Química de Compostos Naturais

Química de Compostos Naturais
Docente: Prof. Maria da Graça P. M. S. Neves
Ano Lectivo: 2003/04
Curso(s): Licenciaturas em: Bioquímica e Química Alimentar e Química (Opção)
Escolaridade: 3h T - 0h TP - 0h P
Unidades de Crédito: 3.0
OBJECTIVOS
Estudo das estruturas, funções biológicas, análise e reactividade de compostos naturais: ácidos gordos e derivados,
isoprenóides, alcalóides, compostos fenólicos, pigmentos tetrapirrólicos e hidratos de carbono,.
METODOLOGIA
A matéria de Química de Compostos Naturais é leccionada em aulas teóricas, as quais serão levadas a cabo através de
exposições orais e projecções de transparências. Algumas aulas teóricas serão ainda destinadas à resolução de problemas
com a colaboração dos alunos.
No início do ano lectivo é colocado à disposição dos alunos o programa detalhado da disciplina e é indicada a
bibliografia mais relevante.
AVALIAÇÃO
A avaliação do aproveitamento dos alunos nesta disciplina é efectuada por avaliação periódica ou por exame final de
acordo com o “Regulamento dos Estudos de Licenciatura” em vigor na Universidade de Aveiro. No caso da avaliação
periódica são realizados dois testes, cada um com o peso de 50% não podendo ter em cada uma das provas menos de sete
valores. A duração dos testes e do exame é de 2h e 30 min.
PROGRAMA
Lípidos
Ácidos gordos e derivados
Nomenclatura e classificação. Ácidos gordos saturados e insaturados. Ácidos gordos substituídos. Propriedades físicas.
Estrutura cristalina, pontos de fusão; absorção no UV, formação de aductos e solubilidade. Comportamento químico:
metilação, iodação e análise de glicerídeos, hidrogenação e aplicação industrial, formação de complexos π e aplicação
analítica
Acilgliceróis; tipos e propriedades.
Saponificação
Peroxidação de lípidos (insaturados). Auto-oxidação e foto-oxidação; hidroperóxidos. Envolvimento de espécies tripleto
e singuleto de oxigénio. Mecanismos prováveis de formação de hidroperóxidos. Implicações na qualidade de alimentos
Anti-oxidação
Anti-oxidantes naturais como componentes alimentares. Acção mecanística;
Influência da temperatura na qualidade de produtos alimentares. Fritura; auto-oxidação de lípidos saturados.
Polimerização.
Óleos sicativos de aplicação industrial.
Fosfolípidos e glicolípidos
Estrutura, ocorrência e importância biológica.
Ceras
Função biológica e composição química.
Isoprenóides
Química de Compostos Naturais
Ano Lectivo: 2003/04
Pág. 1 de 2
Terpenos. Características estruturais e nomenclatura. Regra do isopreno. O ácido mevalónico como precursor de
terpenos. Pirofosfatos de isopentenilo e de dimetilalilo. Formação da ligação C-C na biossíntese terpénica. Tetraterpenos
- dimerização do pirofosfato de geranilgeranilo. Obtenção do licopeno a partir do fitoeno. Carotenos e xantofilas.
Propriedades físicas e químicas. Alguns compostos de carbonilo obtidos da degradação oxidativa de carotenóides.
Carotenos como precursores da vitamina A.
Síntese assimétrica. Síntese e transformações de terpenos em outros compostos de interesse biológico. Reacção de Wittig.
Formilação de Vilsmeyer.
Esteróides. Características estruturais. Nomenclatura. Síntese parcial de alguns esteróides a partir de materiais naturais
abundantes. Degradação de Marker. Rearranjo de Beckmann. Oxidação de Oppenauer.
Alcalóides
Características estruturais. Funções biológicas. Importância farmacológica. Síntese de alguns núcleos heterocíclicos mais
vulgarmente encontrados em alcalóides. Síntese de tropanos. Síntese de quinolinas. Síntese de isoquinolinas. Síntesede
indóis.
Compostos fenólicos
Classificação e estruturas químicas. Ácidos hidroxifenólicos, cumarinas e fenilpropenos. Lenhanos e lenhina.
Flavonóides. Taninos. Melaninas. Ocorrência em alimentos.
Síntese de compostos fenólicos. Síntese cumarinas. Síntese de calconas e interconversão em outros derivados
Pigmentos tetrapirrólicos
Estruturas e nomenclatura. Importância biológica. Aplicações medicinais em terapia fotodinâmica de tecidos neoplásicos
e mecanismo provável. Grupos prostéticos das hemoproteínas. Entidades estruturais nas clorofilas. Complexos metálicos
naturais e respectivas funções vitais.
Processos biossintéticos conducentes ao macrociclo precursor do grupo hema e das clorofilas. Desarranjos metabólicos e
porfírias como doenças.
Degradação natural e formação de pigmentos biliares. Desarranjos conducentes a situações de icterícia.
Propriedades físico-químicas do macrociclo porfirínico. Aromaticidade e comportamento espectroscópico
(UV-Vís, RMN). Formação de complexos metálicos. Comportamento de ácido-base do macrociclo. Reacções
de substituição aromática electrofílica. Reacções envolvendo grupos substituintes perféricos nitro e formilo.
Reacções de cicloadição
Métodos de síntese de porfirinas; considerações de simetria e análise detalhada dos que envolvem condensação catalítica
de aldeídos com pirrois e a partir de dipirrometanos.
Hidratos de Carbono
Monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos (revisão sobre estrutura, nomenclatura, conformação e
configuração). Conformações 4C1 e 1C4. Efeito anomérico. Influência na percentagem de ocorrência natural das formas α
e β. Transformações de monossacarídeos. Oxidação e redução; aplicações analíticas. Formação de glicosídeos, ésteres e
éteres.
Comportamento em meios de pH ácido ou alcalino. Epimerização e clivagem (aldolização inversa). Transformações em
meios bastante ácidos ou bastante alcalinos. Reductonas.
Reacção com compostos amínicos; reacção de Maillard, rearranjo de Amadori, formação de N-glicosídeos.
Caramelização
BIBLIOGRAFIA
H. D. Belitz W. Grosch, FOOD CHEMISTRY. Springer-Verlag Berlin. Heidelberg, 1987
J. M. Tedder, A. Nechvatal, A. W. Murray, J. Carnduff, Basic Organic Chemistry, part 4. John Wiley & sons, London
,1972
T. A. Geissman, D. H. Crout, Organic of Secondary Metabolism. Freeman, Cooper & Company,1969
L. R. Milgrom, The Colours of Life. Oxford University Press, 1997.
J. Mann, R. S. Davidson, D. V. Barnthorpe, J. B. Harborne, Natural Products, Longman. 1994
Livros Básicos de Química Orgânica
O Regente da Disciplina
Química de Compostos Naturais
Ano Lectivo: 2003/04
Pág. 2 de 2