of concentration on sensing, the sample that showed the best results in the previous PAC1: T1 test was studied. A very detailed concentration versus emission curve was performed and three points were chosen. For each sample, a standard addition (in this case, water) and an analyte (water contaminated with diesel oil) were added. Each point presented a different behavior both for the addition of water and for the addition of the analyte. Thus,confirming the importance of choosing the concentration for the sensing using CDs.

Teses
1
  • HUGO PAUL COLLIN
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    Estudos Sintéticos Visando a Obtenção de Tetraoxanos, Estudos Teórico-Práticos sobre a Reação de Knoevenagel e Desenvolvimento de Metodologias para Reações de Acoplamento Cruzado Carbonilativo

     
  • Orientador : MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GUSTAVO HENRIQUE RIBEIRO VIANA
  • JASON GUY TAYLOR
  • MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • MARCUS VINICIUS NORA DE SOUZA
  • RAFAEL MAFRA DE PAULA DIAS
  • Data: 19/06/2020

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  • A malária é uma doença tropical que mata mais de um milhão de pessoas por ano. Devido a sua grande abrangência no mundo e ao uso frequente de medicamentos para o seu controle, a doença vem desenvolvendo resistência aos fármacos atualmente utilizados. Os principais fármacos utilizados para seu controle possuem como grupos farmacofóricos as funções orgânicas endoperóxidos e aminoálcoois. Neste trabalho foram estudadas diferentes estratégias de síntese para o acesso a diferentes tetraoxanos. Utilizando-se 1,3-dicetonas foi possível a síntese de tetraoxanos substituídos passíveis de posterior funcionalização. Estas 1,3-dicetonas puderam ser sintetizadas a partir de três rotas sintéticas: pela alquilação da acetilacetona, pela condensação de Knoevenagel, ou pelo acoplamento cruzado carbonilativo utilizando-se paládio e monóxido de carbono. As 1,3-dicetonas foram submetidas a oxidação para a obtenção dos tetraoxanos, tendo sido observado um comportamento completamente oposto ao observado em aldeídos aromáticos. A síntese de tetraoxanos a partir de 1,3-dicetonas foi possível mas a obtenção de seus conjugados com aminoálcoois se mostrou difícil devido a estabilidade. Foram também realizados estudos teórico-práticos juntamente com outro grupo de pesquisas para a elucidação do mecanismo de reação da condensação de Knoevenagel com o objetivo de esclarecer a formação ou não do produto esperado quando se utiliza uma base orgânica ou base forte como catalisadores. Na terceira parte do projeto foi desenvolvida uma metodologia para a preparação de reações de acoplamento cruzado carbonilativo utilizando-se monóxido de carbono fora de uma glovebox. Os resultados tornam possíveis a grupos que não possuem uma glovebox acessível se utilizarem dessa ferramenta valiosa para a formação de ligações C-C. Combinando-se os resultados promissores obtidos na primeira parte do projeto com a metodologia desenvolvida na segunda parte torna-se possível a síntese de novos tetraoxanos substituídos para serem testados como antimaláricos. Na última parte do projeto foi desenvolvido uma metodologia para aminocarbonilação de ligações C-H ativadas por tiantrenação em anéis aromáticos e uma rota para a síntese de tiantrenos substituídos desenvolvida.


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  • Malaria is a tropical disease that kills more than a milion people per year. Due to the extensive use of the medications available the disease its starting to shown resistance to the drugs currently in use. The endoperoxides and aminoalcohols are the class of compounds mostly used as medicine nowadays. In he present work we studied different synthetic strategies for accessing tetraoxanes. It was possible to obtain tetraoxanes that can be latter functionalized using 1,3-diketones. These 1,3-diketones could be synthetized from acetylacetone alkylation, from the knoevenagel condensation and from carbonylative palladium cross-coupling using carbon monoxide. The 1,3-diketones obtained were oxidized to obtain the corresponding tetraoxane, having showed an opposite   behavior compared to those obtained from the aromatic aldehydes. Despite obtaining the tetraoxanes further functionalization with aminoalcohols was not possible due to stability. Studies, both theorical and pratical, aiming to bring light onto the mechanism on wich the knoevenagel condensation occurs when in the presence of a strong base or organic base were made. On the third part of this study we aimed to develop a methodology to set up reactions that are oxygen sensible, such as carbonilative cross-coupling, without the proper use of equipments such as a glovebox. The results make it possible for smaller to use this valuable tool without the aid of expnsive equipments. On the project’s last part, we aimed on developing a methodology for using aromatic rings activated C-H bonds by thianthrenation for aminocarbonylations and a nee rote for thianthrene synthesis developed.

