Editorial

Recebido em 4/7/13; aceito em 10/10/13; publicado na web em 24/10/13 CARBOHYDRATES AS A SOURCE OF COMPOUNDS FOR FINE CHEMICAL INDUSTRY. Coal, oil, natural gas, and shale gas are biomass that is formed millions of years ago. These are non-renewable and depleting, even considering the recent discovery of new sources of oil in the presalt and new technologies for the exploitation of shale deposits. Currently, these raw materials are used as a source of energy production and are also important for the production of fine chemicals. Since these materials are finite and their (oil) price is increasing, it is clear that there will be a progressive increase in the chemical industry to use renewable raw materials as a source of energy, an inevitable necessity for humanity. The major challenge for the society in the twenty first century is to unite governments, universities, research centers, and corporations to jointly act in all areas of science with one goal of finding a solution to global problems, such as conversion of biomass into compounds for the fine chemical industry.Non-renewable raw materials are used in the preparation of fuels, chemical intermediates, and derivatives for the fine chemical industry. However, their stock in nature has a finite duration, and their price is high and will likely increase with their depletion. In this scenario, the alternative is to use renewable biomass as a replacement for petrochemicals in the production of fine chemicals. As the production of biomass-based carbohydrates is the most abundant in nature, it is judicious to develop technologies for the generation of chain products (fuels, chemical intermediates, and derivatives for the fine chemicals industry) using this raw material. This paper presents some aspects and opportunities in the area of carbohydrate chemistry toward the generation of compounds for the fine chemical industry.Keywords: fine chemicals; chains fine chemical from carbohydrates; renewable biomasses. INTRODUÇÃOA compreensão humana sobre a natureza e a vida é baseada em nosso conhecimento da química, pois, em realidade, todos os processos da vida são controlados por reações químicas.Há vários problemas globais 1,2 em que a química pode ser o elemento chave de sua solução e, desta forma, promover o avanço social e econômico dos países em um mundo sem fronteiras. A saber: 1. biodiversidade e conversão de biomassa em matérias-primas; 2. fontes alternativas de energia limpa e renovável; 3. produção sustentável de fármacos; 4. a produtividade agrícola para alimentar o crescimento populacional; 5. qualidade da água para uso humano; 6. materiais reclicáveis e pouco persistentes; 7. nível dióxido de carbono e seu aproveitamento; 8. risco de desaparecimento de alguns elementos químicos por dispersão; 9. nanotecnologia e nanotoxicologia; 10. educação em todos níveis e em especial em química e; 11. responsabilidade social da química.O grande desafio da sociedade no século XXI é unir governos, universidades, centros de pesquisa e corporações para que atuem conjuntamente e...

Section: Discussionunclassified

Carboidratos como fonte de compostos para a indústria de química fina

Ferreira¹,

Silva²,

Ferreira³

2013

“…em 1995 publicamos, nesta mesma revista, um artigo relatando a visão da época sobre o uso de carboidratos abundantes e suas aplicabilidades em síntese orgânica. 15 esta nova revisão pretende abordar, além do uso de carboidratos de baixas massas moleculares, as questões relativas às biomassas renováveis oriundas da fotossíntese e suas alternativas para a produção de intermediários e produtos da química fina.…”

Section: Carboidratosunclassified

“…A sua utilidade em síntese orgânica ultrapassa em muito apenas este aspecto. Do ponto de vista da sín-tese orgânica, o D-manitol é um excelente material de partida para síntese de blocos de construção quiral (chiral building blocks) 15 úteis na obtenção de diversos compostos enantiomericamente puros e biologicamente ativos (esquema 22). No que diz respeito à síntese de produtos naturais, o D-manitol já foi extensivamente utilizado para obtenção de substâncias bastante complexas.…”

Section: D-manitolunclassified

“…Seu custo vem sendo reduzido gradualmente ao longo dos anos como resultado da melhoria nos seus processos de obtenção. em 1969 seu custo, na europa, era de US$ 17,6/kg 15 enquanto que atualmente é negociado por US$ 1,3/ kg com uma produção anual de 60.000 toneladas. 113 A sua utilização em produtos que não tenham aplicação alimentar é muito pequena, o que não chega a ser uma surpresa já que a química básica relacionada a este carboidrato é muito pouco desenvolvida quando comparada à D-glicose, o que está associado com o equilíbrio tautomérico entre as duas formas piranosídicas e as duas furanosídicas, em torno de 50%.…”

unclassified

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Potencialidades e oportunidades na química da sacarose e outros açúcares

