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Os avanços das tecnologias de automação, informação e de comunicação apresentam novas perspectivas para diversas áreas, incluindo os sistemas de alarmes de processos industriais. Sistemas inteligentes de alarme industrial são capazes de auxiliar os operadores por meio de alertas, permitindo realizar os ajustes necessários nas variáveis operacionais. Ao mesmo tempo que as modernas tecnologias permitem a monitoração de um número crescente de variáveis e informações dos processos industriais, aumenta a carga cognitiva. Portanto, contribui-se com uma abordagem que beneficia os sistemas industriais para gerenciamento de alarmes de processos com a capacidade de prever situações para facilitação de ações operacionais, particularmente quando uma quantidade de eventos acima da capacidade humana de gerenciamento ocorre. Nesse sentido, é concebido um modelo semântico probabilístico voltado para predição e inferência de situações anormais de operação. A partir disso, é realizada uma integração de definições de contexto em um conjunto de dados, a partir de um modelo ontológico probabilístico, aplicando técnicas de aprendizado de máquina. The advent of automation, communication, and information technology has been shaping new realities for many fields, including industrial alarm systems. Intelligent industrial alarm systems are able to give advice to the operators being alerts to make necessary adjustments in operating variables. At the same time, that modern technologies allow the monitoring of an increasing number of variables and information from industrial processes, the cognitive load increases. In this direction, this thesis proposes an integration of context definitions in a dataset from a probabilistic and ontological model using machine learning techniques.

Orientador : Paulo Arruda Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado Genética Vegetal Mestre em Ciências Biológicas

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcio_jose_silva.pdf: 586576 bytes, checksum: 16774c306b616be397547f7b04e1026c (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 The aim of this work is to analyse the imaginary formation of João Cabral de Melo Neto in The Death and Life of a Severino in order to verify the usual discourse that he is the poet of reason, reinforced not only by critics and scholars of his work, but even by the writer himself in various interviews. To achieve so, we use some concepts of the French Discourse Analysis, namely, discourse, interdiscourse, discursive formation, ideological formation and imaginary formation, which we discuss with abundant explanations and apply to three parts of the drama-poem The Death and Life of a Severino: a Pernambuco Christmas play by comparing between an irrationalist ideological formation and a rationalist ideological formation. It was also necessary to explain the meaning of the term reason in philosophy, which is not homogeneous; however, we have to take it from a rationalist discursive formation, i.e., like a platonic idea, for, only this way the discourse João Cabral is the poet of reason could make sense. From that perspective, antidiscursive at first, we verify the plausibility of the said imaginary formation of the Pernambucan poet; otherwise, we would have to analyse the discourse reason is a universal , more distant from a relation to literary discourse and the poet. Based on the theory and methodological procedure of Discourse Analysis, our conclusion goes against a thinking tradition, for the existing discourses in the most famous work of that artist reveal the interpellation from irrationalist discursive formations. Besides these aspects, we make a comparison between philology and Discourse Analysis and we demonstrate the reflections of each in the reading of discursive sequences; we still present some contributions that Discourse Analysis can offer as a new literary criticism. A finalidade deste trabalho é analisar a formação imaginária de João Cabral de Melo Neto em Morte e Vida Severina a fim de verificar o discurso generalizado de que ele é o poeta da razão, reforçado não só por críticos e estudiosos de sua obra, mas, inclusive, pelo próprio escritor em diversas entrevistas. Para isso, servimo-nos de alguns conceitos da Análise do Discurso francesa, a saber: discurso, interdiscurso, formação discursiva, formação ideológica e formação imaginária, os quais discutimos com farta exemplificação e aplicamos, mediante a comparação entre a formação ideológica racionalista e a formação ideológica irracionalista, a três partes do poema-drama Morte e Vida Severina: auto de natal pernambucano. Também foi necessário explicitar o significado do termo razão na filosofia, o qual não é homogêneo; no entanto, tivemos de aceitá-lo de uma formação discursiva racionalista, isto é, como uma ideia platônica, pois, só assim o discurso João Cabral é o poeta da razão poderia fazer sentido. É dessa perspectiva, a princípio antidiscursiva, que verificamos a plausibilidade da referida formação imaginária do poeta pernambucano; senão, teríamos de analisar o discurso a razão é um universal , mais distante de uma relação com o discurso literário e com o poeta. Com base na teoria e procedimento metodológico da Análise do Discurso, nossa conclusão vai de encontro ao que pensa uma tradição, pois os discursos presentes na obra mais famosa desse artista revelam a interpelação de formações discursivas irracionalistas. Além desses aspectos, fazemos uma comparação entre a filologia e a Análise do Discurso e demonstramos o reflexo dos pressupostos de cada uma na leitura das sequências discursivas; apresentamos, ainda, algumas contribuições que a Análise do Discurso pode oferecer como uma nova crítica literária.

Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Bibliografia: f. 118-124. Este trabalho apresenta os cálculos de parâmetros de combustão e desempenho de um motor diesel estacionário para geração de energia elétrica a partir da medição da pressão no cilindro do motor. São mostrados alguns métodos utilizados na identificação do ponto morto superior (PMS) termodinâmico e quatro métodos empregados na determinação da pressão de referência, utilizada no cálculo da pressão absoluta no cilindro. Os métodos apresentados para a pressão de referência são: equalização da pressão no cilindro no ponto morto inferior à pressão na saída do coletor durante a admissão (MAP), método de dois pontos (2ptR), método de três pontos (3ptR) e método dos mínimos quadrados linear (LSM). Os métodos de identificação do PMS avaliados são aqueles utilizados pelas empresas AVL, FEV e D2T. Após a análise destes métodos, optou-se pelo emprego daquele utilizado pela FEV. Para as cargas de 10 kW a 37,5 kW, a variação máxima nas pressões de pico calculadas pelos métodos termodinâmicos foi de 1,35% em relação ao método MAP e, de 0,1% para a taxa máxima de liberação de calor. Os resultados obtidos para os coeficientes politrópicos, diagrama de pressão e taxa de liberação de calor demonstram que os métodos termodinâmicos podem substituir a medição direta da pressão absoluta no cilindro realizada com os sensores piezoresistivos. Palavras-chave: Pressão. Combustão. Taxa de liberação de calor. Motor diesel. Coeficiente politrópico. This work presents the calculation of combustion and performance parameters from cylinder pressure measurement. It is shown some methods used to identify the thermodynamic top dead center (TDC) and four methods employed in the determination of the reference pressure, to calculate the absolute cylinder pressure. The methods shown for the reference pressure are: equalization of the cylinder pressure at bottom dead center (BDC) to the intake manifold pressure during the intake stroke (MAP), the two-point method (2ptR), the three-point method (3ptR) and the linear least squares method (LSM). The methods for identification of PMS evaluated are those used by the companies AVL, FEV and D2T. After analysis of these methods, it was chosen the one used by FEV. For loads of 10 kW to 37.5 kW, the maximum variation in peak pressures calculated by thermodynamic methods was 1.35% compared to MAP method, and 0.1% for the maximum rate of heat release. The results for polytropic coefficients, cylinder pressure diagram and heat release rate demonstrate that the thermodynamic methods can replace the direct measurement of the absolute pressure in the cylinder carried out with piezoresistive sensors. Keywords: Pressure. Combustion. Heat release rate. Diesel engine. Polytropic coefficients. O CD-ROM que acompanha a obra, encontra-se no Setor de Coleções Especiais

Atualmente, os avanços tecnológicos, principalmente nas áreas de controle e automação, facilitam a inclusão de alarmes em sistemas de supervisão de plantas industriais. É possível incluir um número quase que ilimitado de alarmes com variação de tipos para cada ponto de medição de um processo. Consequentemente, o volume de informações cresce significativamente e isso pode ser prejudicial, uma vez que limita a habilidade do operador no gerenciamento de anomalias e pode exceder sua capacidade de realizar ações eficazes durante o funcionamento do processo. Este trabalho apresenta um estudo sobre modelagem semântica de contexto e utiliza uma base histórica de informações de eventos para análise de padrões. Dessa forma, o intuito é, por meio dos dados de contexto, obter conhecimento útil para inferência e determinação da situação. Uma aplicação real onde são investigados eventos ocorridos em uma planta de uma usina térmica de geração de energia elétrica é usado como estudo de caso para aplicar as ideias desenvolvidas bem como para validar a proposta. Decorrente desse estudo, é proposta uma ontologia de domínio específico implementada a partir de um modelo semântico de contexto. Por fim, é apresentada uma implementação de regras semânticas. Nowadays, technological advance, especially in the areas of control and automation, make it easy alarm inclusion in supervision of industrial plant systems. You can include a number almost unlimited of alarms with different types for each measurement point of a process. Consequently, the volume of information grows significantly and this can be harmful since it limits the ability of the operator in managing anomalies and may exceed its ability to carry out effective actions during operation of the process. This work presents a study of semantic modeling of context and uses historical bases event information to identify patterns. Thus, the intention is use this context data to obtain useful knowledge for inference and define the situation. A real application where events of a thermal power plant for electricity generation are investigated is used as a case study to apply the ideas developed and to validate the proposal. As a Result of this study, it is proposed a specific domain ontology implemented from a semantic model of context. Finally, it is presented an implementation of semantic rules.

Machaerium villosum is an important tree species from Southeastern Brazil. We report hereby 10 new microsatellite markers to investigate the structure and genetic diversity of this species. Ninety-seven alleles were detected in 60 specimens from a natural population in Minas Gerais State. High genetic diversity has been found. The mean observed and expected heterozygosities were 0.771 and 0.802, respectively. One locus showed significant Hardy-Weinberg departure and five loci combinations showed significant linkage disequilibrium. These 10 new microsatellite loci will be used to evaluate the genetic diversity of this species in order to understand the fragmentation effects of the Brazilian Atlantic Rain Forest. Machaerium villosum é uma importante espécie do Sudeste do Brasil. Com a finalidade de investigar a estrutura e a diversidade genética desta espécie, foram desenvolvidos 10 marcadores microssatélites inéditos. Identificaram-se 97 alelos em 60 indivíduos de uma população localizada no Estado de Minas Gerais. Elevados índices de diversidade genética foram detectados. As heterozigosidades médias observadas e esperadas foram 0,771 e 0,802, respectivamente. Apenas um loco demonstrou desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg, enquanto cinco combinações de locos mostraram-se em desequilíbrio de ligação. Estes novos marcadores serão úteis para avaliar a diversidade genética de Machaerium villosum e contribuir para o entendimento do efeito da fragmentação da Mata Atlântica.

Machaerium villosum is an important tree species from Southeastern Brazil. We report hereby 10 new microsatellite markers to investigate the structure and genetic diversity of this species. Ninety-seven alleles were detected in 60 specimens from a natural population in Minas Gerais State. High genetic diversity has been found. The mean observed and expected heterozygosities were 0.771 and 0.802, respectively. One locus showed significant Hardy-Weinberg departure and five loci combinations showed significant linkage disequilibrium. These 10 new microsatellite loci will be used to evaluate the genetic diversity of this species in order to understand the fragmentation effects of the Brazilian Atlantic Rain Forest.

O mercado educacional encontra-se altamente competitivo, em virtude, principalmente, do número expressivo de abertura de Instituições de Ensino Superior (IES) após a mudança proporcionada em 1996 pela Lei de Diretrizes e Bases da Educação. Considerando que manter e atrair novos alunos tornou-se tarefa difícil, a satisfação dos discentes é fator fundamental. Este estudo tem como objetivo verificar o grau de satisfação dos alunos de graduação do curso de Ciências Contábeis em uma IES comunitária do estado de Santa Catarina. Tendo como base o modelo de Paswan e Young (2002), elaborou-se um questionário com perguntas fechadas com 5 categorias: envolvimento do professor; interesse do aluno; interação professor-aluno; exigência do curso e organização do curso. Ao instrumento, foram acrescentadas questões referentes à satisfação do aluno e um campo para atribuir uma nota para o curso. As categorias avaliadas obtiveram um elevado grau de satisfação sendo o menor percentual de 70,86%, naquela que avaliou a exigência do curso, e o maior de 89,69%, para o interesse do aluno. Buscou-se deste modo, obter subsídios quanto aos aspectos que mais influenciam a satisfação discente para assim, os responsáveis poderem planejar e direcionar as ações no intuito de melhorar o desempenho e participação num mercado cada vez mais concorrente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica Esta pesquisa foi realizada com o intuito de construir um instrumento de análise capaz de facilitar a identificação de aspectos presentes num artigo de divulgação científica que fossem relevantes para o ensino de CTS no Ensino Médio. Para a construção deste instrumento, articulei fundamentos teóricos do enfoque CTS e da Divulgação Científica com determinações curriculares e recomendações didáticas apresentadas por documentos oficiais (Constituição Federal, LDB, DCNEM e PCNs). Após estruturar a primeira versão deste instrumento de análise, esta foi aplicada a três artigos e, a partir dos aspectos observados durante a análise dos mesmos, apresento uma versão mais elaborada para o instrumento. O fechamento do trabalho é feito com a apresentação de algumas orientações que o professor poderá seguir ao articular a utilização do instrumento com a organização e o desenvolvimento de uma estratégia didática para o ensino de CTS através de revistas de divulgação científica.

Orientador: Paulo Arruda Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Doutorado Genética Doutor em Ciências Biológicas

