Luiz Claudio de Almeida Barbosa

Cargo: Professor Titular

E-Mail: lcab@ufv.br
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Lattes: Acesse o Lattes


PROJETOS DE PESQUISA EM ANDAMENTO

SÍNTESE DE AGROQUÍMICOS : Temos trabalhado no desenvolvimento de novos compostos com atividade herbicida. Dentro dessa linha, os seguintes projetos estão em andamento:

Síntese de derivados do 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona [1]: O composto 1 é obtido em larga escala por meio da reação de cicloadição [4+3] entre um cátion oxialílico e furano. Esses compostos, assim como outros análogos, têm sido convertidos em várias substâncias novas [2-11] com atividade herbicida (Figura 1).

Figura 1 - Compostos sintetizados no LASA com atividade herbicida

 

Análogos Ao Helmintosporal

Helmintosporol ( 1 ), helmintosporal ( 2 ) e ácido helmintospórico ( 3 ) são toxinas sesquiterpênicas naturais isoladas em culturas do fungo Helminthosporium sativum , um ascomiceto patogênico responsável pela ferrugem e pelo apodrecimento da raiz de cereais.

 

T emos também utilizado a metodologia de cicloadição [4+3] a partir de cátions oxialílicos para produzir diversos novos derivados oxigenados do helmithosporal. Vários compostos preparados no LASA (Figura 2) apresentam acentuada atividade fitotóxica.

 

Figura 2 – Alguns análogos ao helminthosporal sintetizados no LASA.

Synthesis of New Nostoclide Analogues With Phytogrowth-inhibiting Properties

Among many phytotoxic natural products from microbial origin is cyanobacterin ( 1 ), a lactone isolated from the blue-green algae Scytonema hofmanni .

Although several studies have been carried out on the mode of action of cyanobacterin, the biological activity of the structurally similar nostoclides I and II ( 2a and 2b ), isolated from the lichen Peltigera canina have not yet been fully investigated. Due to the potential utility of nostoclides as herbicides we report a preparation of several nostoclide analogues and their effect on the germination and growth activity on Physalis ixocarpa and Lolium multiflorum . The effect of the synthetic compounds on various photosynthetic activities was also investigated.

We have been preparing several nostoclide analogues according to the synthetic strategy shown in Figure 3.

Figure 3 – Synthetic strategy used for the preparation of nostoclide analoges. Reaction conditions: i) n-BuLi, THF, -78 °C; ii) PhCH 2 Br, -78 °C ® 0 °C(58%); iii) HCO 2 H, rt (90%); iv) ArCHO, TBDMSOTf (1.2 eq), Et 3 N (2.9 eq), DCM, rt 1 h; DBU (2 eq.), rt 3h (yields shown above).

Many compounds prepared are highly active against several weeds and also inhibit the ATP synthesis in chloroplasts. For exemple, we have found that compound 5d inhibits electron transport at the b6f complex. Lactone 5e inhibited electron flows (basal and phosphorylating) by 25%, and 300 µM 5e enhanced the light activated membrane bound Mg 2+ -ATPase by 66%. Thus 5e behaves as a weak Hill reaction inhibitor and an uncoupler.

 

SORGOLEONE ANALOGUES

The study of allelophatic interactions involving microorganism and plant species has lead to the discovery of severall phytotoxic substances that have potential use as herbicides, or could be used as lead-structure for the development of more active compounds. Among such substances is the one called sorgoleone, characterized as 2-hydroxy-5-methoxy-3-[(8' Z ,11' Z )-8',11',14'-pentadecatriene]- p -benzoquinone (Fig. 4), that was isolated from the root exsudates from Sorghum bicolor .

Figure 4 . Structures of sorgoleone ( 1 ) and dihidrosorgoleone ( 2 ), the major lipophilic compounds isolated from the root exsudate of Sorghum spp.

We have prepared a number of sorgoleone analogues (Figure 5) and many of then showed to be more active than sorgoleone itself. Many other compounds are been prepared at the moment.

