Síntese e caracterização de sais quaternários de amônio e fosfônio com ditiocarbimato e sua atividade antifúngica

ÁREA

Química Orgânica

Autores

Albuini-oliveira, N.M. (UFV) ; Rubinger, M.M.M. (UFV) ; Rabello, A.S. (UFV) ; Ribeiro, I.S. (UFV) ; Dias, M.F.V. (UFV) ; Zambolim, L. (UFV)

RESUMO

Foram sintetizados 6 sais de alilditiocarbimato com cátions quaternários de amônio e fosfônio, sendo cinco sais inéditos. Os sais foram caracterizados por espectroscopias no infravermelho (IV) e de ressonância magnética nuclear (RMN) de H-1 e C-13 e espectrometria de massas de alta resolução (HRMS). Os sais tiveram suas atividades avaliadas frente aos fungos Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani e Sclerotinia sclerotiorum. Nas concentrações testadas, os compostos foram seletivos, sendo mais eficientes para o controle de B. cinerea. Além disso, os resultados evidenciaram que a atividade dos alilditiocarbimatos pode ser alterada conforme o contra-íon catiônico. Os sais mais promissores desse estudo continham os cátions tetrafenilfosfônio e benziltrifenilfosfônio

Palavras Chaves

Alilditiocarbimatos; Sais quaternários ; Fungicidas

Introdução

O controle de doenças de plantas é uma estratégia importante para manter o potencial produtivo, evitando a extensão de áreas de cultivo para compensação de perdas agrícolas devidas a ataque de patógenos (SILVA e COSTA, p. 233, 2012). Para tanto, a busca constante por novos princípios ativos é uma necessidade. Entre os principais agroquímicos empregados no controle de fungos fitopatogênicos estão os fungicidas protetores da classe dos ditiocarbamatos (ZAMBOLIM et al. , 2008). Embora semelhantes, os ditiocarbimatos são compostos menos estudados e ainda não apresentam aplicações comerciais. Entretanto, já existem relatos na literatura de sua atividade antifúngica (BOTTEGA et al. , p. 803, 2013; TAVARES et al. , p. 130, 2016; ALBUINI-OLIVEIRA et al. , p.128, 2020), o que encoraja a continuidade das pesquisas sobre esta classe de substâncias. Este trabalho descreve a síntese e o estudo da atividade de sais de um ditiocarbimato alílico aniônico com diversos cátions. Adutos de Morita- Baylis-Hillman (MBH) têm sido utilizados como precursores de novas moléculas biologicamente ativas (BASAVAIAH, D. e VEERARAGHAVAIAH, p. 68, 2012). A reação de MBH entre um aldeído e um alqueno ativado, na presença de uma amina terciária como catalisador produz novas ligações C-C e intermediários de reação funcionalizados (LIMA-JUNIOR et al. , p. 279, 2010). Neste trabalho, um ditiocarbimato e um aduto de MBH foram utilizados como materiais de partida para a síntese de um alilditiocarbimato aniônico, que foi isolado na forma de sais de amônio e fosfônio quaternários para estudo de sua atividade frente aos fungos B. cinerea, R. solani e S. sclerotiorum.