Reações de oxidação são importantes para a indústria por converterem matérias primas de baixo custo em produtos com maior valor agregado, os quais podem servir de intermediários sintéticos na linha de produção de uma infinidade de produtos. Neste sentido, processos com oxidantes verdes como peróxido de hidrogênio tendem a ser de interesse, uma vez que grande parte das rotas de oxidação industriais utiliza agentes oxidantes metálicos em proporções estequiométricas, gerando uma altíssima quantidade de rejeitos. Assim sendo, o peróxido de hidrogênio se mostra uma ótima alternativa, uma vez que apenas gera água como subproduto. Por outro lado, reações de esterificação são relevantes porque produzem ésteres de interesse para a indústria de química fina, de flavorizantes e de fragrâncias em razão de suas propriedades organolépticas. Entretanto, o peróxido de hidrogênio requer a presença de um catalisador para ser ativado. A utilização de sais de metais de transição como catalisadores pode se mostrar muito útil devido às diversas propriedades destes metais. No presente trabalho foi estudado um sistema de esterificação oxidativa “one-pot” do benzaldeído utilizando H 2 O 2 como agente oxidante e nitratos de metais de transição como catalisadores. Foi possível correlacionar as propriedades de acidez de Lewis desses sais com as conversões e seletividades atingidas nas reações. Dentre os sais testados, Fe(NO 3 ) 3 foi aquele que promoveu os melhores resultados, 95% de conversão com 90% de seletividade para benzoato de metila. Os efeitos dos principais parâmetros de reação foram avaliados, tais como concentração de catalisador, temperatura e razão molar substrato:oxidante. Pôde-se verificar que maiores concentrações de Fe(NO 3 ) 3 promovem uma maior seletividade para o éster. Reduzindo-se a concentração de catalisador, promove-se a maior formação do acetal, produto de condensação aldeído/álcool. Também foi estudada a proporção entre o substrato (i.e., benzaldeído) e o agente oxidante (i.e., H 2 O 2 ), onde 1:2 foi observada como proporção ótima substrato:oxidante para se formar éster predominantemente. Ademais, foi verificado o efeito de diferentes ânions para o mesmo centro metálico do catalisador, diferentes álcoois para entender como suas estruturas influenciam no processo e de que modo a temperatura pode atuar nos rendimentos da reação. Palavras-chave: Benzaldeído. Fragrâncias. Saborizantes. Catálise. Oxidative reactions are important for the industry as they convert low-cost raw materials into products with higher aggregated value, serving as synthetic intermediates in the production line of multiple products. In this sense, processes with green oxidizers such as hydrogen peroxide tend to be of interest since most industrial oxidation routes use metallic oxidizing agents in stoichiometric proportions, generating a high amount of waste. Therefore, hydrogen peroxide proves to be a great alternative, as it only generates water as a by-product. On the other hand, esterification reactions are relevant because they produce esters of interest to the fine chemistry industry, such as flavoring and fragrances due to their organoleptic properties. However, hydrogen peroxide requires the presence of a catalyst to be activated. The use of transition metal salts as catalysts can be very useful due to the different properties of these metals. In this work, a “one-pot” oxidative esterification system of benzaldehyde using H 2 O 2 as an oxidizing agent and transition metal nitrates as catalysts was studied. It was possible to correlate the Lewis acid properties of these salts with the conversions and selectivities achieved in the reactions. Fe(NO 3 ) 3 promoted the best results among the salts tested, 95% conversion with 90% selectivity for methyl benzoate. The effects of the main reaction parameters were evaluated, such as catalyst concentration, temperature, and substrate: oxidant molar ratio. It could be verified that higher concentrations of Fe(NO 3 ) 3 promote greater selectivity for the ester. Reducing the catalyst concentration promotes the greater formation of acetal, an aldehyde/alcohol condensation product. The ratio between the substrate (i.e., benzaldehyde) and an oxidizing agent (i.e., H 2 O 2 ) was also studied, where 1:2 was observed as an optimal substrate: oxidant ratio. Furthermore, the effect of different anions for the same metallic center of the catalyst, different alcohols and how their structures influence the process, and how the temperature can act on the reaction yields were also verified. Keywords: Benzaldehyde. Fragrances. Flavoring. Catalysis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Monoterpenos e seus álcoois são matérias-primas abundantes, de origem vegetal, e de interesse para a síntese de produtos da química fina, como fragrâncias, fármacos e agroquímicos. Recentemente, por razões econômicas e ambientais, processos catalíticos têm sido desenvolvidos visando transformar esses recursos renováveis em produtos químicos de maior valor agregado. Neste trabalho, heteropolissais de Keggin lacunares e dopados com vanádio foram sintetizados e avaliados como catalisadores em reações de oxidação de monoterpenos e seus álcoois, por peróxido de hidrogênio, um oxidante que gera somente água como co-produto, em soluções de CH 3 CN. Os procedimentos de síntese utilizados mostraram-se eficientes, sendo os catalisadores obtidos em rendimentos satisfatórios. Os sais lacunares foram obtidos a partir de diferentes heteropoliácidos de Keggin (HPAs) (H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 , H 4 SiW 12 O 40 ) e cloretos metálicos (Na + , K + , Cs + , NH 4+ ). Os sais fosfomolibdatos dopados com vanádio foram sintetizados a partir de vários precursores: MoO 3 , V 2 O 5 , H 3 PO 4 , Na 2 CO 3 , Na 2 HPO 4 , H 2 SO 4 , Na 2 MoO 4 .2H 2 O e NaVO 3 . Todos os sais sintetizados foram caracterizados por análises de espetroscopia no infravermelho, na região do ultravioleta-visível, de espectroscopia dispersiva e microscopia eletrônica de varredura, análises térmicas, de área superficial e porosimetria, difração de raios-X, e titulação potenciométrica. A atividade catalítica dos sais do HPAs foi avaliada antes e após modificações na sua estrutura, como a criação de uma lacuna no heteropoliânion de Keggin. Estes catalisadores foram avaliados em diferentes reações de oxidação. Para os sais do H 3 PMo 12 O 40 , foi avaliado também o efeito da inserção de vanádio, em reações de oxidação dos substratos terpênicos. Dentre os catalisadores lacunares avaliados, o Na 7 PW 11 O 39 foi o mais ativo e seletivo, nas seguintes reações; (i) oxidação do canfeno para aldeído e ácido canfenílico; (ii) epoxidação e ciclização oxidativa do linalol, que gerou seletivamente dois raros derivados com anéis furânicos e pirânicos, e (iii) oxidação e epoxidação do nerol. Embora solúvel, o catalisador Na 7 PW 11 O 39 foi reutilizado sem perda significativa da atividade. Vários destes produtos além de propriedades olfativas atrativas são também intermediários de sínteses. Enquanto a oxidação do canfeno ocorreu a 333 K, nerol e linalol foram eficientemente oxidados a temperatura ambiente. Dentre os sais dopados com vanádio, o Na 4 PMo 11 VO 40 mostrou-se ativo e seletivo na oxidação do nerol para neraldeído, mono e diepóxido, sendo o epóxido o produto majoritário. Este sal também mostrou uma excelente atividade catalítica na esterificação oxidativa do benzaldeído em soluções alcoólicas, uma outra reação alvo, sendo o benzoato de etila o produto principal, benzil acetal e ácido benzóico os produtos secundários. Dentre os heteropoliácidos H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 , H 4 SiW 12 O 40 , o ácido fosfomolíbdico (H 3 PMo 12 O 40 ) foi quem se mostrou o mais ativo e seletivo catalisador, convertendo o nerol em neraldeído, mono e diepóxido, sendo o epóxido o produto majoritário. Palavras-chave: Monoterpenos. Álcoois terpênicos. Heteropoliácidos de Keggin. Oxidação. Monoterpenes and their alcohols are abundant raw materials, of vegetal origin and attractive for the synthesis of fine chemical products, such as fragrances, drugs and agrochemicals. Recently, for economic and environmental reasons, catalytic processes have been developed aiming to transform these renewable resources into chemical products with greater added value. In this work, lacunar and vanadium-doped Keggin heteropoly salts were synthesized and evaluated as catalysts in the oxidation reactions of monoterpenes and their alcohols, by hydrogen peroxide, an oxidant that generates only water as a co-product, in CH 3 CN solutions. The used synthesis procedures proved to be efficient, and the catalysts were obtained in satisfactory yields. Lacunar salts were obtained from different Keggin heteropoly acids (HPAs) (H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 , H 4 SiW 12 O 40 ) and with different cations (Na + , K + , Cs + , NH 4+ ). Vanadium-doped phosphomolybdic salts were synthesized from several precursors: MoO 3 , V 2 O 5 , H 3 PO 4 , Na 2 CO 3 , Na 2 HPO 4 , H 2 SO 4 , Na 2 MoO 4 .2H 2 O and NaVO 3 . All synthesized salts were characterized by infrared spectroscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, dispersive spectroscopy and scanning electron microscopy, thermal analysis, surface area and porosimetry, X-ray diffraction, and potentiometric titration.The catalytic activity of the HPAs salts was evaluated before and after modifications in its structure, such as the creation of a gap in the Keggin heteropoly anion. These catalysts were evaluated in different oxidation reactions. For the H 3 PMo 12 O 40 salts, the effect of vanadium insertion in oxidation reactions of terpene substrates was also evaluated. Among the evaluated lacunar catalysts, Na 7 PW 11 O 39 was the most active and selective, in the following reactions; (i) oxidation of camphene to aldehyde and camphenylic acid; (ii) epoxidation and oxidative cyclization of linalool, which selectively generated two rare derivatives with furanic and pyranic rings, and (iii) oxidation and epoxidation of nerol. Although soluble, the catalyst Na 7 PW 11 O 39 was reused without significant loss of activity. Several of these products, in addition to their attractive olfactory properties, are also synthesis intermediates. While the oxidation of camphene occurred at 333 K, nerol and linalool were efficiently oxidized at room temperature. Among the vanadium-doped salts, Na 4 PMo 11 VO 40 was active and selective in the oxidation of nerol to neraldehyde, mono and diepoxide, with epoxide being the major product. This salt also showed excellent catalytic activity in the oxidative esterification of benzaldehyde in alcoholic solutions, another target reaction, being ethyl benzoate the main product, benzyl acetal and benzoic acid as the secondary products. Among the heteropoly acids, H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 , H 4 SiW 12 O 40 , phosphomolybdic acid (H 3 PMo 12 O 40 ) was the most active and selective catalyst, converting nerol into neraldehyde, mono and diepoxide, with epoxide being the major product. Keywords: Monoterpenes. Terpenic alcohols. Keggin heteropolyacids. Oxidation.

Orientador: Laura Maria Mariscal Ottoboni Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A ferrugem alaranjada, cujo agente causal é o fungo Hemileia vastatrix Berk & Br., tem sido um dos principais problemas da cultura do cafeeiro em todas as regiões do mundo. Esta doença pode causar prejuízos de até 50% da produção. O fungo ataca todas as variedades de café, porém Coffee canephora apresenta cultivares resistentes, enquanto a maioria dos cultivares comerciais dentro da espécie Coffea arabica é suscetível à doença. Nesse trabalho foi feita a identificação e a caracterização de genes expressos diferencialmente em C. arábica cultivar Icatu Vermelho ¿ IAC 4045 (resistente ao agente da ferrugem). Para isso, foi utilizada a técnica de display diferencial de mRNA. A comparação entre os padrões de cDNAs nos géis permitiu o isolamento de cDNAs com expressão diferencial nos intervalos de 1 hora e 24 horas após a inoculação com o fungo. Alguns desses cDNAs foram clonados e seqüenciados. As seqüências obtidas foram comparadas com seqüências disponíveis no banco de dados do Genoma Café, sendo que oito cDNAs tiveram sua expressão confirmada e apresentaram similaridade com uma anexina, uma proteína M do fotossistema II, uma pirofosfatase prótoninorgânica vacuolar, um Citocromo P450, uma proteinase carboxil-terminal, uma proteína heat shock - HSP70, uma quinase C e uma proteína FIS1. Além da análise da identificação de genes com expressão diferencial, foi feita também uma análise das diferenças metabólicas em folhas de C. arabica cv. Icatu Vermelho - IAC 4045 e Mundo Novo - IAC 501 inoculadas com H. vastatrix. A técnica utilizada nas análises foi DRIFTS (diffuse reflectance infrared Fourier transform spectrometry ou espectroscopia no infravermelho por reflectância difusa com transformada de Fourier). Foram observados picos de reflectância proeminentes em regiões de números de onda 1075 'CM POT. ¿1¿, 1375 'CM POT. ¿1¿, 1555 'CM POT. ¿1¿, 1520 'CM POT. ¿1¿, 1150 'CM POT. ¿1¿ e 1645 'CM POT. ¿1¿. A análise de componentes principais demonstrou que houve uma discriminação entre Icatu Vermelho e Mundo Novo 48 horas após a inoculação e o teste de Tukey mostrou que para as regiões 1555 'CM POT. ¿1¿, 1520 'CM POT. ¿1¿ e 1645 'CM POT. ¿1¿ houve uma diferença significativa entre os cultivares a 5% de probabilidade Abstract: The orange rust, caused by fungus H. vastatrix Berk & Br., has been the major problem of the coffee culture in all regions of the world. This disease can cause 50% damage in the plantation. The fungus attack all the coffee varieties, but C. canephora present resistant cultivars while the majority of the comercial cultivars into C. arabica is susceptible to disease. This experiment has the purpose of the identification and characterization of the differentially expressed cDNAs in C. arabica cultivar Icatu Vermelho (resistant to rust fungus). For this has been utilized mRNA differential display technique. The comparation between cDNAs in the display gels allowed the cDNAs isolation with differential expression in the intervals of 1 hour and 24 hours after inoculation of leaves with fungus. Some cDNAs were cloned and sequenced. The sequences were compared in Coffee Genome data bank and eight cDNAs had the expression confirmed and present similarity with a annexin, photosystem II M protein, a vacuolar proton inorganic pyrophosphatase, a cytochrome P450 family, a carboxyl-terminal protease, a heat shock 70 kDa protein, and a FIS1 protein. Beyond differential expression of the genes analysis, we also analysed the metabolic differences in C. arabica cultivars Icatu Vermelho (IAC 4045) and Mundo Novo (IAC 501) leaves inoculated with H. vastatrix. The technique utilized was DRIFTS (diffuse reflectance infrared Fourier transform spectrometry). Principal Component Analysis demonstrate there were a discrimination between Icatu Vermelho and Mundo Novo 48 hours after inoculation and Tukey Test showed to the regions 1555 'CM POT. ¿1¿, 1520 'CM POT. ¿1¿, 1645 'CM POT. ¿1¿ there were significative difference between cultivars to 5% of probability Doutorado Biologia Celular Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maria de Fatima Sonati Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: A expressão dos genes do cluster da globina a em humanos é regulada pelo a-MRE ( a-Major Regulatory Element), um elemento localizado 40 kb à montante do respectivo cluster na região telomérica do braço curto do cromossomo 16. O a-MRE é geneticamente polimórfico e seis diferentes haplótipos, nomeados de A a F, foram determinados em alguns grupos populacionais da África, Europa e Ásia e em indivíduos pertencentes a duas populações indígenas brasileiras. As substituições de base que resultaram nestes haplótipos estão localizadas entre sítios de ligação para fatores nucleares ou em um sítio não ocupado in vivo, exceto no caso do haplótipo D, em que o polimorfismo altera a seqüência de um dos sítios ocupado in vivo pelo fator NF-E2. Não há, de nosso conhecimento, nenhum estudo experimental feito para avaliar se essa variabilidade pode influenciar a expressão gênica. Assim, no presente trabalho foi analisada e comparada a expressão do gene repórter da luciferase em células K562 transientemente transfectadas com construções que tiveram como enhancers os diferentes haplótipos do a-MRE, além de 3 dos polimorfismos isoladamente (+130, +199 e +209). Os resultados revelaram redução da expressão do gene da luciferase com todas as construções em relação à do haplótipo selvagem A: os haplótipos B e C corresponderam a 19% do grau de expressão do haplótipo A, o D a 21%, o E a 15%, o F a 3%, o polimorfismo +130 a 24%, o +199 a 32% e o +209 a 3%. Em seu conjunto, eles demonstram que os polimorfismos responsáveis pelos diferentes haplótipos do a-MRE, em sua maioria situados nas seqüências flanqueadoras dos sítios de ligação para proteínas regulatórias, reduzem a expressão gênica in vitro Abstract: The expression of human a-like globin genes is regulated by the a-MRE (a-Major Regulatory Element), an element located 40 kb upstream of the a cluster in the short arm of chromosome 16. The a-MRE is genetically polymorphic and six different haplotypes, named A to F, have been identified in some population groups from Europe, Africa and Asia and in native Indians from two Brazilian Indian tribes. The base substitutions that resulted in these haplotypes are located between binding sites for nuclear factors or in a site that is considered not to be active in vivo, with the exception of haplotype D, in which the polymorphism changes the first binding site for the NF-E2 factor occupied in vivo. To our knowledge, there are no experimental studies evaluating whether this variability may influence gene expression. Thus, the present work analyzed and compared the expression of the luciferase reporter gene in K562 cells transiently transfected with constructs that have, as enhancers, the different a-MRE haplotypes, besides three isolated polymorphisms (+130, +199 and +209). The results demonstrated a reduction in luciferase gene expression with all the constructs compared with the wild type a-MRE (A haplotype): the B and C haplotypes corresponded to 19% of the A haplotype expression, the D to 21%, the E to 15%, the F to 3%, the polymorphism +130 to 24%, the +199 to 32% and the +209 to 3%. They demonstrate that the polymorphisms responsible for the a-MRE haplotypes, most located in the flanking sequences of the regulatory protein binding sites, decrease in vitro gene expression Doutorado Ciências Biomédicas Doutor em Ciências Médicas