Figure 5. Reagents and conditions: i) (CClO) 2 , dichloromethane; DMSO, -78 o C, 1.5 h; TEA, 25 o C, 5 h; ii) THF, C 8 H 17 MgBr, 2 h, 88%; iii) PTSA, benzene, 60 o C, 6 h, 74% of ( 6 ), 10% of ( 7 ); iv) H 2 , Pd/C 10%, ethyl acetate, 5 h, 93%; v) CrO 3 , AcOH, H 2 O, 25 o C, 2 days, 69%; vi) Ac 2 O, H 2 SO 4 , 25 o C, 16 h, 82 %; vii) a) LiAlH 4 , THF, 70 o C, 6 h; b) FeCl 3 , benzene, 25 o C, 3 h, 8% of ( 11 ) and 37% of ( 12 ); viii) DBU, THF, 25 o C, 30 min., 64%.

OUTROS PROJETOS :

Outros projetos têm sido desenvolvidos nas áreas de produtos naturais biologicamente ativos , óleos essenciais, química de madeira e celulose são :

Estudo de óleos essencias de plantas medicinais e aromáticas.

isolamento e caracterização de fitotoxinas de fungos fitopatogênicos.

caracterização de extrativos de Eucalyptus e depósitos de pitch envolvidos na fabricação de celulose e papel.

determinação dos constituintes químicos responsáveis pela reversão de alvura em polpa kraft branqueada.

Desenvolvimento de metodologia para a quantificação de grupos carboxílicos e carbonilas em polpa kraft.

Desenvolvimento de metodologia para por pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (Py-GC-MS) para a determinação da relação siringil/guaiacil em lignina.

Desenvolvimento de metodologia para por pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (Py-GC-MS) para a caracterização de resíduos diversos e pitch na indústria de celulose e papel.

Para detalhes sobre esses projetos veja as páginas dos Professores Antônio J. Demuner e Célia R. A. Maltha.

 

PUBLICAÇÕES SELECIONADAS

Livros Publicados:

Introdução à Química Orgânica
http://wps.prenhall.com/br_barbosa_introquimi_1
Autor: Luiz Cláudio de Almeida Barbosa

Sinopse: "A química orgânica está em cada aspecto de nossa vida. Não temos dúvida de que as células de nosso corpo vão funcionar com absoluta precisão, no entanto elas precisão executar milhões de transformações químicas complexas de compostos orgânicos a cada segundo. Também esperamos que haja remédios disponíveis para todas as nossas doenças; que possamos comprar plásticos, tintas e tecidos sintéticos coloridos e brilhantes e que alimentos de boa qualidade estejam prontamente disponíveis a partir de lavouras que foram protegidas dos ataques de insetos, fungos e ervas daninhas. A qualidade de nossa vida está, portanto, inextricavelmente ligada a drogas criadas para salvar vidas, a polímeros sintéticos, a inseticidas, fungicidas e herbicidas e a uma miríade de outros produtos químicos orgânicos.(...)"

Editora: Pearson Prentice Hall

Ficha técnica

ISBN:

85-7605-006-4

Edição:

1a

Nº de Páginas:

311

Publicação:

2004

Acabamento:

Brochura

Os Pesticidas, o Homem e o Meio Ambiente (link Editora UFV)

   

Sinopse: Este é um livro singular, pois trata de um tema polêmico, todavia com uma abordagem equilibrada, apontando aspectos positivos e negativos associados ao uso de pesticidas. O julgamento de pragas por tribunais religiosos na Idade Média; técnicas modernas envolvidas na descoberta de novos pesticidas; principais classes de pesticidas de uso doméstico e aspectos históricos relacionados às suas descobertas; toxidade dos pesticidas sintéticos versus toxidade dos compostos naturais e de medicamentos; poluição ambiental; contaminação de alimentos; dieta infantil associada à toxidade dos pesticidas; câncer; insetos e microrganismos benéficos ao homem; e métodos alternativos com relação ao uso de pesticidas, incluindo controle biológico, feromônios e o uso de organismos geneticamente modificados ou transgênicos, são assuntos discutidos em uma linguagem simples e acessível ao leitor comum.
Informativa, atual e embasada em literatura científica, esta obra é uma referência e um valioso subsídio para o grande público avaliar, de forma crítica e sem paixão, as informações sobre pesticidas freqüentemente veiculas na mídia.

