USO DO MÉTODO MECANOQUÍMICO APLICADO NA SÍNTESE DE UMA BASE DE SCHIFF COM POTENCIAL PARA ATIVIDADE BIOLÓGICA: CARACTERIZAÇÃO ESPECTROSCÓPICA E TÉRMICA.

ÁREA

Química Analítica

Autores

Terciotti, L.O. (UNESP) ; de Moura, A. (UNESP) ; Caires, F.J. (UNESP)

RESUMO

A evolução da sociedade humana, ciência e tecnologia, trouxe como efeito colateral a poluição do ambiente e o desperdício de insumos; no âmbito científico, podemos citar a utilização de solventes em larga escala. Visando reduzir os possíveis danos causados por tais práticas, desenvolveram-se métodos mais sustentáveis de sínteses, dentre estes métodos, destaca-se o método mecanoquímico, este consiste na realização das sínteses por via mecânica, reduzindo ou eliminando a utilização de solventes. Tendo em vista a ampla utilização de bases de Schiff no âmbito farmacêutico e industrial, buscou-se desenvolver um método eficaz e mais sustentável para a síntese de uma base de Schiff derivada do ácido 5-aminossalicílico e o Salicilaldeído e posteriormente caracterizá-lo por RMN, FTIR, TG-DTA e DSC.

Palavras Chaves

Imina; Síntese verde; Bases de Schiff

Introdução

Bases de Schiff são compostos que apresentam variadas atividades biológicas, podendo manifestar ação antifúngica, anti-inflamatória, antiviral, antitérmica e antiparasítica (MARTINS et al, 2016). Tais bases apresentam como principal característica a presença de uma dupla ligação entre carbono e nitrogênio (C=N), apresentando suscetibilidade a compostos nucleofílicos, sendo amplamente utilizadas como intermediários químicos (ESTEVES-SOUZA et al, 2004). Durante a produção das bases de Schiff, faz-se uso de reações envolvendo compostos carbonílicos e aminas primárias, tais reações tendem a ser realizadas na presença de solventes, resultando em uma maior geração de resíduo. Visando a produção por meio de maneiras mais sustentáveis, utilizou-se o método mecanoquímico na síntese de uma base de Schiff; este método visa reduzir ou eliminar a utilização de solventes nos meios reacionais (TRAN et al, 2019). Para este trabalho foram escolhidos o Salicilaldeído e o ácido 5-aminossalicílico (Mesalamina) como precursores de síntese, sendo o último amplamente utilizado como anti-inflamatório para o tratamento da doença de Crohn e da retocolite ulcerativa, além de apresentar a possibilidade de prevenção do desenvolvimento de câncer colorretal em pacientes que apresentam doenças inflamatórias intestinais (ABDOLMOHAMMAD- ZADEH et al, 2012). A base de Schiff proposta neste trabalho já foi sintetizada e descrita na literatura, como no trabalho realizado por Bourque et al., no qual relatou- se sua capacidade antifúngica, no entanto, foram realizadas sínteses utilizando-se de método convencionais, tais como refluxo e agitação magnética (BOURQUE et al, 2005). Desta forma, o método mecanoquímico surge como uma alternativa de síntese verde para este composto.

Material e métodos

A base de Schiff (H3BS5) foi sintetizada em um moinho de bolas modelo Retsch MM 400 utilizando jarros de aço inoxidável de 10 mL e bolas de aço inoxidável de 7 mm. Uma mistura do ácido 5-aminossalicílico (5-ASA, 1 mmol) e do Salicilaldeído (SAL, 1 mmol) foi moída em uma frequência de 30Hz por 30 minutos. Após a moagem obteve-se um produto de coloração amarela, tal composto foi depositado em um dessecador para a desidratação. O produto obtido foi posteriormente caracterizado, utilizando as técnicas de TG/DTG-DTA e DSC para determinação de sua estabilidade térmica, etapas e intervalos de temperatura associados à sua decomposição térmica, dentre outras características, enquanto sua estrutura foi elucidada através das técnicas de 1H RMN e 13C RMN e FTIR.