Orientador: Celso Eduardo Benedetti Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O cancro cítrico, causado pelo fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) constitui uma doença que afeta todos os cultivares comerciais de citros e é uma ameaça para a citricultura brasileira. A doença é caracterizada pela formação de pústulas, devido à hiperplasia e hipertrofia induzida pela bactéria. A patogenicidade de Xac é dependente do sistema secretório tipo III, que transloca proteínas efetoras pertencentes à família AvrBs3/PthA para dentro da célula hospedeira. Estudos recentes mostram que PthAs funcionam como fatores de transcrição no hospedeiro, transativando genes específicos da planta que irão beneficiar a bactéria ou desencadear uma resposta de defesa. Com o objetivo de entender melhor o mecanismo de ação de PthAs como ativadores da transcrição, nosso laboratório identificou, através da técnica de duplo-híbrido, várias proteínas de laranja (Citrus sinensis) que interagiram com diferentes PthAs. Entre elas, destacamos uma ciclofilina (CsCyp), que realiza isomerização de resíduos de prolina, uma proteína com domínio tioredoxina (CsTdx), relacionada com interação proteína-proteína e redução de pontes dissulfeto e uma cisteína protease (CsCP), envolvida na resposta de defesa da planta. Este trabalho teve como objetivo a caracterização estrutural e funcional de CsCyp. A resolução da estrutura de CsCyp mostrou que CsCyp pertence ao grupo de ciclofilinas divergentes que possuem um loop adicional (KSGKPLH), duas cisteínas invariáveis (C40 e C168) e um glutamato (E83) conservado. Este último interage com resíduos do loop, estabilizando-o. A função destes elementos era desconhecida até o momento e o trabalho visou elucidar sua atuação na regulação da atividade PPIase da proteína. Neste trabalho, verificamos que C40 e C168 formam uma ponte dissulfeto. Dados de modelagem e simulação suportaram a hipótese de que a formação da ponte dissulfeto induz mudanças conformacionais que quebram a interação do E83 com o loop divergente, levando ao fechamento do sítio ativo de CsCyp. O estudo descreveu, portanto um mecanismo de regulação redox, que controla a atividade PPIase da proteína. Adicionalmente, mostrou-se que CsTdx interage com CsCyp através dos resíduos conservados C40 e C168, sendo críticos para tal interação. Foi mostrado também que CsCyp interage com o domínio C-terminal (CTD) da RNA Polimerase II (RNA Pol II), especificamente com a repetição YSPSAP. Surpreendentemente, através da transformação de plantas com construções para silenciamento e superexpressão de CsCyp, verificamos que plantas de citros com níveis reduzidos de CsCyp apresentaram um aumento dos sintomas do cancro cítrico quando infiltradas com Xac, enquanto que plantas com níveis aumentados de CsCyp apresentaram sintomas reduzidos quando infiltradas com Xac, indicando que CsCyp tem papel importante no desenvolvimento dos sintomas do cancro cítrico. Este trabalho também mostra a expressão e purificação das proteínas CsTdx e CsCP e a comprovação de que CsCP interage com PthAs 2 e 3 através de ensaios de duplo-híbrido Abstract: Citrus canker, caused by Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) is a disease that affects most species of the genus Citrus and represents a threat to the Brazilian citrus industry. The disease is characterized by the formation of pustules due to hyperplasia and hypertrophy induced by the bacteria. Xac pathogenicity is dependent on a type III secretory system that translocates effector proteins which belongs to AvrBs3/PthA family inside the host cell. Recent studies showed that these proteins work as transcriptional factors that transactivate specific plant genes which will either benefit the bacteria or trigger defense response. To gain insights into PthA mechanism of action as transcription activators, our laboratory identified that PthA targeted the citrus protein complex comprising the thioredoxin CsTdx, ubiquitin-conjugating enzymes CsUev/Ubc13 and cyclophilin CsCyp. Also, we showed previously that the CsCyp binds the citrus thioredoxin CsTdx and the C-terminal domain of RNA Polymerase II (CTD), and that CsCyp complements the function of Cpr1 and Ess1, two yeast prolyl-isomerases that regulate transcription by the isomerization of proline residues of the regulatory C-terminal domain (CTD) of RNA polymerase II. In this work we solved the 3D structure of CsCyp in complex with its inhibitor cyclosporine A (CsA), showing that CsCyp is a divergent cyclophilin that carries the additional loop KSGKPLH, invariable cysteines C40 and C168, and conserved glutamate E83. Despite the suggested roles in ATP and metal binding, the function of these unique structural elements remains unknown. Here we show that the conserved cysteines form a disulfide bond that inactivates the enzyme, whereas E83, which belongs to the catalytic loop and is also critical for enzyme activity, is anchored to the divergent loop to maintain the active site open. In addition, we demonstrate that C40 and C168 are required for the interaction with CsTdx and that CsCyp binds the citrus CTD YSPSAP repeat. Our data support the model where formation of the C40- C168 disulfide bond induces a conformational change that disrupts the interaction of the divergent and catalytic loops, via E83, causing the active site to close. This suggests a new type of allosteric regulation in divergent cyclophilins, involving disulfide bond formation and a loop displacement mechanism. Moreover, we present evidence that PthA2 inhibits the peptidyl-prolyl cis-trans isomerase (PPIase) activity of CsCyp in a similar fashion as CsA, and that silencing of CsCyp, as well as treatments with CsA, enhance canker lesions in Xac-infected leaves. Given that CsCyp appears to function as a negative regulator of cell growth and that Ess1 negatively regulates transcription elongation in yeast, we propose that PthAs activate host transcription by inhibiting the PPIase activity of CsCyp on the CTD Doutorado Genética de Microorganismos Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Marcelo Menossi Teixeira, Ricardo Aparicio Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Estresses bióticos e abióticos como a seca, salinidade e ataque por patógenos são responsáveis por perdas significantes em culturas de grãos ao redor do mundo. Diversos genes são regulados em resposta a esses fatores e podem ser ativados ou reprimidos para gerar uma resposta específica na planta de maneira a gerar uma resposta de defesa que atenue os efeitos do estresse e promoção de tolerância pela planta. É importante entendermos o funcionamento desses mecanismos moleculares, e dos genes e proteínas envolvidas nestas vias de sinalização para um melhor conhecimento de como estas vias de transdução operam em plantas, bem como no desenvolvimento de variedades de plantas tolerantes. No capítulo I deste trabalho nós descrevemos a análise funcional de um motivo de ligação do fator TGA localizado na região promotora do gene NIMIN-1 que é altamente induzido por ácido salicílico (SA) durante defesa de plantas (estresse biótico). Fatores TGA desempenham um papel chave na defesa de plantas através da interação com elementos presentes na região promotora de genes de defesa para induzir a sua expressão. O ácido salicílico (SA) é um fito-hormônio que induz a expressão do gene que codifica a proteína NIMIN-1. Essa proteína interage com a proteína NPR1/NIM1, reguladora da resistência sistêmica adquirida (SAR). Neste trabalho foi investigado se um motivo de ligação do fator TGA2 "TGACG", localizado na região promotora imediatamente anterior ao sítio de iniciação da transcrição de NIMIN-1, é necessário a indução de NIMIN-1 por ácido salicílico. Uma versão mutagenizada do promotor do gene NIMIN-1 foi gerada por mutação sítio-dirigida. Nós geramos construções T-DNA nas quais tanto a região promotora nativa quanto a mutagenizada foram fusionadas aos repórteres proteína verde fluorescente (GFP) e beta-glucuronidase (GUS). Foram geradas plantas transgênicas e a expressão de GFP sob o controle da região promotora de NIMIN-1 foi observada em raízes, no pecíolo e folhas de Arabidopsis. A atividade dirigida pelo promotor mutagenizado e o selvagem foi quantificada por PCR quantitativo em tempo real. Tanto a construção contendo o promotor de NIMIN-1 como a cópia endógena de NIMIN-1 foram induzidas por SA. Em contraste, a construção promotora mutagenizada foi bem menos sensível a SA que o promotor nativo de NIMIN-1. Esse dado indica que o motivo de ligação do fator TGA2 analisado está diretamente envolvido na modulação da expressão de NIMIN-1 induzida por SA em Arabidopsis. No capítulo II nós descrevemos a caracterização da proteína ScCBL1 de cana-de-çúcar que apresenta elevada identidade com membros da família de proteínas sensoras de cálcio do tipo calcineurina B (CBL) em plantas. Experimentos de duplo-híbrido realizados em nosso grupo mostram que a proteína ScCBL1 interage com uma proteína quinase (ScCIPK8). Trabalhos prévios também desenvolvidos em nosso laboratório demonstraram que ScCIPK8 está envolvida no metabolismo do carboidrato e é diferencialmente expressa em resposta a ABA. O gene ScCBL1 foi clonado e a proteína codificada expressa e purificada a partir do extrato solúvel por cromatografia de afinidade usando resina Ni-NTA e a proteína eluída foi usada para estudos estruturais. Análises por espectrometria por dicroísmo circular (CD) mostraram que a proteína ScCBL1 é composta predominantemente por ?-hélices, em concordância com programas de predição da sequência de aminoácido desta proteína. Experimentos de espalhamento de raio-x a baixos ângulos (SAXS) indicaram que as amostras obtidas da ScCBL1 estavam homogêneas e monodispersas em solução e que ocorre uma mudança em seu estado oligomérico quando adicionado o agente redutor DTT, ocorrendo uma diminuição na intensidade de espalhamento (I(0)) a uma ordem de 1,56 para a mesma concentração, acompanhado de uma diminuição de 10 Å em seu raio de giro. As analises por SAXS indicaram que a proteína ScCBL1 é pentamérica em seu estado nativo e um trímero quando adicionado DTT. Análises por SAXS também indicaram que a proteína ScCBL1 está enovelada em solução, apresentando estrutura terciária estável. A modelagem de baixa resolução ab initio, juntamente com a função de distribuição das distâncias P(r) indicaram que a proteína possui um formato alongado (prolato). Ensaios iniciais de cristalização a partir de amostras monodispersas da proteína ScCBL1, confirmadas por DLS, foram feitas e um monocristal simétrico de aproximadamente 0.05 mm de diâmetro obtido além de outros sinais promissores para um refinamento das condições de cristalização de ScCBL1 para determinação de sua estrutura tridimensional a uma alta resolução. Esses dados contribuem para uma caracterização inicial da estrutura da proteína ScCBL1 Abstract: Many biotic and abiotic stresses such as drought, salinity and pathogen attack are responsible for major crop losses around the world. Several genes are regulated in response to these factors to counteract the stress effects and promote plant tolerance. Understanding the molecular mechanisms as well as the roles of genes and proteins involved in stress signaling pathways is key to a better understanding of plant tolerance. We report in chapter I the functional analysis of a TGA biding factor located in the promoter region of NIMIN-1 that is highly induced by SA during plant defense against pathogen attack (biotic stress). TGA factors play a key role in plant defense by binding to the promoter region of defense genes, inducing their expression. Salicylic acid (SA) induces the expression of the gene encoding NIMIN-1, which interacts with NPR1/NIM1, a key regulator of systemic acquired resistance. In this work we investigated whether the TGA2-binding motif TGACG located upstream of the NIMIN-1 gene is necessary for SA induction of NIMIN-1 expression. A mutated version of the NIMIN-1 promoter was created by site-directed mutagenesis. We generated T-DNA constructs in which native NIMIN-1 and mutated promoters were fused to green fluorescent protein and ?-glucuronidase reporters. We produced transgenic Arabidopsis plants and observed NIMIN-1 promoter-driven green fluorescent protein expression in the roots, petiole and leaves. Constructs were also agroinfiltrated into the leaves to evaluate gene expression of mutagenized and native promoters driving expression of GUS using quantitative real-time RT-PCR. We characterized the normal gene response to SA and compared it to the response of the mutant version of the NIMIN-1 promoter. Both the native NIMIN-1 construct and an endogenous copy of NIMIN-1 were induced by SA. However, the mutated promoter construct was much less sensitive to SA than the native NIMIN-1 promoter, indicating that this TGA2-binding motif is directly involved in the modulation of SA-induced NIMIN-1 expression in Arabidopsis. In chapter II we describe the characterization of a sugarcane ScCBL1 protein which displays high sequence identity to the calcium binding protein family calcineurin B-like (CBL) from plants. Using the two-hybrid system our group has shown that ScCBL1 binds to a protein kinase (ScCIPK8). Previous work done in our laboratory also showed that ScCIPK8 is involved in carbohydrate metabolism and that it is differentially expressed in response to ABA. ScCBL1 was cloned, expressed and purified by one round of affinity chromatography using a Ni-NTA resin and the purified eluted protein was used for structural analysis. Spectroscopic analysis by circular dichroism (CD) showed that ScCBL1 is mainly composed of ?-helices agreeing with secondary structure prediction by PredictProtein server. Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) analysis showed that ScCBL1 sample is homogeneous and monodisperse in solution and that the protein undergoes an oligomeric change when DTT is added, with a decrease in scattering intensity (I(0)) by a factor of 1,56 for samples with the same concentration, together with a decrease in the radius of gyration of 10 Å. SAXS experiments also showed that ScCBL1 is pentameric in its native state and the protein undergoes a change in its oligomeric state to a trimer when DTT is added. SAXS experiments also showed the protein is folded in solution and ab initio modeling of ScCBL1 protein envelope together with the pair-distribution function P(r) indicates that the protein has a rod-like, elongated shape. An initial crystallization screening with ScCBL1 monodisperse samples (confirmed by DLS experiments) was carried out and some crystallization signals were obtained, including a single crystal of around 0.05 mm in length. These data shed light on the structural features of ScCBL1 Doutorado Genética Vegetal e Melhoramento Doutor em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Laura Sterian Ward, Márcio José da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Nódulos de tireoide, benignos e malignos, tem se tornado cada vez mais frequentes, obrigando a busca de marcadores de diagnóstico e prognóstico. Três fatores de transcrição tireoide-específicos estão envolvidos na manutenção do estado diferenciado da glândula e em sua carcinogênese: TTF-1, FOXE1 e PAX8. Os níveis de expressão destes genes estão relacionados com o grau de diferenciação tecidual em tumores tireoidianos. O repressor transcricional DREAM também está envolvido na expressão gênica tireoide-específica através da interação com o gene da tireoglobulina e com os fatores de transcrição TTF-1, FOXE1 e PAX8. O aumento da expressão de DREAM na tireoide está relacionado com o aumento da glândula e desenvolvimento nodular. O objetivo do presente estudo foi analisar a expressão dos genes TTF-1, FOXE1, PAX8 e DREAM em tecidos tumorais benignos e malignos da tireoide, além de identificar possíveis mutações no gene DREAM em pacientes com nódulos tireoidianos. Para tanto foram coletadas 200 amostras de tecido nodular, sendo 50 adenomas foliculares (AF), 49 bócios nodulares, 63 carcinomas papilíferos clássicos (CPTC), 36 carcinomas papilíferos de variante folicular (CPTVF). Todos os pacientes foram submetidos a um mesmo protocolo padrão e acompanhados por 12-87 meses (38 ± 17 meses). Foram extraídos DNA e RNA de todas as amostras. A análise de expressão foi realizada por qPCR e a detecção de mutações no gene DREAM foi feita por sequenciamento automático. Os dados obtidos foram relacionados com dados clínicos e de evolução dos pacientes. Demonstramos que, embora a expressão de TTF-1 tenha sido similar entre os diferentes nódulos analisados (p=0.7056), FOXE1 (pA está localizada na região promotora e foi encontrada em apenas um paciente. As alterações IVS2-131C>T e IVS3+17T>C foram encontradas em regiões intrônicas (intron 1 e 3 respectivamente) em um paciente cada. As alterações IVS1+41C>G, IVS3+10G>C e IVS8-118C>T foram encontradas em vários pacientes por se tratarem de polimorfismos já descritos (rs2248415, rs117109173 e rs58372613 respectivamente). As frequências alélicas e genotípicas das alterações não se associaram as características clínicas, de agressividade ou evolução. Concluímos que a expressão dos genes FOXE1, PAX8 e DREAM pode auxiliar o diagnóstico de malignidade e a diferenciação de lesões tireoidianas, mas não possui utilidade como marcador de prognóstico. Além disso, mutações e polimorfismos do gene DREAM em pacientes com nódulos tireoidianos não possuem clínica como biomarcadores de diagnóstico ou prognóstico do CT Abstract: Thyroid nodules, benign and malignant, have become increasingly frequent, impelling the search for markers for their diagnosis and prognosis. Three thyroid-specific transcription factors are involved in maintaining the differentiation of the gland and its carcinogenesis: TTF-1, FOXE1 and PAX8. The expression levels of these genes are related to the degree of tissue differentiation in thyroid tumors. The transcriptional repressor DREAM is also involved in thyroid-specific gene expression through interaction with the thyroglobulin gene and the transcription factors TTF-1, FOXE1 and PAX8. An increased expression of DREAM was related to the thyroid enlargement and nodular development. The purpose of this study was to analyze the expression of TTF-1, FOXE1, PAX8 and DREAM genes in benign and malignant thyroid tumor tissues and identify possible mutations in the DREAM gene in patients with thyroid nodules. For that purpose, we collected 200 thyroid nodules samples: 50 follicular adenomas (FA), 49 nodular goiters, 63 classic papillary carcinomas (CPTC), 36 follicular variant of papillary thyroid carcinomas (FVPTC). All patients were submitted to the same standard treatment protocol and followed by 12-87 months (38 ± 17 months). Gene expression analysis was performed by real time PCR and we performed automatic sequencing in order to detect mutations of DREAM gene. The data obtained were correlated to clinical and pathological features and to patients¿ outcomes. We demonstrated that FOXE1 (p A is located in the promoter region of the gene and was found in one patient. The alterations IVS2-131C>T and IVS3+17T> C were found in intronic regions (introns 1 and 3 respectively), each in one patient. The alterations IVS1+41C>G, IVS3+10G>C and IVS8-118C>T, corresponding to already described polymorphisms (rs2248415, rs58372613 and rs117109173 respectively), were found in several patients. Allelic and genotypic frequencies of the alterations were not associated with any clinical or pathological feature of aggressiveness or with outcome. We conclude that the expression of FOXE1, PAX8 and DREAM may help diagnose thyroid nodules, identifying malignancy and characterizing follicular-patterned thyroid lesions, but is not useful as a prognostic marker. In addition, mutations and polymorphisms in non-coding regions of the DREAM gene in patients with thyroid nodules are not associated with clinical features, not having utility as diagnostic or prognosis biomarkers for TC Mestrado Clínica Médica Mestre em Ciências FAPESP