Editora: Editora UFV

Ficha técnica

ISBN:

85-7269-196-0

Edição:

1

Nº de Páginas:

215

Publicação:

2004

Acabamento:

Brochura


 

Para a lista completa de publicações (mais de 90 artigos) veja o site do CNPq (CV Lattes).

• DEMUNER, Antonio Jacinto; BARBOSA , L. C. A.; CHINELATTO JUNIOR, L. S.; REIS, C.; SILVA, Antonio A. Sorção e persistência da sorgoleona em um latossolo vermelho-amarelo. Química Nova, São Paulo, v. 23, n. 3, p. 451-455, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; PAULA, Vanderlúcia Fonseca; AZEVEDO, Anelisa Senra; SILVA, Eldo A M; NASCIMENTO, Evandro A. Essential Oil Composition from some plant parts of Conyza bonariensis (L.) Cronquist. Flavour and Fragrance Journal, Escócia, v. 20, n. 1, p. 39-41, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; SILVA, Silvia R S; SILVA, Grácia Divina; DUARTE, Luceni P; VIEIRA FILHO, S A . Lupane pentacyclic triterpenes isolated from stems and branches of Maytenus imbricata (Celastraceae) . Helvetica Chimica Acta, Suiça, v. 88, n. 5, p. 1102-1109, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; DEMUNER, Antonio Jacinto; MALTHA, Célia Regina Alvares; CRUZ, Mariluze Peixoto; VENTORIN, Gustavo. Análise da composição química de pintas no papel. O Papel, São Paulo, v. 66, n. 9, p. 68-73, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; MALTHA, Celia R A; DEMUNER, Antonio J; SILVA, Vanessa L; OLIVEIRA, Fabrício M ; BORGES, Eduardo e L . Fitotoxicidade de novos álcoois e alquenos derivados do 2a,4a-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona. Eclética Química, São Paulo, v. 30, n. 4, p. 33-41, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; MATLHA, Célia Regina A; CRUZ, Mariluze Peixo ; BELINELO, Valdenir José ; MILANEZ, Augusto Fernandes. O uso da espectroscopia no infravermelho na caracterização de depóstios de pitch e outros resíduos na indústria de celulose e papel. O Papel, São Paulo, v. 66, n. 10, p. 72-82, 2005.

BARBOSA , L. C. A.; MALTHA, C. R. A.; DEMUNER, Antonio Jacinto; FILOMENO, C.; SILVA, Antonio A. Síntese de novos herbicidas derivados do 1,2alfa,4alfa,5-tetrametil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona. Química Nova, São Paulo, v. 27, n. 2, p. 241-246, 2004.

• CASTRO, H. G.; OLIVEIRA, L. O. ; BARBOSA , L. C. A. ; FERREIRA, F. A. ; SILVA, D. J. H. ; MOSQUIN, P. R. ; NASCIMENTO, E. A. . Teor o composição do óleo essencial de cinco acessos de mentrasto. Química Nova, São Paulo, v. 27, n. 1, p. 55-57, 2004.

• VIEIRA, Tatiana Reis; BARBOSA , L. C. A.; PAULA, Vanderlúcia Fonseca; NASCIMENTO, Evandro A. Constituintes Químicos de Melaleuca alternifolia (Myrtaceae). Química Nova, v. 27, n. 4, p. 536-539, 2004.

BARBOSA , L. C. A.; MALTHA, C. R. A.; DEMUNER, Antonio Jacinto; FILOMENO, C.; SILVA, Antonio A. Síntese de novos herbicidas derivados do 1,2alfa,4alfa,5-tetrametil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona. Química Nova, São Paulo, v. 27, n. 2, p. 241-246, 2004.

BARBOSA , L. C. A.; COSTA, Adilson Vidal; PILÓVELOSO, Dorila; LOPES, J L C; HERNANDEZTERRONES, M G ; KINGDIAZ, B ; LOTINAHENNSEN, B . Phytogrowth-Inhibitory Lactones Derivatives of Glaucolide B. Zeitschrift Für Naturforschung Section B - A Journal of Chemical Sciences, v. 59c, n. 11/12, p. 803-810, 2004.