Resultado e discussão

A partir dos resultados FTIR, para o composto H3BS5, nota-se entre 3286 e 2206 cm-1 banda alargada referentes às vibrações de estiramento O-H, também observadas nos espectros dos precursores. Observa-se ainda no espectro do H3BS5, em 1647 cm-1 uma banda referente a vibrações de estiramento da carbonila da carboxila (C=OCOOH), a banda em 1606 cm-1 está relacionada às vibrações de estiramento do grupo imina (C=N), enquanto a banda em 1579 cm-1 corresponde à ligação C=C do anel aromático. Nota-se ainda que o par de bandas em 2845 e 2751 cm-1 (νC-HCHO) presente no espectro do SAL, está ausente no espectro do H3BS5, enquanto a banda em 1573 cm-1 no espectro do 5-ASA (νC-N) encontra-se deslocada no espectro do H3BS5, sugerindo que o composto sintetizado apresenta boa pureza (PAVIA et al, 2010). A curva TG/DTG do H3BS5 mostra que o composto é termicamente estável até 241,7 ºC, intermediária entre a temperatura do SAL e do 5-ASA, e sofre perda de massa em quatro etapas. A primeira etapa entre 27 a 109,5°C, sem evento térmico na curva DTA, é atribuída a perda de água. As etapas sobrepostas entre 241,7,5 a 264,8 °C (Δm2=31,99%) e 264,8 a 303,2 °C (Δm3=19,22%), correspondendo a eventos endotérmicos e exotérmicos na curva DTA, estão associadas a degradação térmica do composto. A última etapa entre 303,2 a 798,3 °C (Δm4=40,16%), correspondendo a um evento exotérmico na curva DTA, está associada a combustão do material carbonizado formado nas etapas anteriores. Por meio das curvas DSC, pode ser observado que o 5-ASA e H3BS5 apresentam picos endotérmicos em 287 e 256 °C, respectivamente, referentes à degradação térmica dos compostos. Além disto, por meio das imagens de DSC foto visual do composto H3BS5, observa-se indícios de termocromismo entre 25 - 200 °C.

Espectros de FTIR e as curvas TG/DTG-DTA dos precursores 5-ASA e SAL e do produto H3BS5.


Curvas DSC do precursor 5-ASA e do produto H3BS5 e imagens de DSC foto visual registradas durante o aquecimento e resfriamento do produto.

Conclusões

Por meio da análise dos dados coletados para a síntese do composto H3BS5, pode-se afirmar que o mesmo fora obtido a partir de um método que reduziu substancialmente a utilização de solventes e o tempo de síntese em até quatro vezes, quando comparado aos métodos previamente relatados na literatura. As técnicas de FTIR e RMN auxiliaram na elucidação da estrutura do composto, enquanto as técnicas TG-DTA e DSC, possibilitaram observar que a fusão do 5- ASA e H3BS5 se refere ao produto de degradação. Entre 25-200 °C o H3BS5 apresenta uma variação em sua coloração, podendo indicar termocromismo.

Agradecimentos

Os autores agradecem à PROEX-FC UNESP; CNPq (2020/866) e FAPESP (2018/24378- 6), pelo apoio financeiro.

Referências

ABDOLMOHAMMAD-ZADEH, Hossein; KOHANSAL, Solmaz. Determination of mesalamine by spectrofluorometry in human serum after solid-phase extraction with Ni-Al layered double hydroxide as a nanosorbent. Journal Of The Brazilian Chemical Society, v. 23, n. 3, p. 473-481, mar. 2012. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0103-50532012000300014.

BOURQUE Tara A., NELLES Megan E., GULLON Teri J. Late metal salicylaldimine complexes derived from 5-aminosalicylic acid-Molecular structure of a zwitterionic mono Schiff base zinc complex. Canada Journal of Chemistry, v.83, p.1063-1070, 2005.

ESTEVES-SOUZA, Andressa; ECHEVARRIA, Aurea; SANT'ANNA, Carlos Mauricio R.; NASCIMENTO, Maria da Graça. Estudo experimental e teórico da redução de bases de Schiff derivadas da 3,3-difenilpropilamina. Química Nova, v. 27, n. 1, fev. 2004. FapUNIFESP (SciELO).

MARTINS, Darliane A.; BOMFIM FILHO, Lucius F.; SILVA, Cleiton M. da; FÁTIMA, Ângelo de; LOURO, Sonia R. W.; BATISTA, Denise G. J.; SOEIRO, Maria de Nazaré C.; CARVALHO, João Ernesto de; TEIXEIRA, Letícia R. Copper(II) Nitroaromatic Schiff Base Complexes: synthesis, biological activity and their interaction with dna and albumins. : Synthesis, Biological Activity and Their Interaction with DNA and Albumins.
Journal Of The Brazilian Chemical Society, 2016. Sociedade Brasileira de Quimica (SBQ). http://dx.doi.org/10.5935/0103-5053.20160150.
PAVIA, D. L. et al. Introdução à espectroscopia: Tradução da 4ª edição norte-americana. 4. ed.: Cengage Learning, 2010.

TRAN, David; GARCIA, Felipe. Main group mechanochemistry: from curiosity to established protocols. Chemical Society Reviews, v. 42, n. 18, p. 2267-2496, 21 abr. 2019. Disponível em: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/CS/C7CS00813A#!divAbstract.