Orientadores: Arnaldo Yoshiteru Kuaye, Maria de Fátima Borges Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Enterococcus spp são bactérias conhecidas pela sua natureza ambígua, uma vez que podem promover características de interesse tecnológico em produtos fermentados, mas também, estão entre os principais patógenos nosocomiais. São bactérias onipresentes e sua prevalência ocorre principalmente em queijos de produção artesanal, como o queijo de coalho, produto bastante consumido na região nordeste do Brasil. Assim, o presente estudo objetivou: avaliar os principais determinantes fenotípicos (_-hemólise e gelatinase) e genotípicos (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) de virulência; verificar a atuação do gênero como cultura iniciadora no queijo de coalho (produção de diacetil, proteólise, lipólise e perfil em leite tornassolado); avaliar a produção de atividade antimicrobiana por isolados sem potencial de patogenicidade. A avaliação de determinantes de virulência foi realizada com 150 Enterococcus spp isolados de 14 amostras de queijos de coalho provenientes de duas regiões de produção artesanal do estado do Ceará. Utilizando-se a técnica molecular da PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), identificou-se a presença de 90% (135/150) de E. faecium, 2,7% (4/150) de E. faecalis e 7,3% (11/150) de Enterococcus spp. Entre os determinantes genotípicos avaliados por PCR, apenas o gene as, foi negativo para todos os 150 isolados. Todos os E. faecalis apresentaram pelo menos um determinante genotípico de virulência, com 25% (1/4) para ace e gelE, 50% (2/4) e 100% (4/4), para efaA e esp, respectivamente. Entre os E. faecium também se observou que 16,3% (22/135) foram positivos para os genes efaA e esp. A atividade _-hemolítica foi observada em 36,3% (49/135) dos E. faecium e 50,0% (2/4) dos E. faecalis, destes, apenas, 1 E. faecium apresentou todos os genes do operon da citolisina (cylA, B, M). Outros 12 E. faecium apresentaram um ou dois genes cyl, mas não expressaram atividade _-hemolítica. A atividade da gelatinase foi observada para 2,9% (4/135) dos E. faecium, no entanto, o gene gelE, foi confirmado para apenas 2 desses E. faecium. O gene gelE foi confirmado por sequenciamento para 25% (1/4) dos E. faecalis e 20% (27/135) dos E. faecium que não expressaram a atividade gelatinase. A resistência a antibióticos foi determinada para 129 enterococos. Para os isolados de E. faecium 17,5 % (20/114) foram resistentes a eritromicina, 10,5 % (12/114) a tetraciclina e 0,9 % (1/114) a teicoplanina e a vancomicina (que não apresentou o gene vanA). O gene vanA foi observado em 6 E. faecium que foram sensíveis a vancomicina. Para os isolados de E. faecalis, 75 % (3/4) foram resistentes a tetraciclina. O perfil de características tecnológicas de 43 E. faecium e 2 E. faecalis, demonstrou que tanto isolados que não apresentaram determinantes de virulência quanto os que apresentaram múltiplos determinantes de virulência, foram capazes de produzir ácido lático, diacetil e atividade lipolítica. Apenas 1 isolado de E. faecium foi capaz de produzir atividade antimicrobiana contra L. monocytogenes. A presença de pelo menos um fator de virulência ou resistência a antibióticos foi observada em 82% dos enterococos, alertando sobre a necessidade de estudos cuidadosos quanto ao uso destes no processamento de alimentos Abstract: Enterococcus spp bacteria are known for their ambiguous nature, since they can promote features of technological interest in fermented products, but also are among the leading nosocomial pathogens. They are ubiquitous and their prevalence occurs mainly in artisanal cheeses production, like ¿Coalho¿ cheese, product pretty consumed in the northeastern region of Brazil. Thus, this stud aimed to evaluate the major phenotypic (_-hemolysin and gelatinase) and genotypic (ace, as, cylA, cylB, cylM, efaA, esp, gelE e vanA) virulence determinants; check the performance of the genre as starter culture in Coalho cheese (production of proteolysis, diacetyl, lipolysis and profile on Litmus Milk); evaluate the production of antimicrobial activity by isolated without potential for pathogenicity. The assessment of virulence determinants was made with 150 strains of enterococci obtained from 14 samples of Coalho cheese made by artisanal production from two different regions in the state of Ceara. Using molecular technique of PCR (Polymerase Chain Reaction), it was identified the presence of 90% (135/150) E. faecium, 2.7% (4/150) E. faecalis and 7.3% (11/150) Enterococcus spp. Among genotypic determinants evaluated by PCR only as gene was negative for all 150 isolates. All E. faecalis showed at least one genotypic virulence determinant, with 25% (1/4) to ace and gelE, 50% (2 / 4) and 100% (4/4), respectively for efaA and esp. Amongst E. faecium was also noted that 16.3% (22/135) were positive for efaA and esp. genes _-hemolytic activity was observed in 36.3% (49/135) of E. faecium and 50.0% (2/4) of E. faecalis, however only one E. faecium strains, showed all cytolysin genes (cylA, B, M). Another 12 E. faecium showed one or two cyl genes but haven¿t expressed _-hemolysin. Gelatinase activite was observed in 2.9% (4/135) of E. faecium, however gelE gene was observed in only two of these strains. The gelE gene was confirmed by sequencing for 25% (1/4) of E. faecalis and 20% (27/135) E. faecium that haven¿t expressed gelatinase activite. Antibiotic resistance was determined in 129 enterococci. For E. faecium strains, 17.5% (20/114) were resistant to erythromycin, 10.5% (12/114) to tetracycline and 0.9% (1/114) to teicoplanin and vancomycin (that haven¿t had vanA gene). About E.faecalis strains, 75% (3/4) were resistant to tetracycline. The vanA gene was observed in 6 E. faecium that were susceptible to vancomycin. Technological characteristics of 43 E. faecium and 2 E. faecalis were observed in nonpathogenic strains and in strains that showed multiple virulence determinants. All of this groups produced lactic acid, dyacetil and lypolisis. Only one E.faecium has showed antimicrobial activit against L. monocytogenes. The presence of at least a factor of virulence determinants or antibiotic resistence was observed in 82 % of Enterococcus strains, alerting about the necessity of careful studies regarding the use of enterococci in food processing Mestrado Engenharia de Alimentos Mestre em Tecnologia de Alimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Heteropoliácidos e seus sais têm ganhado visibilidade em reações catalíticas. Neste trabalho, sintetizou-se sais metálicos derivados do ácido silicotúngstico visando sua aplicação como catalisadores em reações de valorização de derivados de biomassa: esterificação do glicerol e condensação do furfural. Os sais foram caracterizados por análises de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier acoplada à técnica de reflectância total atenuada, análise termogravimétrica, difração de raios-X em pó, fisissorção de nitrogênio, análise de tamanho e volume de poro pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios-x de energia dispersiva. Os catalisadores foram testados nas reações sob diferentes condições. Na reação de esterificação do furfural empregou-se peróxido de hidrogênio como agente oxidante. Essa reação foi eficiente com a utilização dos catalisadores Fe 4 (SiW 12 O 40 ) 3 e Cu 2 SiW 12 O 40 ; a 50 oC, com uma proporção de substrato: oxidante de 1:2, alcançou-se conversões de 65 % e 93 %, respectivamente. Além disso, as reações catalisadas por estes sais atingiram uma seletividade de 78 % para a produção do 2-metilfuroato. Foi verificado que a reação se processa à temperatura ambiente, porém, um aumento da temperatura favorece a conversão. Nas reações de cetalização do glicerol todos os sais testados, com exceção do sal de níquel, apresentaram excelentes conversões, acima de 80% e alta seletividade para o solketal, acima de 98 %. O catalisador Fe 4 (SiW 12 O 40 ) 3 foi selecionado para essa investigação e além de obter 100 % de conversão do glicerol, atingiu 98 % de seletividade para o solketal a temperatura ambiente, em apenas 1 h e sem a necessidade de remoção da água formada na reação. Os testes de reutilização desse catalisador mostraram que após cinco ciclos de reação houve apenas um mínimo decréscimo de conversão, mas sem redução na seletividade. Os resultados mostraram que os processos desenvolvidos, tanto para a produção de solketal quanto para produção do 2-metilfuroato, favorecem a obtenção dos produtos em condições amenas e ambientalmente amigáveis. Palavras-chave: Biomassa. Catálise. Heteropolissais. Heteropoliácidos. Heteropolyacids and their salts have gained visibility in catalytic reactions. In this work, metallic salts derived from silicotungstic acid were synthesized aiming its application as catalysts in reactions of valorization of biomass derivatives: esterification of glycerol and condensation of furfural. The salts were characterized by Attenuated total reflectance/Fourier transform infrared technique, thermogravimetric analysis, X-ray powder diffraction, nitrogen physisorption, pore size and volume analysis by the BET method, scanning electron microscopy and energy dispersive x-ray spectroscopy. The catalysts were tested in the reactions under different conditions. In the esterification reaction of furfural, hydrogen peroxide was used as an oxidizing agent. This reaction was efficient with the use of Fe 4 (SiW 12 O 40 ) 3 and Cu 2 SiW 12 O 40 catalysts; at 50 oC, with a substrate: oxidant ratio of 1: 2, conversions of 65% and 93% were achieved, respectively. In addition, the reactions catalyzed by these salts reached a selectivity of 78% to produce 2-methylfuroate. It was found that the reaction takes place at room temperature, however, an increase in temperature favors the conversion. In the glycerol ketalization reactions, all salts tested, except for nickel salt, showed excellent conversions, above 80% and high selectivity for solketal, above 98%. The catalyst Fe 4 (SiW 12 O 40 ) 3 was selected for this investigation and in addition to obtaining 100% conversion of glycerol, it reached 98% selectivity for solketal at room temperature, in just 1 h and without the need to remove the water formed in the reaction. The reuse tests of this catalyst showed that after five reaction cycles there was only a minimal decrease in conversion, but with no reduction in selectivity. The results showed that the processes developed, both to produce solketal and 2- methylfuroate, favor the production of products in mild and environmentally friendly conditions. Keywords: Biomass. Catalysis. Heteropolysalts. Heteropolyacids.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A constante busca pela minimização dos impactos ambientais causados pela queima de combustíveis fósseis impulsiona a busca por alternativas mais sustentáveis, como matérias primas renováveis. Neste contexto a produção de biocombustíves como bioetanol e biodiesel ganha destaque e passa a crescer cada vez mais. Contudo, os processos de transformações de biomassa em biocombustíveis levam a geração de resíduos lignocelulósicos e sub-produtos. Compostos como o glicerol (i.e. subproduto na produção de biodiesel) e ácido levulínico (i.e. extraído de materiais lignocelulósicos), podem ser novamente transformados em produtos de importância industrial como solventes e bioaditivos, por meio de processos catalíticos, para minimização dos custos de produção e de geração de resíduos e efluentes. Neste trabalho, heteropoliácidos (HPAs) do tipo Keggin (i.e. H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 e H 4 SiW 12 O 40 ), reconhecidos como versáteis catalisadores sólidos ácidos, foram convertidos em heteropolissais de Sn(II) por meio de substituição parcial ou total de seus hidrogênios. Os sais de Sn derivados de HPAs (SnHPAs) foram sintetizados, tratados termicamente e fisicoquimicamente caracterizados. Foi avaliado qual o impacto da inserção de Sn(II) na estrutura dos HPAs em diferentes níveis de substituição, assim como os efeitos da temperatura de tratamento térmico, sobre a estrutura destes sais. A atividade catalítica de compostos de Sn(II) (heteropolissais,sais, e hidróxidos) foram avaliadas em diferentes reações: carbonatação do glicerol com ureia catalisada (Sn(OH) 2 ), eterificação do glicerol com terc-butanol (SnHPAs), acetilação do glicerol (SnHPAs), esterificacao do ácido levulínico com álcoois alqúilicos (SnHPAs). Carbonato de glicerol, terc-butil eteres do glicerol, acetatos do glicerol e levulinatos de alquila foram obtidos em elevados rendimentos nos processos desenvolvidos usando-se mínima quantidade de catalisadores. Os catalisadores foram ainda facilmente separados do meio reacional e reutilizados em reações consecutivas sem perda de atividade. O impacto do nível de substituição dos heteropolissais de Sn(II) em sua atividade catalítica foi avaliado em reações de terc-butilação do glicerol e apenas os fosfomolibdatos foram influenciados por esse aspecto. Palavras-chave: Glicerol. Ácido levulínico. Heteropoliácidos de Keggin. Bioaditivos. The constant search for minimizing the environmental impacts caused by the burning of fossil fuels drives the search for more sustainable alternatives, such as renewable raw materials. In this context, the production of biofuels such as bioethanol and biodiesel gains prominence and starts to grow more and more. However, the processes of transforming biomass into biofuels lead to the generation of lignocellulosic wastes and by-products. Compounds such as glycerol (ie by-product in the production of biodiesel) and levulinic acid (ie extracted from lignocellulosic materials), can again be transformed into products of industrial importance such as solvents and bioadditives, by catalytic processes, to minimize the costs of production and waste and effluents generation. In this work, Keggin-type heteropolyacids (HPAs) (i.e. H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 and H 4 SiW 12 O 40 ), recognized as versatile solid acid catalysts, were converted into Sn(II) heteropolys salts through partial or total replacement of their hydrogens. Sn salts derived from HPAs (SnHPAs) were synthesized, heat treated and physicochemically characterized. It was evaluated the impact of the Sn(II) insertion in the HPAs structure at different substitution levels, as well as the effects of heat treatment temperature, on the structure of these salts. The catalytic activity of Sn(II) compounds (heteropoly salts, salts, hydroxides) were evaluated in different reactions: glycerol carbonation with urea catalyzed by (Sn(OH) 2 ), glycerol etherification by tert-butanol (SnHPAs), glycerol acetylation (SnHPAs), esterification of levulinic acid with alkyl alcohols (SnHPAs). Glycerol carbonate, glycerol tert-butyl ethers, glycerol acetates and alkyl levulinates were obtained in high yields in the processes developed using a minimal amount of catalysts. The catalysts were also easily separated from the reaction medium and reused in consecutive reactions without loss of activity. The impact of the Sn(II) substitution level of heteropoly salts on their catalytic activity was evaluated in glycerol tert- butyl reactions and only phosphomolybdates were influenced by this aspect. Keywords: Glycerol. Levulinic acid. Keggin heteropoly acids. Bioadditives.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os monoterpenos são matérias-primas renováveis de baixo custo, as quais é possível agregar valor via reações de funcionalização, em especial, para obtenção de seus derivados oxigenados. Dentre tais derivados, os éteres de monoterpenos, como o α-terpinil metil éter, são amplamente utilizados na fabricação de cosméticos e produtos de perfumaria, além de medicamentos, agroquímicos e aditivos de sabor, devido as suas propriedades organolépticas interessantes. Assim, eles desempenham um papel importante na indústria de química fina. Neste trabalho, realizou-se a síntese de sais de césio parcialmente substituídos de heteropoliácidos do tipo Keggin, que foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, análise de fisiossorção de nitrogênio, difração de raios-X, análise termogravimétrica e titulação potenciométrica com n- butilamina. A avaliação desses sais como catalisadores em reações de eterificação de monotepernos com alquil álcoois foi realizada e -pineno e álcool metílico foram escolhidos como moléculas-modelo. A utilização de condições brandas como pressão ambiente e temperaturas baixas (50oC) quando comparadas a outros processos, além da não toxicidade dos reagentes e produtos, representam as principais vantagens desse processo. Os produtos obtidos foram identificados por cromatografia gasosa com co-injeção com amostras autênticas e por análises de cromatografia gasosa com detector espectrômetro de massas. O heteropolissal de césio substituído Cs 2.5 H 0.5 PW 12 O 40 foi o mais efetivo, apresentando uma conversão praticamente total e uma seletividade de 72% para os éteres, sendo 57% de α- terpinil metil éter. Monotherpenes are renewable raw materials of low cost to which it is possible to add value via functionalization, in particular, to obtain their oxygenated derivatives. Monoterpene ethers such as α-terpinyl methyl ether are widely used in the manufacture of cosmetics and perfumery products, as well as medicaments, agrochemicals and as flavor additives because of their interesting organoleptic properties. Thus, they play an important function in the fine chemicals industry. In this work, we performed the synthesis of partially substituted cesium salts of Keggin HPA that were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, nitrogen physiosorption analysis, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and potentiometric titration with n- butylamine. The evaluation of these salts as catalysts in etherification reactions of monotepenes with alkyl alcohols was also performed with -pinene and methyl alcohol chosen as template molecules. The use of mild conditions such as ambient pressure and low temperatures (50oC) when compared to other processes, besides the non-toxicity of the reagents and products, represent the main advantages of this process. The products obtained were identified by gas chromatography with co-injection with authentic samples and by gas chromatographic analysis with mass spectrometer detector. Substituted cesium heteropolysal Cs2.5H0.5PW12O40 was the most effective, showing almost total conversion and 72% selectivity for ethers, which 57% was α-terpinyl methyl ether.