Material e métodos

O esquema 1 apresenta a rota sintética utilizada. A butanossulfonamida 1 foi preparada a partir de cloreto de butanossulfonila e solução concentrada de amônia. Em seguida, a reação de 1 com dissulfeto de carbono e KOH levou à formação do butilsulfonilditiocarbimato de potássio 2 (CUNHA et al, p. 194, 2012). O aduto de MBH 3 foi preparado a partir de 4- nitrobenzaldeído, acrilato de metila e o catalisador DABCO (LIMA-JUNIOR et al, p.279, 2010). Da reação entre 3 e LiBr em meio ácido, houve a formação do brometo alílico 4 (FERREIRA et al, p.564, 2009). Por fim, realizou-se a reação entre o ditiocarbimato 2 e o brometo alílico 4. O alilditiocarbimato 5 assim obtido foi precipitado pela adição de soluções aquosas de haletos de: tetrabulilamônio A, benziltributilamônio B, tetrabutilfosfônio C, butiltrifenilfosfônio D, tetrafenilfosfônio E ou benziltrifenilfosfônio F (VIDIGAL et al. , p.703, 2020). Os sais inéditos foram caracterizados por HRMS e espectroscopias no IV e de RMN de H-1 (400 MHz) e C-13 (75MHz) em CDCl₃. Os sais 5A-F foram submetidos a ensaios in vitro frente a B. cinerea, R. solani e S. sclerotiorum, pelo método Poison Food: 1% de DMSO e Tween 80 e 45 mL de meio de cultura fundido foram adicionados a erlenmeyers contendo a massa necessária das substâncias, resultando em concentrações finais de 0,05 e 0,5 mmol/L (CHUTIA et al, p.777, 2009). Cada mistura foi vertida em três placas de Petri. Após a solidificação, discos de micélio dos fungos foram adicionados ao centro das placas. Também foram preparadas placas controle, contendo DMSO, Tween 80 e meio de cultura. Os diâmetros de crescimento foram medidos após 72 h de incubação e as porcentagens de inibição do crescimento micelial foram calculadas.

Resultado e discussão

Os espectros no IV dos compostos já descritos na literatura (1, 2, 3, 4 e 5E, Esquema 1) foram coerentes com os dados publicados. Os sais 5A-D e 5F são substâncias inéditas e foram preparados com bons rendimentos, entre 70- 87%. Os sinais encontrados para o pico [M]^- nos espectros de HRMS dos sais confirmaram a fórmula do alilditiocarbimatos e a pureza da amostra. As principais bandas observadas nos espectros no IV desses sais foram devidas aos estiramentos de: carbonila de éster em 1714 cm^-1, C=N em 1382 cm^-1, SO₂ em 1261 e 1120 cm^-1 e CS₂ em 937 cm^-1. Nos seus espectros de RMN H-1 e de C- 13 os sinais foram condizentes com a quantidade esperada de átomos de H e C quimicamente diferentes em cada substância. Também foi possível confirmar a proporção 1:1 entre cátion e ânion. A tabela 1 resume os resultados de atividade antifúngica obtidos. Observa-se que os sais contendo os cátions A, B e C foram menos ativos quando comparados aos sais preparados com D, E e F. Além disso, os resultados indicam que a presença de grupos aromáticos nos cátions pode ser um fator que contribui para uma maior atividade inibidora do crescimento micelial. Os compostos sintetizados também foram seletivos, sendo mais eficientes para o controle de B. cinerea, com atividade moderada para S. sclerotiorum e pouco ativos frente a R. solani. Para o controle de B. cinerea, os sais mais promissores para futuro estudo in vivo foram aqueles preparados com os cátions E e F com porcentagens de inibição de 93 e 78%, respectivamente, a 0,5 mmol/L.

Rota sintética para produção dos sais 5A-F.


Porcentagem de inibição das colônias de B. cinerea, R. solani e S. sclerotiorum na presença dos compostos 5A-F.

Conclusões

Neste trabalho foram preparados com bons rendimentos e caracterizados seis sais de alilditiocarbimatos (5A-F), sendo cinco deles inéditos (5A-D e F). Ensaios biológicos in vitro foram úteis para a seleção de dois promissores antifúngicos. Os estudos mostraram que é possível modular a atividade dos alilditiocarbimatos aniônicos pela escolha dos contra-íons, de forma a apresentarem atividade antifúngica seletiva contra o organismo alvo. Esses resultados indicaram a continuidade dos estudos in vivo com os sais 5E e 5F, visando o controle de B. cinerea.

Agradecimentos

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG, APQ-02382- 17), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Código de Financiamento 001) e à UFV.

Referências

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