Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48302
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Síntese de derivados de di(2-piridil)piperazinas como potenciais agentes antimaláricos
Alternate title (s): Synthesis of di(2-pyridyl)piperazine derivatives as potential antimalarial agents
Author: Silveira, Flávio Luis Cardoso
First Advisor: Rezende Júnior, Celso de Oliveira
First member of the Committee: Silva, Bruno Henrique Sacoman Torquato da
Second member of the Committee: Franco, Lucas Lopardi
Summary: Este trabalho descreve o planejamento, síntese e avaliação biológica de uma nova série de derivados de di(2-piridil)piperazinas, visando a obtenção de agentes eficazes contra cepas resistentes de Plasmodium falciparum. A estratégia sintética adotada baseou-se na construção convergente do esqueleto heteroaromático através de reações de Substituição Nucleofílica Aromática (SNAr), empregando carbonato de sódio em DMF ou propanol sob aquecimento (60 – 100°C). Esta etapa mostrou-se robusta, fornecendo os intermediários nitrados com rendimentos elevados, variando majoritariamente entre 65 a 100%. Para a funcionalização subsequente, a redução dos grupos nitro foi otimizada utilizando cloreto de estanho (II) di-hidratado (SnCl2.2H2O) em etanol, método que se revelou superior à hidrogenação catalítica clássica em termos de custo-efetividade e seletividade, alcançando rendimentos na faixa de 61 a 84%. A diversificação final dos compostos foi realizada via reações de amidação, com a utilização em grande parte de reagentes de acoplamento EDC e HOBt (com rendimentos variados entre 17 a 93%), a síntese do análogo mais promissor (13b) exigiu a ativação prévia do ácido carboxílico ao seu cloreto de ácido correspondente, isolado com 31% de rendimento. A análise da Relação Estrutura-Atividade (SAR) demonstrou que a substituição bioisostérica do anel tiofênico original por furano ou oxazol preservou a atividade antiparasitária, enquanto a introdução de heterociclos mais polares foi importante. O avanço mais significativo, contudo, residiu na modificação do ligante central: a expansão do anel de piperazina de seis membros para um núcleo de homopiperazina do diazepano de sete membros resultou no candidato otimizado do estudo. O derivado 13b, obtido via rota do cloreto de ácido, apresentou potência submicromolar (IC50 = 0,60 ± 0,05 μM) e um índice de seletividade extremamente elevado (IS > 166), validando a hipótese de que a maior flexibilidade conformacional conferida pelo anel de sete membros favorece a atividade antiparasitária.
Abstract: This work describes the planning, synthesis, and biological evaluation of a new series of di(2-pyridyl)piperazine derivatives, aiming to obtain effective agents against resistant strains of Plasmodium falciparum. The synthetic strategy adopted was based on the convergent construction of the heteroaromatic skeleton through Nucleophilic Aromatic Substitution (SNAr) reactions, employing sodium carbonate in DMF or propanol under heating (60 – 100°C). This step proved robust, providing nitrated intermediates with high yields, mainly ranging from 65 to 100%. For subsequent functionalization, the reduction of nitro groups was optimized using tin(II) chloride dihydrate (SnCl2.2H2O) in ethanol, a method that proved superior to classical catalytic hydrogenation in terms of cost-effectiveness and selectivity, achieving yields in the range of 61 to 84%. The final diversification of the compounds was carried out via amidation reactions, largely using EDC and HOBt coupling reagents (with yields ranging from 17 to 93%), the synthesis of the most promising analog (13b) required prior activation of the carboxylic acid to its corresponding acid chloride, isolated in 31% yield. Structure-Activity Relationship (SAR) analysis demonstrated that bioisosteric substitution of the original thiophene ring with furan or oxazole preserved antiparasitic activity, while the introduction of more polar heterocycles was important. The most significant advance, however, lay in the modification of the central ligand: the expansion of the six-membered piperazine ring to a seven-membered diazepam homopiperazine core resulted in the optimized candidate of the study. The 13b derivative, obtained via the acid chloride route, showed submicromolar potency (IC50 = 0,60 ± 0,05 µM) and an extremely high selectivity index (SI > 166), validating the hypothesis that the greater conformational flexibility conferred by the seven-membered ring favors antiparasitic activity.
Keywords: Malária
P. falciparum
Atividade antiparasitária
Relação Estrutura-Atividade
di(2-piridil)piperazinas
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICA
Subject: Química
Malária
Química farmacêutica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: SILVEIRA, Flávio Luis Cardoso. Síntese de derivados de di(2-piridil)piperazinas como potenciais agentes antimaláricos. 2026. 166 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.101
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.101
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48302
Date of defense: 12-Feb-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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