Catalisadores heterogêneos são utilizados em muitos processos industriais, desempenhando um papel chave em diversas transformações químicas. Neste trabalho, catalisadores sólidos ácidos foram avaliados em dois tipos de reação: eterificação do glicerol com álcool terc-butílico (1) e esterificação de álcoois terpênicos com ácido acético (2). Para a reação (1), heteropolissais de Sn(II) e Fe(III) foram sintetizados partindo de precursores comerciais, isto é, H3PW 12O40, H3PMo12O40, H4SiW 12O40, SnCl2, SnSO4 e Fe(NO3)3. Heteropolissais de estanho e de Fe(III) foram sintetizados por precipitação, caracterizados por técnicas espectroscópicas (espectroscopia no infravermelho, difratometria de raios-X), análises térmicas, de porosimetria por adsorção/dessorção de N2 e titulação potenciométrica dos sítios ácidos. As reações de eterificação do glicerol com álcool terc-butílico catalisadas pelos heteropolissais resultaram na formação seletiva do monoéter do glicerol (cerca de 75 %). Di e tri éteres do glicerol foram os produtos secundários. Conversões de 70 % foram alcançadas. Foram estudados os efeitos das variáveis de reação na conversão do glicerol e na seletividade dos produtos formados na reação de eterificação. Dentre os sais e heteropoliácidos avaliados, os catalisadores mais ativos foram o Sn3(PW 12O40)2 e o Fe4(SiW 12o40)3. As condições otimizadas foram concentração do catalisador 10 % m/m; razão molar glicerol: álcool terc-butílico de 1:8; temperatura 90 ° e tempo de reação 4h. Na reação (2), foi usado o catalisador comercial sulfato C férrico. Na reação (2), onde -citronelol foi o substrato-modelo e o catalisador foi Fe2(SO4)3, um máximo de 90 % de conversão e seletividade de acetato foi obtido. Após avaliar o efeito das principais variáveis de reação, outros álcoois terpênicos foram também esterificados (geraniol, nerol, linalol, -terpineol e borneol). Álcoois terciários (linalol e o -terpineol), não foram esterificados diretamente, mas sofreram isomerização e seus isômeros foram convertidos em ésteres. A reatividade foi maior para os álcoois terpênicos alílicos, como o geraniol e o nerol. A reutilização dos catalisadores foi também avaliada nas reações 1 e 2. Heterogeneous catalysts are used in many industrial processes, playing a key role in various chemical transformations. In this work, acidic solid catalysts were evaluated in two types of reaction: etherification of glycerol with tert-butyl alcohol (1) and esterification of terpene alcohols (2). For the reaction (1), heteropoly salts of Sn (II) and Fe (III) were synthesized starting from commercial precursors (i.e., H 3PW 12O40, H3PMo12O40, H4SiW 12O40, SnCl2, SnSO4 and Fe(NO3)3). Tin(II)-heteropolyacid and Fe(III)-heteropolyacid were synthesized by precipitation and characterized by spectroscopic techniques (i.e., infrared spectroscopy, X-ray diffraction), thermal analysis, porosimetry by N2 assorption/ desorption and potentiometric titration. The glycerol etherification reactions with tert-butyl alcohol heteropoly salts-catalyzed resulted in the selective formation of glycerol monoether (ca. 75%). Di e tri ethers were the secondary products. Conversions up to 70 % were achieved. The effects of reaction variables on glycerol conversion and selectivity of products in the etherification reaction were studied. It was found that the most active catalysts were Sn 3(PW 12O40)2 and Fe4(SiW 12o40)3. The conditions that provided the best results were as follow: catalyst concentration (10 wt. %), molar ratio of glycerol to tert-butyl alcohol (1: 8), temperature (90 ° and reaction time (4 h). C) In reaction (2), the commercial ferric sulfate was the catalyst used and -citronellol the substrate-model. The Fe2(SO4)3-catalyzed reaction achieved 90 % conversion. The main reaction variables were studied. The effect of the nature of different terpene alcohols (i.e, geraniol, nerol, linalool, -terpineol and borneol). In general, tertiary alcohols, such as linalool and -terpineol, were not directly esterified, but they underwent isomerization and their isomers were converted to esters. Reactivity was higher for allyl terpene alcohols, such as geraniol and nerol. The reuse and recycle of catalysts were assessed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Reações de oxidação de álcoois terpênicos são um meio de agregar valor às matérias primas, gerando assim compostos de alto valor agregado muito utilizado em diversas indústrias, dentre elas farmacêuticas e de fragrâncias. Vários esforços têm sido feitos para que novos sistemas, menos agressivos ao meio ambiente e que demandam menos etapas, sejam obtidos. Em tais processos, o uso de oxidantes ambientalmente benignos como peroxido de hidrogênio, resulta não somente na redução de impactos ambientais como também no custo de produção. Neste trabalho, o objetivo principal foi avaliar a atividade catalítica do tungstato de sódio e de sais de Pd(II) em reações de oxidação de álcoois terpênicos e benzílico em soluções de dimetilacetamida (DMA) e posteriormente, testar a eficiência dos sais de paládio na esterificação oxidativa do benzaldeído em soluções alcoólicas e também na oxidação do álcool benzílico. Em todas as reações foi utilizado como oxidante o peróxido de hidrogênio, que se destaca por ser um oxidante de baixo custo e ambientalmente amigável pois gera somente água como subproduto. Parâmetros como a natureza e concentração do catalisador, razão molar substrato: oxidante e temperatura da reação foram analisados. O sistema Na 2 WO 4 / H 2 O 2 / DMA se mostrou altamente eficiente na oxidação de álcoois terpênicos e benzílico, alcançando altas conversões e seletividades para compostos carbonílicos (valores > 80% e >90%, respectivamente). A esterificação é uma das reações de maior importância na química orgânica, e a transformação direta de aldeído em éster vem atraindo cada vez mais a atenção e se faz uma alternativa valiosa, principalmente se pensar que quando a reação é feita por etapas, a etapa de oxidação do aldeído a ácido utiliza oxidantes estequiométricos e que geram resíduos tóxicos. O sistema testado para a esterificação oxidativa do benzaldeído catalisada por sais de paládio(II) se mostrou eficiente para a obtenção do produto de esterificação sem ser necessárias outras etapas de reação. A esterificação oxidativa do benzaldeído foi realizada no sistema PdCl 2 /H 2 O 2 /MeOH e os resultados preliminares mostraram conversões de 60 -70 %. A reação de esterificação oxidação do benzaldeído resultou na formação de produtos catalisados por espécies de paládio (ácido benzóico e álcool benzílico), como também de produtos catalisador por H + produzido in situ (benzoato de alquila e acetal). Produtos de oxidação foram favorecidos pelo aumento da razão molar H 2 O 2 : benzaldeído. Outros sais de paládio também foram avaliados (Pd(CH 3 COO) 2, Pd(CF 3 COO) 2 e Pd(C 5 H 7 O 2 ) 2 ), porém foram menos eficientes que o PdCl 2 . Na oxidação do álcool benzílico com peróxido de hidrogênio PdCl2 foi o catalisador mais eficiente, constatou-se que entre os solventes testados o DMA melhorou a conversão. E o sistema estudado foi altamente seletivo para obtenção do benzaldeído. Oxidation reactions of terpenes are a means of adding value to the raw materials, thus generating compounds of high added value widely used in several industries, among them pharmaceutical and fragrances. A number of efforts have been made to develop new, less environment-friendly and less time-consuming systems. In such processes, the use of environmentally benign oxidants such as hydrogen peroxide results not only in the reduction of environmental impacts but also in the production cost. The main objective this work was to evaluate the catalytic activity of sodium tungstate and Pd (II) salts in oxidation reactions of terpene and benzylic alcohols in dimethylacetamide (DMA) solutions and, subsequently, to test the efficiency of the palladium salts in oxidative esterification of benzaldehyde in alcoholic solutions and also in the oxidation of benzyl alcohol. In all reactions the hydrogen peroxide was used as oxidant, which stands out as a low cost and environmentally friendly oxidant because it generates only water as a by-product. Parameters such nature, catalyst concentration, molar ratio substrate: oxidant and reaction temperature were analyzed. The Na 2 WO 4 /H 2 O 2 /DMA system was highly efficient in the terpenic and benzylic alcohols oxidation, reaching high conversions and selectivities for carbonyl compounds (values> 80% and> 90% respectively). Esterification is one of the most important reactions in organic chemistry, and the direct transformation of aldehyde into ester has attracted increasing attention and a valuable alternative, especially if one thinks that when the reaction is done in stages, the oxidation of the aldehyde to the acid uses stoichiometric oxidants and that generate toxic waste. The system tested for oxidative esterification of benzaldehyde catalyzed by palladium (II) salts proved to be efficient for obtaining the esterification product without further reaction steps being required. Oxidative esterification of benzaldehyde was performed in the PdCl 2 /H 2 O 2 /MeOH system and preliminary results showed conversions of 60-70 %. The oxidation esterification reaction of benzaldehyde resulted in the formation of products catalyzed by palladium species (benzoic acid and benzyl alcohol), as well as catalysts by H + produced in situ (alkyl benzoate and acetal). Oxidation products were favored by increasing the molar ratio H 2 O 2 : benzaldehyde. Other palladium salts were also evaluated (Pd(CH 3 COO) 2, Pd(CF 3 COO) 2 and Pd(C 5 H 7 O 2 ) 2 ) but were less efficient than PdCl 2 . In the oxidation of the benzyl alcohol with hydrogen peroxide PdCl2 was the most efficient catalyst, it was found that among the solvents tested DMA improved the conversion. And the studied system was highly selective to obtain benzaldehyde.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O glicerol é obtido como subproduto da transesterificação de óleos vegetais e gorduras para a produção de biodiesel e o crescimento desta desencadeou um oferecimento em excesso de glicerol no mercado. Visando evitar a saturação do mercado faz-se necessário o desenvolvimento de processos capazes de transformar este glicerol em produtos de valor comercial, dessa forma, agregando também valor à indústria do biodiesel. Entre esses processos encontra-se a esterificação do glicerol com ácido acético para a produção de acetinas, compostos estes que podem ser empregados nos mais diversos ramos industriais, destacando- se entre elas a triacetina, principalmente devido a sua capacidade de ser utilizada como aditivo para combustíveis. Usualmente a reação de esterificação é conduzida utilizando-se de catalisadores homogêneos, no caso ácidos minerais, porém estes apresentam uma série de dificuldades ao processo, entre elas a purificação dos produtos, a necessidade de neutralização do catalisador e corrosões nos equipamentos. Dessa maneira, o desenvolvimento de catalisadores heterogêneos vem sendo pesquisado com o intuito de contornar esses problemas. Neste trabalho foi realizado a síntese e o estudo de sólidos ácidos sulfatados para a reação de esterificação do glicerol com ácido acético, sendo os catalisadores escolhidos para a sulfatação a γ-Al 2 O 3 e o ácido nióbico devido as suas propriedades morfológicas e químicas, como área específica, volume de poros e acidez. Os catalisadores desenvolvidos foram caracterizados por BET, DRX e FT-IR. A γ-Al 2 O 3 sulfatada, dentre os catalisadores estudados, apresentou o melhor desempenho. Empregou-se a metodologia de superfície de resposta aplicando um delineamento composto central, no qual verificou-se que para a faixa estudada apenas a temperatura, a razão estequiométrica e a interação entre eles mostrou ser significante. Dentre as condições adotadas para a gama alumina sulfatada, o melhor resultado obtido foi de 100% de conversão de glicerol e 39,9% de rendimento de TAG para 106,8 ºC, razão molar 1:8 e 0,75% em massa de catalisador. Testes de reuso foram conduzidos e indicaram relativa estabilidade para a gama alumina sulfatada mesmo após 3 ciclos. O estudo da cinética do processo indicou uma taxa de conversão de primeira ordem em relação ao glicerol e encontrou-se para o processo uma energia de ativação de 59,91 kJ.mol -1 . Glycerol is obtained as a byproduct of the transesterification of vegetable oils and fats for the production of biodiesel and its growth has led to a surplus of glycerol on the market. In order to avoid saturation of the market, it is necessary to develop processes capable of transforming this glycerol into products of highly commercial value, thus also adding value to the biodiesel industry. Among those methods, there is the glycerol esterification with acetic acid to produce acetins, compounds that can be employed in the most varied industries branches, highlighting among them the triacetin, mainly because of its applications as a fuel additive. Usually the esterification reaction is conducted using homogenous catalysts, in this case, mineral acids, however those presents a series of difficulties to the process, like the purification of the products, the necessity of catalyst neutralization and corrosion of the equipment, which is shifting the research to the direction of heterogeneous catalysts as a way to avoid these problems. This work conducted the synthesis and the study of sulfated solid acids for the glycerol esterification with acetic acid, the chosen catalysts to be sulfated were γ-Al 2 O 3 and niobic acid due to their morphologic and chemical properties, like specific area, pore volumes and acidity. The synthetized catalyst were characterized by BET, XRD and FT-IR. Sulfated gamma alumina has proven to be, among the researched catalysts, the one with the best results. Response surface methodology was employed with a central composite design that verified, for the studied range, that only temperature, molar stoichiometry and their interactions are significant. Among the adopted working conditions for sulfated gamma alumina the best result attained was a conversion of 100% of glycerol and a 39.9% TAG yield, for 106.8 ºC, 1:8 molar stoichiometry and 0.75% mass weight of catalyst. Reusability tests were conducted and indicated relatively good stability for sulfated gamma alumina even after 3 cycles. The kinetic study of the process indicated a first order rate for glycerol conversion and an activation energy of 59.91 kJ.mol -1 was calculated for the reaction.

Orientador: José Andrés Yunes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A leucemia linfoide aguda (LLA) é o câncer mais comum na criança. Os atuais protocolos de tratamento da LLA pediátrica alcançam índices de sobrevida livre de doença que se aproximam de 90%. Parte desse sucesso se deve à alocação dos pacientes em diferentes grupos de risco, segundo fatores prognósticos obtidos ao longo do tratamento. A resposta inicial ao tratamento, avaliada pela quantificação das células leucêmicas residuais do paciente, ou doença residual mínima (DRM), é um dos mais importantes fatores para a identificação desses grupos de risco. O protocolo do Grupo Brasileiro de Tratamento da Leucemia Infantil (GBTLI LLA-2009), usa a DRM dos dias 15 e 35 do tratamento, avaliada por citometria de fluxo e por PCR quantitativo (qPCR) respectivamente, para alocação dos pacientes nos grupos para diferentes esquemas de tratamento quimioterápico. A avaliação da DRM por citometria de fluxo (DRM-CF) e qPCR (qPCR DRM) é cara, exige muita experiência e demanda análise imediata (citometria) ou demorada das amostras (qPCR), dificultando seu uso em abrangência nacional. O número de crianças que têm se beneficiado do exame de DRM é de apenas 100 por ano (3,2%). Nesse projeto padronizou-se o uso do sequenciamento de última geração (NGS) para a quantificação da DRM em crianças com LLA-B derivada, método que apresenta vantagens em termos de rapidez e escalabilidade. Uma vez padronizado, o método de análise de DRM por sequenciamento (NGS DRM) foi validado em amostras de LLA-B derivada pediátrica retrospectivamente analisadas no Centro Infantil Boldrini. Resultados NGS DRM foram comparados a resultados de qPCR DRM para as mesmas amostras, obtendo uma taxa de satisfatoriedade de 88,5% e um coeficiente de correlação de Pearson de 0,86. Como próximos passos, esperamos continuar o aperfeiçoamento do método, elevando a sua sensibilidade e acurácia, adicionando outros marcadores associados à LLA-B derivada pediátrica ao protocolo e adaptando-o para outras variedades de leucemias Abstract: Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) is the most common cancer in children. The current childhood ALL treatment protocols achieve disease-free survival rates close to 90%. Part of this success is due to the allocation of patients in different risk groups, according to prognostic factors assessed during the treatment. Initial treatment response, assessed by the quantification of the patient¿s residual leukemic cells, or Minimal Residual Disease (MRD), is one of the most important factors to identify these risk groups. The protocol of the Brazilian Group for the treatment of ALL (GBTLI LLA-2009) uses MRD at days 15 and 35, evaluated by flow cytometry and qPCR respectively, to allocate the patients into groups for different chemotherapy treatment schemes. Flow cytometry and qPCR MRD assessment are expensive, require a lot of experience from the analyst and demand immediate analysis (cytometry) or a multistep 25 days-long analysis (qPCR). These factors hamper these methods¿ broad utilization in Brazil. The number of children in the country who are able to take advantage of the MRD exam is 100 a year (3,2% of total pediatric ALL cases in our country). In this Project, we standardized MRD assessment in childhood ALL by Next Generation Sequencing of IgH rearrangements. This assay is faster than the conventional ones and has high scalability potential. Once standardized, this method was validated using pediatric pre-B ALL samples previously analyzed at Centro Infantil Boldrini. The NGS MRD results were compared to the qPCR MRD ones, achieving a result satisfaction rate of 88,5% and a Pearson correlation coefficient of 0,86. The next steps are to keep polishing the method, by increasing its sensitivity and accuracy, adding additional established pediatric pre-B ALL markers to the protocol and adapting the method for other types of leukemia Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2017/03942-8 CNPQ

