ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: Determinação por Difração de Raios X da Estrutura
molecular de uma chalcona metilada
AUTORES: Figueredo, A.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Costa, L.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Aquino, G.L.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Napolitano, H.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS)
RESUMO: Recentemente, as chalconas e seus derivados têm recebido atenção em virtude da
grande variedade de ações farmacológicas descritas para estes compostos.
Quimicamente, formam um grupo de flavonóides de cadeia aberta, em que dois anéis aromáticos são ligados por três carbonos, sendo uma carbonila e dois carbonos α, b-insaturados. Neste trabalho, o estudo cristalográfico foi aplicado com o objetivo de determinar a estrutura cristalina e molecular da chalcona C15H12NO com potencial atividade biológica e identificar a presença de interações não covalentes, em especial as ligações de hidrogênio. A estrutura tridimensional do composto foi determinada a partir de dados difratométricos de raios X, usando os Métodos Diretos.
PALAVRAS CHAVES: difração de raios X; chalcona; cristalografia
INTRODUÇÃO: Além de um amplo leque de atividades biológicas, as chalconas se destacam por
sua diversidade estrutural e praticidade de síntese (LAWRENCE et al., 2001). A
obtenção por via sintética consiste numa reação de condensação aldólica Claisen–
Schmidt envolvendo um aldeído aromático e uma acetofenona (PATIL et al., 2009).
Exatamente por apresentar grande interesse farmacológico, as
chalconas estimulam a busca pelo conhecimento de sua estrutura cristalina e
molecular. Das metodologias de caracterização estrutural, as técnicas
espectroscópicas tem grande importância, com destaque para a cristalografia.
Este método está baseado no fenômeno da difração, e fornece o
conhecimento da disposição tridimensional dos átomos na estrutura molecular para
compostos no estado cristalino quando expostos a radiação X, não necessitando de
nenhum conhecimento a respeito do composto a priori (GIACOVAZZO et al., 2002;
HAMMOND, 2009). Ao se atribuir um modelo molecular, os dados da estrutura podem
ser publicados ou depositados em bancos de dados tal como Cambridge Structural
Database (CSD).
O trabalho de construção do modelo molecular a partir de tais
dados evolve as seguintes etapas: coleta de dados, processamento dos dados e
determinação do grupo espacial, resolução da estrutura, refinamento e validação
modelo cristalográfico obtido.
MATERIAL E MÉTODOS: *Síntese do composto
O derivado de chalcona foi obtido pela clássica reação de condensação aldólica
de Claisen-Schmidt entre uma acetofenona metilada e nicotinaldehyde em meio
básico.
*Determinação da estrutura por Ressonância Magnética Nuclear(RMN)
Os espectros de RMN C13 e H1 foram obtidos e avaliados para confirmação da
formação do produto esperado.
* Determinação da estrutura por difração de raios X
O cristal foi obtido através de uma solução supersaturada da amostra submetida a
lenta evaporação de metanol.
Este foi colado em fibra de vidro e colocado em um difratômetro de raios X
Enraf-Nonius Kappa-CCD. Posteriormente irradiado com um feixe de raios X,
monocromático e colimado, resultando em um padrão de difração de pontos
discretos de intensidades. Para a geração de raios X utilizou-se tubo selado com
ânodo de filamento de molibdênio-MoKa (λ= 0,71073Å). O experimento foi realizado
no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP).
Para resolução da estrutura utilizaram-se os programas contidos na plataforma
Wingx, com destaque para o SHELXL-97 (Sheldrick, 2008) no refinamento da
estrutura. Por tratar-se de uma molécula pequena, fez-se uso dos métodos
diretos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Conseguimos o monocristal por lenta evaporação do solvente. Os parâmetros da cela
unitária foram obtidos utilizando um total de 4692 reflexões. Os dados
cristalográficos obtidos foram: 1- Sistema cristalino triclínico; 2- Grupo
espacial P-1 3- Parâmetros da cela A= 5.9026 B= 14.2199 C= 14.6772 e ângulos
alfa = 69.654 beta = 84.231 e gama= 81.280. A estimativa de unidades assimétricas
por cela unitária foi de Z=4. A análise estatística indicou que a estrutura é
centrossimétrica. O programa SHELXS-97 (SHELDRICK, 1990) utilizando-se dos Métodos
Diretos foi aplicado para a solução da estrutura através do software
WinGX. Nenhuma interação de hidrogênio forte foi encontrada.
Empacotamento e interações curtas
Visualização da estrutura ( MERCURY )
CONCLUSÕES: A determinação de estruturas por difração de raios X fornece grande número de
informações que vão desde a presença de interações inter e intramoleculares,
vibrações atômicas devido a efeitos térmicos, efeitos de conformação e, em casos
mais específicos, a configuração de moléculas opticamente ativas. A cristalografia
é, portanto, extremamente útil na determinação da estrutura tridimensional de
moléculas com importância farmacológica, como as chalconas facilitando o
entendimento do modo de interação dessas moléculas com possíveis receptores.
AGRADECIMENTOS: A Capes, pelo apoio financeiro e bolsas concedidas.
Ao Instituto de física de Universidade de São Paulo pelos dados difratómetricos
coletados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LAWRENCE, N. J.; RENNISON, D.; MCGOWN, A. T. ; DUCK, S.; GUL, L. A.;
HADFIELD, J. A.; KHAN, N.; J. Comb. Chem. 2001. 3, 421.
PATIL, C. B.; MAHAJAN, S. K.; KATTI, S. A. J. Pharm. Sci. & Res. 2009 .v3 p.
11-22
GIOCOVAZZO, C. “The difraction of x-ray by Crystals.” In: Fundamentals of
Crystallography, edição: Giocovazzo. New York: C. IUCR e Oxford Science
Publication, 2002.
HAMMOND, C.; “The Basics of Crystallography and Diffraction”. Oxford: IUCr - Oxford University Press, 3ª ed., 2009.
SHELDRICK, G. M.; “A short history of SHELX”. Acta Crystallographica Section
A, 2008, v.64, p. 112-122.