Ferreira¹,

Rocha²,

Silva³

2009

Recebido em 15/1/09; aceito em 20/3/09; publicado na web em 2/4/09POTeNTIAlITy AND OPPORTUNITy IN The CheMISTRy OF SUCROSe AND OTheR SUGARS. Non-renewable biomass, such as coal, oil and natural gas are not only energy sources but also important starting materials for the production of a variety of chemicals ranging from gasoline, diesel oil and fine chemicals. In this regard, carbohydrates, the most abundant class of enantiopure organic compounds, are very suitable for generation of chemicals of great practical value. Their bulk-scale availability associated with low cost make them unique starting materials for organic preparative purpose. They are a most attractive alternative for construction of enantiopure target molecules by asymmetric synthesis. This review addresses, in addition to the use of low molecular weight carbohydrates, issues related to renewable biomass from photosynthesis and alternatives for the production of bulk and fine chemicals.Keywords: renewable biomass; sucrose; carbohydrates. introduçÃoA biomassa renovável terrestre é constituída de diversos produtos de baixas e altas massas moleculares como, por exemplo, carboidratos, aminoácidos, lipídios, e biopolímeros, como celulose, hemicelulose, quitina, amido, lignina e proteínas. estas biomassas são utilizadas na alimentação e para a produção de uma variedade de combustíveis, produtos químicos e produtos energéticos. O processamento da biomassa renovável abrange métodos biológicos, térmicos e/ou transformações químicas, além de tratamento mecânico para obter combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos ou ainda produtos químicos de maior valor agregado.As biomassas não-renováveis, como carvão, petróleo e gás natural não são apenas materiais energéticos naturais, mas também são importantes insumos para a produção de uma grande variedade de produtos químicos que variam desde gasolina e óleo diesel 1-3 a insumos químicos e intermediários de produtos da química fina. 4,5 em termos energéticos, estas três biomassas são responsáveis por aproximadamente 75% da energia consumida correspondendo a 33, 24 e 19%, respectivamente.6 No entanto, como são recursos naturais fósseis finitos, fica evidente a grande necessidade de se desenvolver tecnologia para o aproveitamento das biomassas renováveis (esquema 1).As biomassas oriundas de fontes renováveis e o carvão foram as matérias-primas utilizadas, na mesma proporção, pela humanidade até cerca de 100 anos atrás. A partir do início do século 20 o gás natural e o petróleo tornaram-se os principais componentes da matriz energética mundial, alcançando seu ápice no século 21, o que reduziu drasticamente o uso das biomassas renováveis e paralelamente foram crescendo os níveis de CO 2 na atmosfera, devido à queima de gás e petróleo associado às devastações nas florestas.O petróleo tornou-se a biomassa de origem fóssil mais importante e as previsões de que sua produção não seria reduzida antes de 2050 fizeram com que as indústrias químicas continuassem baseando seus processos nesta matéria-prima. Como consequência, uma...

“…Porém, sua utilidade em síntese orgânica ultrapassa em muito apenas este aspecto. Do ponto de vista da síntese orgânica, o D-manitol é um excelente material de partida para síntese de blocos de construção quirais (chiral building blocks) 16 úteis na obtenção de diversos compostos enantiomericamente puros e biologicamente ativos (esquema 10). No que diz respeito à síntese de produtos naturais, o D-manitol já foi extensivamente utilizado para obtenção de substâncias bastante complexas.…”

Section: D-manitol Em Síntese Orgânicaunclassified

Utilização do D-manitol em síntese orgânica

Oliveira¹,

Ferreira²,

Souza³

2009

Self Cite

Recebido em 25/4/08; aceito em 25/7/08; publicado na web em 20/1/09 D-MaNNITOl IN ORgaNIC SyNTheSIS. D-mannitol is used in several fields including food, pharmaceuticals, cosmetics and textiles being an important carbohydrate found widespread in nature. Due to its chirality, it is largely used in organic synthesis with several applications, such as ligands, polymers, chiral pool, for preparation of small chiral building blocks, key intermediates in total synthesis. In this context, the aim of this review is to highlights recent applications of D-mannitol, especially in total synthesis. este carboidrato não pode ser considerado como abundante na natureza e sua distribuição taxonômica é limitada. Portanto, sua extração comercial de fontes naturais não é economicamente viável. entretanto, ele é facilmente obtido industrialmente a partir da mistura de D-sorbitol/Dmanitol (esquema 1), que é obtida pela hidrogenação do açúcar invertido (mistura comercial de D-glicose e D-frutose derivada da D-sacarose).O D-Manitol é uma substância encontrada sob a forma de pó branco, que ao cristalizar adquire a forma de prismas ortorrômbicos e, às vezes, aglomerados de agulhas finas. Seu sabor é levemente doce, inodoro e provoca certo frescor ao entrar em contato com nosso paladar. Seu ponto de fusão é entre 165-168 ºC, sua densidade é aproximadamente 1,52 g/ml a 20 ºC e é altamente solúvel em água e piridina, bem como em álcool a quente. É pouco solúvel em álcool a frio e insolúvel em éter etílico.4 Sua solução aquosa mostra-se inativa ou levemente levógira. 5Por ser uma matéria-prima de baixo custo, é bastante utilizada para os mais diversos fins comerciais e científicos. a importância e a aplicabilidade desta matéria-prima quiral são motivações suficientes para periodicamente revermos os avanços que foram alcançados utilizando-a, principalmente, em síntese orgânica. O objetivo desta revisão foi apresentar as diversas aplicações do D-Manitol, em especial no que diz respeito a sua utilização e versatilidade como material de partida na síntese de ligantes e de diversas sínteses totais de produtos naturais complexos. aPlicaçÕes geraisPor ser um poliol altamente versátil apresenta diferentes aplicações, sendo utilizado para os mais diversos fins, que estão resumidos no esquema 2. Na indústria farmacêutica, é usado como excipiente em comprimidos, especialmente aqueles destinados a se dissolverem na boca, devido à agradável sensação de doçura e frescor mencionada anteriormente. Por não ser higroscópico, é aconselhável em comprimidos contendo compostos sensíveis à umidade, tais como ácido acetilsalicílico e vitamina C, além de possuir excelentes propriedades de compressão mecânica. É um carboidrato incapaz de ser absorvido no trato gastrointestinal, sendo eliminado com facilidade por filtração glomerular. Dessa forma, o D-Manitol encontra aplicação na medicina 6 como um diurético osmótico, sendo utilizado em neuroanestesia e neurorreanimação 7 para diminuir o volume e edema cerebrais em pacientes com traumatismo craniano 8 e a pressão int...