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais O desenvolvimento de processos catalíticos para obtenção de produtos com maior valor agregado, a partir de matérias primas renováveis, tem se tornado cada vez mais importante, o que influencia na busca por tecnologias menos agressivas ao meio ambiente e que sejam de baixo custo e de alto rendimento. No presente trabalho, estudou-se o desenvolvimento e a atividade de catalisadores heteropoliácidos (HPAs) e seus sais metálicos (heteropolissais) nas reações de oxifuncionalização de monoterpenos. Os catalisadores foram sintetizados e caracterizados por análises termogravimétricas, espectroscopia na região do infravermelho, difração de Raios-X, espectroscopia de espalhamento Raman e titulação potenciométrica. Foram estudados os efeitos dos principais parâmetros de reação na conversão dos substratos e na seletividade dos produtos, tais como a natureza e concentração do catalisador, do oxidante, natureza do álcool e do substrato terpênico, além do efeito da temperatura da reação. Na reação de oxifuncionalização do canfeno com peróxido de hidrogênio (Capitulo 1) destacou-se o heteropolissal Al 4 (SiW 12 O 40 ) 3 com uma conversão de 81 % e seletividade de 77 % para os produtos oxifuncionalizados isoborneol, 2-(3-acetilciclopentil)-2-propanol hidroxiclopentil)-3-metillbutan-2-ona. As reações de e eterificação 3-(3- de monoterpenos com álcoois alifáticos de cadeia curta (Capítulo 2) revelaram que o β-pineno foi o substrato alvo mais reativo na reação de eterificação e que o catalisador FePW 12 O 40 tratado termicamente a 150 ºC demonstrou um melhor desempenho frente a outro sais de heteropoliácidos, obtendo uma conversão de 95% para produtos de eterificação com seletividade combinada de 86 % para α-terpinil, bornil e α-fenchil metil éteres. Os monoterpeno puderam ser convertidos em derivados oxifuncionalizados de maneira eficiente o que possibilita agregar valor aos resíduos da produção de celulose, que tem monoterpenos como subproduto do processo de polpação Kraft. The development of catalytic processes to obtain products with higher added value, from renewable raw materials, has become increasingly important, which influences the search for technologies that are less aggressive to the environment and that are low cost and high yield. In the present work, the development and the activity of heteropolyacids catalysts (HPAs) and their metal salts (heteropolysalts) in the oxifunctionalization reactions of monoterpenes were studied. The catalysts were synthesized and characterized by thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Raman scattering spectroscopy and potentiometric titration. The effects of the main reaction parameters on the conversion of the substrates and on the selectivity of the products, such as the nature and concentration of the catalyst, the oxidant, the nature of the alcohol and the terpene substrate, and the effect of the reaction temperature were studied. In the oxifunctionalization reaction of camphene with hydrogen peroxide (Chapter 1) the heteropolysal Al 4 (SiW 12 O 40 ) 3 highlighted with a conversion of 81% and selectivity of 77% for the oxifunctionalized products isoborneol, 2-(3-acetylcyclopentyl)-2-propanol and 3- (3-hydroxycyclopentyl)-3-methylbutan-2-one. Etherification reactions of monoterpenes with short chain aliphatic alcohols (Chapter 2) revealed that β- pinene was the most reactive target substrate in the etherification reaction and that the FePW 12 O 40 catalyst heat treated at 150 °C demonstrated a better performance against other salts of heteropolyacids, obtaining a conversion of 95% for etherification products with combined selectivity of 86% for α-terpinyl, bornyl and α-fenchyl methyl ethers. The monoterpene could be converted into oxyfunctionalized derivatives in an efficient way which allows to add value to the pulp production residues, which has monoterpenes as a byproduct of the Kraft pulping process.

Neste trabalho foi estudada a reação de eterificação do &-pineno (componente principal do óleo de turpentina) com diferentes álcoois, catálisada por heteropoliácidos com ânions de Keggin. Três diferentes heteropoliácidos (i.e., HsPW 42040, H4SIW+42040 e HsPMo+2040) foram avaliados em fase homogênea. As reações catalisadas pelo ácido fosfotúngstico (HsPW 2040), a 50 “C e com concentração de íons Hº no meio de 1,3mol% em relação ao substrato, atingiram altas conversões (ca. 99%) com seletividade combinada para éteres de 44% após 3 horas. Foram avaliados os efeitos dos principais parâmetros, tais como temperatura, concentração, natureza do catalisador, efeito do tipo do substrato terpênico e do álcool. Dentre os álcoois avalidos, metanol e etanol foram os mais reativos e seletivos para formação dos éteres. Em geral, as reações forneceram compostos derivados da isomerização do f-pineno em três tipos de esqueletos carbônicos: fenchil, bornil e principalmente terpinil. Foram obtidas seletividades ao redor de 60% para o a-terpinil metil éter (composto com aplicação em áreas de química fina), em ensaios com baixa concentração de catalisador (1 mol% de íons Hº em relação ao substrato) e em reações onde o catalisador HsPW,2040, embora homogêneo, foi efetivamente recuperado e reutilizado. Posteriormente, foi desenvolvido um processo de tratamento solvotérmico do HsPW,2049 em mini-autoclave, visando obter um catalisador heterogêneo na forma de nanopartículas. Foi verificada a formação de um material carbonáceo na superfície do material tratado, o que diminuiu sua acidez e aumentou a seletividade dos produtos eterificados (ca. 11%), embora com uma diminuição de 12% na conversão do f-pineno (ca. 8/%). O tratamento solvotérmico mudou o aspecto do catalisador, passando a se apresentar visualmente em fase heterogênea ao meio. O trabalho desenvolvido situa-se no contexto de biorrefinaria, visando a exploração de substratos terpênicos (i.e., pinenos) de origem natural, tanto em matérias-primas virgens como em rejeitos da indústria de despolpamento de celulose (processo Kraft). A não utlilização de solventes adicionais, a possibilidade de reuso do catalisador homogêneo e a elevada economia atômica são pontos positivos do processo. O tratamento solvotérmico utilizado constitui uma potencial ferramenta para a modificação de heteropoliácidos. This present work describes the etherification of &-pinene (one of the major components of turpentine oil) with different alcohols, catalyzed by three heteropolyacids with different Keggin anions: HsPW42040, H4SIW+2040 and HsPMo,2040, evaluated on homogenous phase. Reactions catalyzed by phosphotungstic acid (HsPW 2040) at 50ºC and in a H* concentration of 1,3 mol% relative to the substrate presented the highest conversions (ca. 99%) with combined selectivities for the etherified products of 44%. Main effects such as temperature, catalyst concentration, nature of the catalyst, nature of the substrate and type of alcohol were evaluated. In general, the reactions provided derivatives from the B-pinene isomerization, with three different types of carbonic skeleton: fenchyl, bornyl and mainly terpinyl. Selectivities around 60% for the a-methyl-terpinyl ether derivative were obtained in reactions with low catalyst loadings (i.e., 1 mol% of H” ions relative to the substrate) and in reactions which, altough in homogenous phase, the HsPW 42040 was effectively recovered and reused. This product has applications in the fine chemicals industries. The HsPW:2040 was also submitted to a solvothermal process, with the aim of attainment nanoparticles of the ladder. The formation of a carbonaceous material was observed on the surface of the treated heteropolyacid, wich lowered its acidity and increased the etherified products selectivities (ca. 11%), although slightly decreasing total conversion (ca. 87%). The solvothermal process changed the visual aspect of the catalyst, which also visually presented itself in a different phase from the medium. The present work is related with the biorefinery concept, aiming the prospection of terpenes, either from raw feedstocks or agroindustrial by-products, such as Kraft pulp & paper process waste. The use of no additional solvents, catalyst recyclability, atom economy and mild temperature reaction conditions are positive features of this study. The solvothermal process may be a potential tool for heteropolyacid modifications.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Catalisadores são muito utilizados na indústria química e têm um papel fundamental na síntese de compostos de alto valor agregado e de combustíveis. Neste trabalho, foi investigada a atividade do Fe 2 (SO 4 ) 3 como catalisador da reação em fase homogênea de esterificação do ácido levulínico com etanol. Embora solúvel, o Fe 2 (SO 4 ) 3 pôde ser recuperado e reutilizado por separação em coluna de sílica. Foram avaliados os efeitos dos principais fatores que afetam a velocidade, conversão e seletividade da reação. Nas reações, foram obtidas conversão do ácido levulínico (ca. 89%) e seletividade (ca. 97%) para o levulinato de etila elevadas. O Fe 2 (SO 4 ) 3 é um potencial catalisador para ser usado em escala industrial nesta reação por ser eficiente, reutilizável e de baixo custo. Após a otimização das condições de reação, realizou-se a simulação do processo de produção industrial do levulinato de etila no software Aspen Plus V10, onde o modelo termodinâmico UNIQUAC foi escolhido para reproduzir o comportamento do sistema. Foram selecionadas as operações unitárias, cujas variáveis foram otimizadas por análise de sensibilidade, e um fluxograma do processo foi construído. Os preços para matéria-prima, solventes e utilidades foram cotados e os custos relativos a investimento, operação e despesas gerais da indústria foram fornecidos pelo software. Através de alguns indicadores de análise econômica, foi possível concluir sobre a viabilidade do processo e estimou-se o tempo de retorno do investimento de 3,4 anos, considerando 8040 h de operação anual. Uma análise de sensibilidade foi efetuada e a influência de alguns parâmetros no preço do produto foi analisada, o que pode contribuir nas tomadas de decisão ao nível industrial no futuro. Catalysts are widely used in the chemical industry and play a key role in the synthesis of high value-added compounds and fuels. In this work, the activity of Fe 2 (SO 4 ) 3 catalyst on esterification in homogeneous phase of levulinic acid with ethanol was investigated. Although soluble, Fe 2 (SO 4 ) 3 could be recovered and reused by column separation of silica. The effects of the main factors affecting the rate, conversion, and selectivity of there action were evaluated. In the reactions, a high conversion of levulinic acid (ca. 89%) and high selectivity (ca. 97%) to ethyl levulinate was achieved. Fe 2 (SO 4 ) 3 is a potential catalyst to be used on an industrial scale in this reaction because it is efficient, reusable and of low cost. After the optimization the reaction conditions, it was performed the simulation of the industrial production process of ethyl levulinate in Aspen Plus V10 software, where the UNIQUAC thermodynamic model was chosen to reproduce the behavior of the system. The unitary operations were selected, whose variables were optimized by sensitivity analysis, and a flowchart of the process was constructed. Prices for raw materials, solvents, and utilities were quoted and the costs related to the investment, operation and general expenses of the industry were provided by the software. Through some indicators of economic analysis, it was possible to conclude the feasibility of the process and estimate the return time of the investment of 3.4 years, considering 8040 h of annual operation. A sensitivity analysis was performed and the influence of some parameters on the product price was analyzed, which may contribute to a decision at industrial level making in the future.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Os álcoois terpênicos são substâncias que podem ser obtidas a partir de biomassa e de resíduos da indústria de celulose. Os seus produtos de oxidação como cânfora, geranial e neral possuem maior valor agregado que seus precursores uma vez que são reagentes ingredientes para síntese de produtos da indústria de química fina. Esses derivados podem ser obtidos a partir de reações de oxidação catalítica utilizando como catalisadores ácidos de Lewis e sais de heteropoliácidos. Neste trabalho, realizou-se a síntese de um sal de potássio lacunar do ácido silicotunguístico e, a partir deste, uma série de catalisadores sais de polioxometalatos substituídos com metais de transição (Co 2+ , Cu 2+ , Fe 3+ , Ni 2+ e Zn 2+ ). Estes sais foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e de porosimetria de gases e avaliados cataliticamente em reações de oxidação de álcoois terpênicos por peróxido de hidrogênio, um oxidante de baixo impacto ambiental. O processo utilizado tem como vantagem a utilização de condições brandas e a ausência de reagentes tóxicos. As caracterizações dos catalisadores foram realizadas usando técnicas de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, análise de fisiossorção de nitrogênio, difração de raios-X, análise termogravimétrica e titulação potenciométrica. Os produtos de reação foram identificados por cromatografia gasosa com co-injeção com amostras autênticas e por análises de cromatografia gasosa com detector espectrômetro de massas. Terpene alcohols are substances that can be obtained from biomass and waste from the cellulose industry. Its oxidation products such as camphor, geranial and neral possess higher added value than their precursors since they are reagents ingredients for synthesis of products of the fine chemical industry. These derivatives can be obtained from catalytic oxidation reactions using as Lewis acid catalysts and salts of heteropolyacids. In this work, the synthesis of a lacunar potassium salt of silicotunguístico acid and, from this, a series of transition metal-substituted polyoxometalate salts catalysts (Co 2+ , Cu 2+ , Fe 3+ , Ni 2+ e Zn 2+ ) was carried out. These salts were characterized by spectroscopic and gas porosimetry techniques and catalytically evaluated in oxidation reactions of terpene alcohols by hydrogen peroxide, a low environmental impact oxidant. The process used has the advantage of using mild conditions and the absence of toxic reagents. The characterization of the catalysts was performed using Fourier transform infrared spectroscopy techniques, nitrogen physiosorption analysis, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and potentiometric titration. The reaction products were identified by gas chromatography with co-injection with authentic samples and by gas chromatographic analysis with detector mass spectrometer.