• MOREIRA, M D; PICANÇO, Marcelo Coutinho; BARBOSA , L. C. A.; GUEDES, R N C; SILVA, L M. Toxicity of leaf extracts of Ageratum conyzoides to lepidoptera pests of horticultural crops. Biological agriculture & horticulture, v. 22, n. 3, p. 251-260, 2004.

• LIMA, L. S.; BARBOSA, L. C. A.; Alvarenga; DEMUNER, Antonio Jacinto; SILVA, A. A. Synthesis and phytotoxicity evaluation of substituted para-benzoquinones. Australian Journal Of Chemistry, Sydney, v. 36, p. 625-630, 2003.

BARBOSA, L. C. A.; HOWARTH, O. W.; Carvalho; Queiroz . Novel Lactones from Aspergillus ver sicolor. Tetrahedron Letters, Inglaterra, v. 42, p. 809-811, 2001.

 

 

GRUPO DE PESQUISA

O LABORATÓRIO DE ANÁLISE E SÍNTESE DE AGROQUÍMICOS

Em 1992 implantamos no Departamento de Química da Universidade Federal de Viçosa, o “ Laboratório de Análise e Síntese de Agroquímicos ” (LASA). Desde a sua implantação, temos recebido auxílios do CNPq, FAPEMIG, CAPES, FINEP, Royal Society of Chemistry (Inglaterra) e International Foundation for Science (Suécia), o que nos tem possibilitado desenvolver pesquisas diversas na área de agroquímicos. Atualmente, são quatro os professores doutores do setor de Química Orgânica que realizam suas pesquisas no LASA. Todo nosso trabalho é feito em colaboração com pesquisadores de outros departamentos da UFV, especialistas em diversos ramos das ciências agrárias e biológicas. Dessa forma, nosso trabalho, que envolve síntese e isolamento de novos produtos a partir de plantas, é acompanhado por ensaios biológicos específicos (para avaliar as atividades herbicida, inseticida e nematicida). Mais de 80 teses de mestrado e de doutorado já foram realizadas, totalmente ou em parte, no LASA. Mais de 90 artigos científicos, referentes a trabalhos desenvolvidos no LASA, já foram publicados, sendo muitos em revistas internacionais como Tetrahedron, Tetrahedron Letters, Journal Natural Products, Synthesis, Journal Agricultural and Food Chemistry, Z. Naturforschung, Flavour and Fragrance Journal, Journal of Essential Oil Research, Pest Management Science, Helvetica Chimica Acta, etc.

Além das pesquisas coordenadas por nós, temos participado ativamente em trabalhos desenvolvidos em outros setores da UFV, contribuindo para a realização de trabalhos interdisciplinares.

O LASA, que o cupa uma área de 180 m 2 , contém capelas, estufas, agitadores magnéticos, placas e mantas aquecedoras, lâmpadas de ultravioleta, bombas de vácuo, extratores do tipo Soxhlet, evaporadores rotativos, banho de ultra-som, geladeiras etc. Dispõe ainda dos seguintes equipamentos:

• Cromatógrafo gás-líquido (CG) com detector FID e ECD, modelo CG17A da Shimadzu.

• Cromatógrafo gás-líquido com detector de massas (modelo CG-MS QP5050A, da Shimadzu), com sistema para análise por injeção direta, análise por head-space e forno de pirólise.

• Cromatógrafo líquido de alta eficiência, da Shimadzu, com coletor automático de frações, válvula reciclante e sistema para análise semipreparativa.

• Hidrogenador Parr.

• Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear (300 MHz), modelo Mercury 300, da Varian, instalado em uma área de 45 m 2 , fora do laboratório principal. O equipamento possui sondas para 1 H, 13 C, 19 F e 31 P, com possibilidade para realizar experimentos em uma e duas dimensões, por exemplo, COSY, HETCOR, HMBC, HMQC, NOEdiff.

(incluir fotos dos equipamentos)

MEMBROS DO GRUPO DE PESQUISA DO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - UFV

Prof. Luiz Cláudio de Almeida Barbosa

Prof. Antônio Jacinto Demuner

Profª Célia Regina Álvares Maltha

Prof. Élson Santiago Alvarenga

José Luiz Pereira (BSc em Química)

Antônio Carlos Silva (Laboratorista)

 

 

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