2019
Dissertações
1
  • VIRGINIA CAMILA RUFINO
  • Investigação do mecanismo organocatalítico da adição de Nitroalcanos a Cetonas α,β-insaturadas: uma abordagem teórica

  • Orientador : JOSEFREDO RODRIGUEZ PLIEGO JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GIOVANNI WILSON AMARANTE
  • JOSEFREDO RODRIGUEZ PLIEGO JUNIOR
  • LUCIANA GUIMARAES
  • Data: 14/03/2019

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2
  • YAGO PEREIRA DE SOUZA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE 1-FENILPIRAZÓIS E 1-CARBAMATIOIL PIRAZOLINAS OBTIDAS A PARTIR DE PRODUTOS DE CONDENSAÇÃO DE KNOEVENAGEL COMO POSSÍVEIS AGENTES ANTINEOPLÁSICOS

  • Orientador : MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE AUGUSTO FERREIRA PEREZ VILLAR
  • MARCELO SIQUEIRA VALLE
  • MAURÍCIO SILVA DOS SANTOS
  • Data: 20/12/2019

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  • A Química Medicinal e a Síntese Orgânica, contribui fortemente no desenvolvimento de novos fármacos, atuando de forma a montar uma biblioteca de substâncias que possam apresentar as atividades biológicas desejadas. Neste intuito, as substâncias heterocíclicas vêm se destacando ultimamente como antitumorais, em especial os pirazóis, uma classe de heterociclos com propriedades biológicas relevantes. Portanto, esta dissertação apresenta a síntese de duas séries de pirazóis e pirazolinas obtidas a partir de reações de ciclocondensação de produtos de Knoevenagel, substituídos com grupos doadores e retiradores de elétrons, com a fenilhidrazina e a tiossemicarbazida.
    Para esta primeira série de cinco compostos sintetizados com a fenilhidrazina, os rendimentos variaram de 53 a 75% após duas etapas. Outras metodologias foram empregadas na preparação dos compostos, porém a que foi mais eficaz na síntese foi a utilizando ácido acético glacial, obtendo-se uma mistura dos isômeros dos pirazóis.
    Já para a outra série de reações foram obtidos quatro compostos inéditos, utilizando-se neste caso a tiossemicarbazida como nucleófilo. Foram obtidos somente pirazolinas em vez do pirazol, em rendimentos globais de 45 a 61%. A obtenção destes produtos somente foi possível de serem obtidos se empregado ácido acético e etanol na proporção 1:1. Desta forma, pude-se desenvolver uma metodologia seletiva para a obtenção destes compostos.


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  • Medicinal Chemistry and Organic Synthesis, strongly contributes to the development of new drugs, acting in order to assemble a library of substances that can present the desired biological activities. Heterocyclic compounds have recently stood out as antitumor agents, especially pyrazoles, a class of heterocycles with relevant biological properties. Therefore, this dissertation presents the synthesis of two series of pyrazoles and pyrazolines obtained from cyclo-condensation reactions of Knoevenagel products, replaced with electron donating and removing groups, with phenylhydrazine and thiosemicarbazide.
    For this first series of five compounds synthesized with phenylhydrazine, the yields varied from 53 to 75% after two steps. Other methodologies were used in the preparation of the compounds, however the one that was most effective in the synthesis was the one using glacial acetic acid, obtaining a mixture of the pyrazole isomers.
    For the other series of reactions, four new compounds were obtained, using thiosemicarbazide as the nucleophile. Only pyrazolines were obtained instead of pyrazole, in global yields of 45 to 61%. Obtaining these products was only possible if acetic acid and ethanol were used in a 1: 1 ratio. In this way, it was possible to develop a selective methodology for obtaining these compounds.

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