Reações de oxidação de álcoois, aldeídos e monoterpenos são de interesse tanto acadêmico, econômico, ambiental e industrial. Tradicionalmente, estas reações são realizadas por oxidantes estequiométricos (i.e., sais de Cr, Mn, Os) tóxicos que geram resíduos e podem causar danos ao meio ambiente. Na tentativa de superar estas desvantagens, o uso de oxidantes ambientalmente benignos e de baixo custo, associado com catalisadores sólidos recicláveis pode tornar a oxidação destes compostos mais atrativa do ponto de vista econômico e ambiental. Neste trabalho, os heteropoliácidos (HPAs) de Keggin (H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 e H 4 SiW 12 O 40 ) foram convertidos nos seus respectivos sais de potássio. Em seguida, os átomos de tungstênio e molibdênio foram trocados por cátions de metais de transição (Cu 2+ , Co 2+ , Fe 3+ e Ni 2+ ) ou Al 3+ gerando catalisadores sólidos potencialmente ativos em reações de oxidação. Estes catalisadores foram caracterizados (difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (IV-TF), titulação potenciométrica, análise termogravimétrica (TGA) e análises de fisissorção de nitrogênio. Então, estes sais de HPAs foram avaliados como catalisadores na oxidação de diferentes substratos usando H 2 O 2 como oxidante estequiométrico. Benzaldeído e álcool benzílico foram usados como moléculas- modelo. O efeito dos principais parâmetros de reação tais como tipo do catalisador, concentração dos reagentes e dos catalisadores, tempo e temperatura de reação foram avaliados. Além disso, foi realizado um estudo da estabilidade e do reuso dos catalisadores mais ativos e seletivos. Dentre os heteropolissais investigados, o K 6 SiW 11 CoO 39 foi o mais eficaz na reação de oxidação do benzaldeído a ácido benzóico e o K 5 PW 11 NiO 39 foi o mais eficaz na oxidação do álcool benzílico a benzaldeído e ácido benzóico. Foram obtidas elevadas conversões (acima de 90%) e seletividades (perto de 100%) para os produtos de oxidação. Outro resultado importante é que a atividade dos catalisadores sólidos permaneceu inalterada após sucessivos ciclos de reutilização. Oxidation reactions of alcohols, aldehydes and monoterpenes are of interest academic, economic, environmental and industrial. Traditionally, these reactions are carried out by toxic stoichiometric oxidants (i.e., Cr, Mn, Os salts) that generate waste and can cause damage to the environment. To overcome these drawbacks, the use of environmentally benign and low cost oxidizers together with recyclable solid catalysts can yield oxidation of these compounds more economical and benign for the environment. In the present study, Keggin heteropolyacids (i.e. H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 and H 4 SiW 12 O 40 ) were converted to their potassium salts and, afterward, their tungsten and molybdenum addenda atoms were exchanged by transition metal cations (i.e. Cu 2+ , Co 2+ , Fe 3+ and Mn 2+ ) or Al 3+ cations. These catalysts were characterized (X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy, potentiometry, thermogravimetric analysis (TG) and nitrogen physisorption) and assessed on oxidation of different substrates by H 2 O 2 . Benzaldehyde and benzyl alcohol were used as model molecules. In the development of the catalytic systems, key parameters reactions were optimized: type of the catalyst, concentration of the reactants, oxidant and catalysts, and reaction temperature. In addition, a study of reuse and recycling for the most active and selective catalysts were carried out. Remarkably, among heteropoly salts investigated, the K 6 SiW 11 CoO 39 was the most active catalyst on the oxidation of the benzaldehyde to benzoic acid and the K 5 PW 11 NiO 39 was the most active on the oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde and benzoic acid. High conversions (above 90%) and selectivities (close of 100 %) were achieved. Another important result is that the activity of solid catalyst remained unaltered after successive cycles of reuse.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O desenvolvimento de processos de oxidação de matérias primas orgânicas derivadas do petróleo, gás e biomassa são de grande interesse industrial e econômico. Tradicionalmente, na indústria de química fina, os processos de oxidação são realizados usando oxidantes estequiométricos metálicos como sais de permanganato ou dicromato, os quais geram uma grande quantidade de resíduos tóxicos de grande impacto ambiental. Uma alternativa é desenvolver sistemas oxidativos catalisados por sais de paládio, os quais tornam possível o uso de oxidantes verdes como oxigênio e ou peroxido de hidrogênio. Neste trabalho foi investigada a atividade catalítica de sais de paládio (II) em reações de oxidação de matéria prima renovável (i.e., álcoois, aldeídos) com peróxido de hidrogênio. O sistema Pd(II)/H 2 O 2 foi avaliado na oxidação de substratos derivados da biomassa, como β-citronelol, borneol, furfural, geraniol, linalol e nerol. Foram investigados os efeitos dos principais parâmetros de reação tais como temperatura, natureza do sal de Pd(II), natureza do solvente, concentração dos reagentes e relação molar entre os reagentes. O presente trabalho foi divido em dois capítulos. No primeiro capítulo foi estudada a oxidação do β-citronelol por H 2 O 2 catalisada por sais de Pd(II) em diferentes solventes. Foram avaliados os efeitos das principais variáveis de reação na conversão e seletividade do processo. O sal Pd(OAc) 2 foi o catalisador mais ativo e converteu seletivamente o β-citronelol em um inédito produto de ciclização oxidativa (83% de conversão para o β-citronelol, 65% de seletividade para o produto oxocina). Este produto foi isolado por cromatografia em coluna de sílica e caracterizado por análises de RMN de 1 H e 13 C, espectroscopia na região do infravermelho e espectrometria de massas, sendo identificado como 2,2,6-trimetil-5,6,7,8-tetraidro-4H- oxocina. Com base nos dados experimentais e na química do paládio, foi possível propor um mecanismo para esta reação. Uma vez otimizados os parâmetros de reação, no capitulo II foi avaliada a oxidação dos substratos, álcool benzílico, borneol, furfural, geraniol, linalol e nerol por H 2 O 2 catalisadas por Pd(OAc) 2 em CH 3 CN. Também foram testados os solventes DMA para a oxidação do borneol e ácido acético para a oxidação do furfural. Em geral, a formação de oligômeros comprometeu a seletividade do processo oxidativo dos álcoois terpênicos. Somente para o nerol e linalol, foram obtidos produtos de ciclização oxidativa, identificados por espectrometria de massas como óxido de nerol e óxido de linalol, porém com baixa seletividade. Isto impediu que eles fossem isolados e caracterizados. Para os outros álcoois terpênicos estudados foram obtidos produtos de oxidação, porem com baixa seletividade. Nas reações do furfural foram obtidos produtos de oxidação, todavia predominou a formação de reações concorrentes que afetaram a seletividade. As reações foram estudadas em aceonitrila e acido acético. Em acetonitrila foi observada a formação dos produtos 5-hidroxi-2(5H)- furanona, ácido fórmico e ácido furóico, e nas reações usando ácido acético como solvente, foi observada a formação majoritariamente do composto 5-acetoxyl-2(5H)- furanona. Porém todos estes resultados foram obtidos com baixas seletividades para oxidação, observando-se a formação principalmente de oligomeros. Traditionally, in the fine chemicals industry, oxidation processes are carried out using stoichiometric metal oxidants such as permanganate or dichromate salts, which generate a large amount of toxic wastes of great environmental impact. One alternative can be the development of catalyzed oxidative systems by palladium salts, which make possible the use of green oxidants such as oxygen or hydrogen peroxide. In this work, the catalytic activity of palladium (II) salts in oxidation reactions was investigated, for renewable raw material (i.e., alcohols, aldehydes) with hydrogen peroxide. The Pd(II)/ H 2 O 2 system was evaluated in the oxidation of substrates derived from biomass, such as β-citronellol, borneol, furfural, geraniol, linalool and nerol. Were investigated the effects of the main reaction parameters such as temperature, nature of the Pd(II) salt, nature of the solvent, concentration of the reactants and molar ratio of the reactants. The present work has been divided in two chapters. In the first one was studied, the oxidation of β-citronellol by H 2 O 2 catalyzed by Pd(II) salts in different solvents. The effects of the main reaction variables on the conversion and selectivity of the process has been evaluated. The Pd(OAc) 2 salt was the most active catalyst and selectively converted β-citronellol into an unprecedented oxidative cyclization product (83% conversion for β-citronellol, 65% selectivity for oxocine). This product was isolated by silica column chromatography and characterized by 1 H and 13 C NMR spectroscopy, infrared spectroscopy and mass spectrometry, the product was identified as 2,2,6-trimethyl-5,6,7,8- Tetrahydro-4H- oxocine. Based on experimental data and palladium chemistry, it was possible to propose a mechanism for this reaction. For the chapter II, oxidation of the substrates, benzyl alcohol, borneol, furfural, geraniol, linalool and nerol by H 2 O 2 catalyzed by Pd(OAc) 2 in CH 3 CN were evaluated with the parameters optimized in the chapter I. DMA and acetic acid were tested as solvents for the oxidation of borneol and for furfural respectively. In general, the formation of oligomers compromised the selectivity of the oxidative process for terpene alcohols. Only for nerol and linalool, oxidative cyclization products was obtained, this products was identified by mass spectrometry such as nerol oxide and linalool oxide, but with low selectivity. This fact prevented them from being isolated and characterized. For the other terpene alcohols studied, oxidation products were obtained, but with low selectivity. In the reactions of the furfural oxidation products were obtained, however, the formation of competing reactions that affected the selectivity was predominated. The reactions were studied in aceonitrile and acetic acid. The formation of the 5-hydroxy-2 (5H) -furanone, formic acid and furoic acid products was observed in acetonitrile, and in the reactions using acetic acid as the solvent, the formation of 5-acetoxy-2- (5H) Furanone was detected . However all these results are obtained with low selectivities for oxidation, mainly observing the formation of oligomers.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Os catalisadores são amplamente utilizados na indústria, assim como em laboratórios. Em laboratórios de química, os catalisadores desempenham um papel fundamental nas reações químicas, uma vez que uma reação catalítica é mais rápida do que a versão não catalisada da mesma reação, dado que os catalisadores proporcionam um caminho da reação diferente, com uma menor energia de ativação. Os HPAs são apontados como catalisadores promissores nas reações de esterificação de ácidos graxos e transesterificação de óleos vegetais com diferentes álcoois. Para um melhor rendimento dos produtos desejados, numa determinada reação química, os processos catalíticos exigem o estudo de vários parâmetros para a sua otimização. Neste trabalho, estudou-se as reações de esterificação do ácido levulínico com diferentes álcoois, à temperatura ambiente, catalisadas por HPAs do tipo keggin, em fase homogênea. O catalisador mais ativo foi o H 4 SiW 12 O 40, tendo, nas condições otimizadas atingido excelentes conversões do ácido levulínico em diferentes ésteres (ca. 94%), e com uma boa seletividade do produto de interesse (90-97%). Os principais produtos da esterificação do ácido levulínico foram isolados por cromatografia em coluna e caracterizados usando técnicas como espectroscopia na região do infravermelho e RMN de da 13 C e 1 H. Também estudou-se as reações de transesterificação do óleo macaúba com etanol, catalisadas por heteropoliácidos e sais de heteropoliácidos, onde o sal Sn 1.2 H 0.6 PW 12 O 40 /SO 42- mostrou-se mais ativo e forneceu rendimentos de até 100% em ésteres etílicos, nas condições otimizadas. A técnica de ressonância magnética nuclear foi utilizada para determinar as conversões do óleo da macaúba em ésteres etílicos. Os HPAs e seus sais mostraram atividade catalítica apreciável, tanto para a esterificação do ácido levulínico, como para a transesterificação do óleo da macaúba. Catalysts are widely used in industry, as well as in laboratories. In chemistry laboratories, catalysts play a key role in chemical reactions, since a catalytic reaction is faster than the uncatalyzed version of the same reaction, since the catalysts provide a different reaction path with lower activation energy. HPAs are indicated as promising catalysts in fatty acid esterification reactions and transesterification of vegetable oils with different alcohols. For a better performance of the desired products, in a given chemical reaction, the catalytic processes require the study of several parameters for its optimization. In this work, the esterification reactions of levulinic acid with different alcohols at room temperature catalyzed by keggin-type heteropolyacids were studied in a homogeneous phase. The most active catalyst was H 4 SiW 12 O 40 , and under optimized conditions achieved excellent conversions of levulinic acid into different esters (ca. 94%), and with a good selectivity of the desired product (90-97%). The main products of the levulinic acid esterification were isolated by column chromatography and characterized using techniques such as infrared spectroscopy and 13 C and 1 H-NMR. The transesterification reactions of macauba oil with ethanol catalyzed by heteropolyacids and heteropolyacids salts were studied, where Sn 1.2 H 0.6 PW 12 O 40 /SO 42- salt was more active and gave yields of up to 100% in ethyl esters under the optimized conditions. The nuclear magnetic resonance technique was used to quantify the conversions of the macauba oil to ethyl esters. HPAs and their salts showed appreciable catalytic activity both for levulinic acid esterification and for macauba oil transesterification.

Orientador: Paulo Mazzafera Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A macaúba (Acrocomia aculeata) é uma palmeira oleaginosa nativa de florestas tropicais e apresenta ampla distribuição geográfica ao longo do país. Atualmente há um grande interesse no óleo produzido a partir dos frutos, que pode ter utilidade nas indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia e, mais recentemente, na produção de biodiesel, passando a ser uma opção sustentável para a produção de energia. O óleo do fruto está concentrado principalmente no mesocarpo e endosperma, tornando esses tecidos alvo para análises. Portanto, o presente trabalho busca compreender como se dá a biologia dos frutos de macaúba no período final de amadurecimento, buscando determinar quais processos estão relacionados a produção e biossíntese de óleo nos dois tecidos mais representativos, polpa e amêndoa, e correlacionando com os principais genes envolvidos da rota metabólica de ácidos graxos. Para isso, foram analisados 18 genótipos de macaúba em três tempos de maturação do fruto (T1-quatro meses antes da maturação, T2-dois meses antes da maturação e o T3-fruto maduro) e em dois anos (ANO1-2013 e ANO2-2014). Foram realizadas análises de biometria, teor e composição dos óleos de polpa e amêndoa. Para identificar e compreender como os genes de biossíntese de ácidos graxos atuam no desenvolvimento de macaúba, foi realizado RNAseq de seis amostras, assim como análises de expressão diferencial na polpa e na amêndoa. A partir dos dados gerados foi possível perceber que a morfologia dos frutos, assim como o óleo da amêndoa e a sua composição não sofrem alterações significativas no final da maturação dos frutos, porém a polpa apresenta alterações quanto ao teor de óleo e perfil de ácidos graxos, o que permitiu estabelecer relação com genes da rota biossintética de ácidos graxos. No óleo da amêndoa também foi possível fazer essa relação, mas foi mais sutil. Esses dados permitem compreender melhor a biologia e ecologia da macaúba, contribuindo para as práticas agrícolas que venham a ser desenvolvidas e possibilitando futuros estudos que possam melhorar a qualidade do biodiesel e aplicações nas diversas indústrias Abstract: The macauba palm (Acrocomia aculeata) is an oil palm native from tropical forests and has a wide geographic distribution throughout the country. Currently there is a great interest in the oil produced from the fruits, which may be useful in the pharmaceutical, cosmetic, food and, recently, in the production of biodiesel, becoming a sustainable option for energy production. The oil of the fruit is mainly concentrated in the pulp and kernel, making these tissues target for analysis. Accordingly the present work seeks to understand how the biology of macauba palm fruits occurs in the final ripening stage, trying to determine which processes are related to oil production and biosynthesis in the two most representative tissues, pulp and kernel, and correlating with the main genes involved in the metabolic pathway of fatty acids. Thereupon, 18 genotypes of macauba palm were analyzed in three ripening stage (T1-four months before ripening, T2-two months before ripening and T3-ripe fruit) and in two years (YEAR1-2013 and YEAR2- 2014). Analysis of biometry was realized, content and composition of pulp and kernel oils. To identify and understand how the fatty acid biosynthesis genes act in the development of macauba palm, RNAseq of six samples was performed, as well as analyzes of differential expression in the pulp and the kernel. As a consequence of the data generated, it was possible to perceive that the fruit morphology, as well as the kernel oil and its composition do not undergo significant changes at the end of the ripening of the fruits, although the pulp presents alterations regarding the oil content and fatty acid profile, which allowed to establish relationship with genes of the fatty acid biosynthetic route. In kernel oil it was also possible to make this relationship, but it was more subtle. These data allow a better understanding of the biology and ecology of macauba palm, contributing to the agricultural practices that may be developed and enabling future studies that can improve the quality of biodiesel and applications in various industries Doutorado Genética Vegetal e Melhoramento Doutora em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2013/17683-3

O 5-Hidroximetilfurfural (HMF) é um composto chave para produção de combustíveis e compostos de química fina a partir de fontes renováveis, com grande potencial de substituir derivados do petróleo. É produzido, principalmente, por desidratação da frutose em presença de catalisadores ácidos. Neste trabalho, essa reação foi estudada em sistema água/acetona usando catalisadores de nióbio, um mineral abundante no Brasil e com potencial aplicação como catalisador. Dentre os catalisadores avaliados, o fosfato de nióbio gerou os melhores resultados, sendo então selecionado para estudo segundo um planejamento experimental. Nesse estudo, temperatura e tempo de reação foram as variáveis mais significativas, sendo então utilizadas em um planejamento composto central, no qual a conversão de frutose e a seletividade para HMF foram modelados por metodologia de superfície de resposta. O melhor resultado observado para o sistema de água/acetona foi 79,20% de conversão de frutose e 62,94% de seletividade para HMF em 138,3 ° C e 54,3 minutos. O efeito da acetona no meio reacional foi verificado por meio de comparação com um sistema aquoso, que apresentou resultados mais baixos (61,79% de conversão e 55,73% de seletividade) nas mesmas condições. Cada sistema (água/acetona e água apenas) foi utilizado para simular um processo de produção de HMF no software Aspen Plus, juntamente com um terceiro sistema (água/2-butanol) proveniente da literatura (89% de conversão e 98,9% de seletividade). A análise econômica foi feita com o objetivo de comparar a eficácia de cada processo, obtendo os custos de capital e de operação, bem como o custo unitário de produção de HMF. Os custos de HMF estimados foram 2,20 US$/kg, 3,05 US$/kg e 1,51 US$/kg para os sistemas água/acetona, água e água/2-butanol, respectivamente. A análise de sensibilidade revelou que a seletividade é o parâmetro mais importante para a redução dos custos, sendo o motivo pelo qual o sistema água/2-butanol apresentou o melhor resultado. Não obstante, esse custo ainda é considerado elevado para uma possível aplicação industrial, fato que se deve ao alto custo de solvente e, principalmente, ao custo da matéria-prima. Sendo assim, mesmo com o elevado potencial de utilização do HMF comercialmente, sua produção enfrenta o desafio de utilizar solventes e matérias-primas de baixo custo, mantendo um alto rendimento da reação. 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) is a key compound in the renewable production of fuels and chemicals, holding great potential to replace products derived from petroleum. This compound is produced, mainly, by fructose dehydration in the presence of acid catalysts. In this work, this reaction was studied in a water/acetone system using niobium-based catalysts, an abundant mineral in Brazil with great catalytic potential. Among the catalysts analyzed, niobium phosphate rendered the best results, being selected for a study by design of experiments. In this study, among the factors analyzed, temperature and time were the most significant, being applied in a central composite design, in which fructose conversion and HMF selectivity were modeled by response surface methodology. The best result achieved for the water/acetone system was 79.20% fructose conversion and 62.94% HMF selectivity at 138,3 °C in 54,3 minutes. The effect of acetone in a reactional medium was verified by means of comparison with a water system, which presented lower results (61.79% conversion and 55.73% selectivity) in the same conditions. Each system (water/acetone and only water) was used to simulate a HMF production process, along with a third system (water/2-butanol) from literature (89% conversion and 98.9% selectivity). The processing capacity was set at 300 metric tons/ day of fructose, and the separation processes were defined based on the available literature. Processes economics was analyzed in order to obtain the capital and operating costs as well as to compare each process’ efficiency. From these results, the cost per unit of HMF was calculated, based on the total production. The estimated HMF costs were 2.20 US$/kg, 3.05 US$/kg and 1.51 US$/kg for water/acetone, water and water/2-butanol systems, respectively. In addition, sensitivity analyses revealed that selectivity is the most important parameter to reduce costs, being the main motive whereby the water/2-butanol system presented the best results. Nevertheless, this cost is still high for industrial implementation due to the high cost of solvent and, mainly, to the feedstock price. Therefore, even with the high potential that HMF possesses for the world market, its production faces the challenge to employ low cost solvents and feedstock, keeping a high reaction yield.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Reações de oxidação de olefinas são de interesse sintético e industrial porque fornecem produtos valiosos como fármacos, fragrâncias, flavorizantes, dentre outros. O uso de oxidantes ambientalmente benignos e de baixo custo nestes processos é, portanto, estratégico por razões econômicas e ambientais. Neste trabalho foram desenvolvidos sistemas para a oxidação de olefinas, em fase homogênea, usando O2 e H2O2 como oxidantes e sais comerciais de Pd(II) e Fe(III) como catalisadores. Como substratos foram usadas olefinas naturais (monoterpenos), matéria prima renovável e fonte de produtos de maior valor agregado. Posteriormente, o sistema foi extendido à oxidação de olefinas cíclicas mais estáveis (cicloexeno) e acíclicas (hex-1-eno, hex-2-eno). No desenvolvimento dos sistemas catalíticos, foram otimizados parâmetros-chave das reações como a concentração dos reagentes e catalisadores, tipo do catalisador, temperatura da reação e natureza do solvente. O Fe(NO3)3 mostrou-se muito promissor tanto como co-catalisador na reação de oxidação do cicloexeno catalisada por sais de Pd(II) quanto na reação de oxifuncionalização do α e β-pineno (ambas na presença de O2 como oxidante). Na oxidação do cicloexeno por O2 em CH3COOH catalisada por sais de Pd(II) em presença de Fe(NO3)3 como reoxidante foram atingidas conversões de 90% com seletividade de 70-80% para acetato de cicloex-2-enila. Por outro lado, o Fe(NO3)3 catalisou eficientemente a reação de isomerização/rearranjo do esqueleto carbônico do β-pineno e de adição nucleofílica do solvente (metanol), resultando no α–terpenil metil éter. Este procedimento mostrou-se efetivo método para síntese de éteres terpênicos. Em outra etapa, também foi investigada a reação de oxidação do cicloexeno no sistema Pd(II)/O 2/CH3OH à temperatura ambiente. desproporcionamento, Nestas resultando condições em o benzeno cicloexeno e sofreu cicloexeno. um Quando investigamos essas reações usando o H2O2 como oxidante, foi verificada a formação indesejada de oligômeros, que comprometeu a seletividade da reação de oxidação. Olefin oxidation reactions are of synthetic and industrial interest because they provide valuable products such as pharmaceuticals, fragrances, flavors, among others. The use of environmentally benign and low cost oxidant in these processes is therefore strategic for economic and environmental reasons. In this work, were developed oxidation olefins systems, in homogeneous phase, using O2 and H2O2 as oxidant and commercial Pd(II) and Fe(III) salts as catalysts was desenvolved. The substrates used were natural olefins (monoterpenes), a renewable raw material and source of value-added products. Later, the system was extended to oxidation of cyclic olefin (cyclohexene) and acyclic (hex-1-ene, hex-2-ene). In the development of catalyst systems, key reactions parameters such as the concentration of reagents and catalysts, catalyst type, reaction temperature and the nature of the solvent were optimized. Fe(NO3)3 was shown to be very promising as co-catalyst for both Pd(II)-catalyzed cyclohexene oxidation reaction and oxifuncionalization reaction of α and β-pinene (both in the presence of O2 as oxidant) . In the oxidation of cyclohexene by O2 in CH3COOH by Pd(II), in the presence of Fe(NO3)3 as reoxidant, 90% conversions were achieved, with 70-80% selectivity to cyclohex- 2-enyl acetate. Furthermore, Fe(NO3)3 efficiently catalyzed isomerization/rearrangement reaction of the carbon skeleton of β-pinene and the nucleophilic addition of the solvent (methanol), resulting in α-terpenil methyl ether. This procedure proved to be effective method for synthesis of terpenic ethers. In another step, we also investigated the cyclohexene oxidation reaction in the Pd(II)/O2/CH3OH system at room temperature. In these conditions, the cyclohexene suffered disproportionation, resulting in benzene and cyclohexane. Also, the use of H2O2 as oxidant in such reactions resulted in poor selectivity, affording undesired oligomers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Compostos terpênicos estão presente em várias espécies de plantas aromáticas, que tem propriedades medicinais importantes, sendo também usado na indústria cosmética como precursor de acetatos, os quais são úteis como fragrâncias e flavorizantes. Neste trabalho foram estudadas reações de esterificação do β- citronelol com ácido acético em fase homogênea e heterogênea, catalisadas por diferentes sais de nitrato de cátions metálicos (i.e, Fe(III), Al(III), Mn(II), Zn(II), Cu(II), Li(I), Co(II), Ni(II)). Inicialmente, foram avaliados os efeitos dos principais parâmetros de reação em fase homogênea (i.e., efeito do tipo de cátion presente no catalisador, da concentração dos reagentes, da temperatura de reação, do tipo de ácido carboxílico, da concentração do catalisador mais ativo, e o efeito da presença ou ausência do solvente CH 3 CN). Dentre os catalisadores avaliados, o Fe(NO 3 ) 3 foi o mais ativo, e forneceu o éster com maior seletividade. Conversões maiores que 80 % com seletividade acima de 70 % para o acetato de β-citronila foram obtidas nas reações catalisadas por Fe(NO 3 ) 3 . Nas reações de esterificação do β-citronelol com outros ácidos carboxílicos catalisadas por Fe(NO 3 ) 3 , obteve-se conversões entre 75-90% e seletividades entre 45-65 % para ésteres. Por ser o mais ativo, o Fe(NO 3 ) 3 foi avaliado como catalisador em fase heterogênea, sendo suportado em uma matriz de sílica usando o método sol-gel, e submetido a tratamento térmico a temperaturas de 100 a 700 °C. Cada catalisador Fe(NO 3 ) 3 / SiO 2 foi caracterizado por análises de espectroscopia de absorção molecular na região do infravermelho, de espalhamento Raman e de difração de raios-x. A atividade dos catalisadores heterogêneos foi avaliada em presença e em ausência de solvente. Foi verificado que a taxa de conversão do substrato foi afetada pelo solvente o qual contribuiu para a lixiviação da fase ativa do catalisador. Na ausência de solvente, as reações em fase heterogênea atingiram conversões acima de 50 %, com seletividades de 70 %. Foi verificado que o aumento da temperatura de tratamento térmico dos catalisadores suportados fez com que sua atividade fosse diminuída. Isto pode ser atribuído à oxidação do Fe disponível na estrutura da sílica para óxidos de ferro, os quais xiisão menos ativos frente às reações de esterificação que os cátions Fe(III) na forma de nitratos. Este trabalho abriu perspectivas para o desenvolvimento de processos de esterificação de outras matérias primas usando catalisadores heterogêneos de Fe(III), os quais são de baixo custo e geram menos efluentes. Na segunda parte do trabalho foi avaliada a eficiência do catalisador Fe(NO 3 ) 3 na esterificação com HOAc dos monoterpenos β-pineno, α-pineno, canfeno, limoneno, juntamente com álcoois terpênicos geraniol, linalol, nerol, α-terpineol,e borneol em presença e ausência de acetonitrila como solvente obtivendosem conversões de 100%. Terpenic compounds are present in several species of aromatic plants, which has important medicinal properties and is also used in the cosmetic industry as acetates precursor, which are useful as flavors and fragrances. In this work, esterification reactions of β-citronellol were studied with acetic acid in homogeneous and heterogeneous phase, catalyzed by various metal cations nitrate salts (e.i, Fe (III), Al (III), Mn (II), Zn (II), Cu (II) Li (I), Co (II), Ni (II)). Initially, were evaluated the effects of key reaction parameters in homogeneous phase (i.e, effect the type of cation present in the catalyst, the concentration of reagents, reaction temperature, kind of carboxylic acid, the concentration of the most active catalyst, and The effect of the presence or absence of CH 3 CN solvent). Among the evaluated catalysts, the Fe(NO 3 ) 3 was the most active and selective to ester. Conversions greater than 80% with selectivity greater than 70% for ethyl β- citronila were obtained in the reactions catalyzed by Fe(NO 3 ) 3 . In reactions catalyzed by Fe(NO 3 ) 3 with other acids, obtained conversions of 75-90% and selectivities of 45-65%. As the most active, Fe(NO 3 ) 3 was evaluated as a catalyst in heterogeneous phase, being supported on a silica matrix by using the sol-gel method, and subjected to heat treatment at temperatures of 100, 200, 300, 400 and 700°C. Each catalyst Fe(NO 3 ) 3 /SiO 2 was characterized by spectroscopy in the infrared, Raman scattering and diffraction of X-rays. The activity of heterogeneous catalysts was assessed in the presence and absence of solvent. It was found that the conversion rate was affected by the presence of the solvent which contribute to leaching of the active phase. In solvent-free conditions the reactions reached above 50% conversion with selectivities of 70%. It was found that increasing the temperature of the supported catalysts made their activity was diminished. This can be attributed to the oxidation of Fe available in the silica framework for oxides of iron, which are less active against the esterification reactions cations Fe(III) in the form of nitrates. These work opened perspective for developmentof esterification process the raw material using heterogeneous catalyst Fe(III) witch one are more chip and less contaminants xivThe second part we assessed the efficiency of the catalyst Fe(NO 3 ) 3 in the esterification with HOAc of monoterpenes β-pinene, α-pinene, camphene, limonene, along with terpenic alcohols, geraniol, linalool, nerol, α-terpineol and borneol. The reactions were performed in the absence and presence of acetonitrile as solvent. For terpenic alcohols, conversions of 100%were obtained .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Carbamatos podem ser sintetizados pela reação de alcoólise da ureia por álcoois, um processo alternativo aos métodos clássicos, os quais utilizam de fosgênio, um reagente altamente tóxico e corrosivo. O uso de um catalisador eficiente pode possibilitar uma maior seletividade para os produtos desejados, e minimizar a geração de resíduos. No presente trabalho foi investigada a atividade de diferentes sais de estanho (II) na reação de alcoólise da ureia com álcoois derivados da biomassa (β-citronelol, nerol, geraniol, linalol, -terpineol, borneol, cinamol) em fase homogênea visando à produção de carbamatos primários. Foi investigado também a atividade de catalisadores de Sn(II) suportados em sílica por diferentes processos. Diversos álcoois, com exceção dos álcoois terciários, foram convertidos em seus respectivos carbamatos. Álcoois primários foram convertidos para carbamatos em excelentes rendimentos, ao passo que o borneol (álcool secundário) e os álcoois aromáticos primários foram convertidos com rendimentos moderados. Os catalisadores de Sn(II) suportado em SiO2 não foram mais ativos do que o SnCl2 em fase homogênea. Desenvolvemos um processo inédito, simples, seletivo e quimioseletivo para síntese de carbamatos primários via reação de alcoólise da ureia com derivados da biomassa, utilizando SnCl2 em soluções de DMSO. Esse processo dispensa o uso de reagentes tóxicos e corrosivos tais como o fosgênio e pressões elevadas. Carbamates can be synthetized by urea alcoholysis with alcohols, an alternative to carbamates preparation classic methods that use phosgene, highly toxic and corrosive compound. An efficient catalyst using allows a great selectivity to desired products, reducing the wastes. In the present study we have investigated the function of different tin salts in urea alcoholysis reaction with monohydroxylated alcohols derived from biomass (-citronellol, geraniol, nerol, linallol, -terpineol, borneol, cinnamyl alcohol, benzyl alcohol) in homogeneous phase aiming at primary carbamates producing. We also investigated SnCl2 activity catalysts supported on SiO2 matrix through different processes. Several alcohols, except tertiary alcohols, were converted into their respective carbamates. Primary alcohols were converted to carbamates in excellent yields, while borneol (a secondary alcohol) and aromatic primary alcohols have been converted to moderate yields. The Sn(II) catalysts supported on SiO 2 were not more active than SnCl2 in homogeneous phase. We have developed a unique, simple, selective and chemoselective process for synthesis of primary carbamates over urea alcoholysis reaction with derived from biomass, using SnCl2 in DMSO solutions. This process avoids the use of toxic and corrosive reagents such as phosgene and high pressures.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Catalisadores estão presentes na maioria dos processos químicos industriais, seja na produção de combustíveis ou de compostos de maior valor agregado. Estes processos podem ser homogêneos ou heterogêneos, e sempre envolvem etapas de otimização, as quais são conduzidas em Laboratório. Neste trabalho, catalisadores homogêneos foram avaliados em dois tipos de reação: na cetalização do glicerol visando a produção de aditivos de combustíveis e na oxidação Baeyer – Villiger (BV) da cicloexanona, visando a produção de lactonas, importantes intermediários de síntese. Nas reações de cetalização do glicerol, foram avaliados catalisadores de Sn(II) solúveis (i.e. SnCl2) e sólidos (i.e. SnF2). O SnCl2 pode ser recuperado e reutilizado, via destilação dos produtos mesmo estando em fase homogênea. Os cetais obtidos nas reações de cetalização do glicerol com diferentes cetonas foram isolados, identificados e caracterizados. As conversões do glicerol nas reações com diferentes cetonas variaram de 78 a 99 % e a seletividade para todos os cetais obtidos foi superior a 95 % quando as reações foram catalisadas por SnCl2. O catalisador SnF2 foi avaliado na cetalização do glicerol com a propanona, resultando no solketal com seletividade de 95% em reações com conversão de 80 % do glicerol. Nas reações de oxidação BV da cicloexanona por H2O2, avaliou-se a atividade catalítica de três sais de cátions de metais de transição (Fe(III), Co(II) e Cu(II)). O catalisador Fe(NO3)3 apresentou maior atividade catalítica para o sistema estudado e foi utilizado para os demais testes realizados. Os produtos da reação foram identificados e caracterizados. Embora o produto alvo nesta reação tenha sido a ξ-caprolactona, o produto majoritário foi o 6-hidroxihexanoato de metila, resultante da abertura do anel da lactona devido ao ataque nucleofílico do metanol ao carbono carbonílico. Catalysts are present in most industrial chemical processes, either in the production of fuels or of higher value-added compounds. These processes may be homogeneous or heterogeneous, and always involve optimization steps, which are performed in a laboratory. In this work, homogeneous catalysts were evaluated in two kind of reactions: in the glycerol ketalization aiming production of fuel additives and in the oxidation Baeyer - Villiger (BV) of cyclohexanone, aimed at production lactones, important synthesis intermediates. The glycerol ketalization reactions were evaluated Sn(II) catalysts soluble (i.e. SnCl2) and solid (i.e. SnF2). SnCl2 can be recovered and reused by distillation of the products even being in an homogeneous phase. The ketals of glycerol obtained from ketalization reactions have been isolated, identified and characterized. The conversions of glycerol in the reactions with different ketones varied of 78- 99% and the selectivity for all ketals obtained was higher than 95% when reactions were catalyzed by SnCl2. The SnF2 catalyst was evaluated in the ketalization of the glycerol with propanone, resulting in solketal providing 95% of selectivity for reactions with conversion of 80% to glycerol. In BV oxidation reactions of cyclohexanone by H2O2, were evaluated the catalytic activity of three cations of transition metals (Fe(III), Co(II) and Cu(II)). The catalyst Fe(NO3)3 showed highest catalytic activity for the system studied and was used for all other tests. The reaction products were identified and characterized. Although the target product in this reaction was the ξ-caprolactone, the major product was the methyl 6- hydroxyhexanoate resulting from opening of the lactone ring due to nucleophilic attack to the carbonyl carbon of methanol.