Compostos Organoestânicos

1.3.2.1 Propriedades Estruturais e Físico-Químicas

Compostos organoestânicos são caracterizados pela presença de uma ou mais ligação covalente (Sn-C). O estanho tetravalente é o átomo central, nesses compostos que são

representados por fórmulas do tipo RSnX3, R2SnX2, R3SnX e R4Sn, em que R é um grupo

alquila ou arila e X é uma espécie aniônica, por exemplo, haletos, óxido ou hidróxido ou

outro grupo funcional 41_{. Podem ser classificados como mono-, di, tri ou tetraorganoestânicos,}

dependendo do número de grupos R (alquilas ou arilas) ligados ao estanho 42_.

As ligações Sn-C são estáveis na presença de água, O2 atmosférico e ao calor. A radiação

UV, ácidos fortes e agentes eletrofílicos clivam a ligação Sn-C. O número de ligações Sn-C e o comprimento da cadeia carbônica (grupo arila) têm um profundo efeito nas propriedades

físicas e químicas dos organoestânicos 41.

Nos organoestânicos o íon Sn(IV) é a espécie receptora de pares eletrônicos (ácido de Lewis) possuindo uma forte afinidade por átomos doadores de elétrons, tais como oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre 42-43.

A atividade biológica dos compostos organoestânicos é determinada, basicamente, pelo número e pela natureza dos grupos orgânicos ligados ao estanho. A natureza dos grupos aniônicos tem importância secundária, a não ser que se trate de um componente muito tóxico

como, por exemplo, o íon cianeto, CN-. Em geral, a atividade tóxica máxima é encontrada nos

derivados trissubstituídos quando comparados com os derivados di e monossubstituídos. Os tetraorganoestânicos apresentam baixa toxicidade e sua maior aplicação comercial é como

Capítulo 1 - Introdução

Dentro da série de compostos trissubstituídos [R3Sn(IV)]+ os compostos com R igual a um

grupo metila ou etila são os mais tóxicos. A toxicidade diminui progressivamente com o

aumento do tamanho da cadeia carbônica 41, 44_{. Os compostos triorganoestânicos do tipo}

R3SnX possuem alto poder fungicida 45.

1.3.2.2 Aplicações dos Compostos Organoestânicos

Ao contrário do estanho metálico e dos seus compostos inorgânicos, os organoestânicos tornaram-se conhecidos apenas nos últimos 150 anos. Os primeiros estudos de organoestânicos foram feitos por Edward Frankland (1825-1899), que em 1853 sintetizou o

diiodeto de dietilestanho(IV) e, em 1859, o tetraetilestanho(IV) 41.

Durante quase 100 anos, os organoestânicos não foram utilizados, porque não existia aplicação comercial. Este fato começou a mudar em 1940 quando a indústria de plásticos, particularmente na produção de policloreto de vinila começou a utilizar derivados organoestânicos como aditivo estabilizante. Ainda hoje esta é a maior aplicação de compostos

organoestânicos, cerca de 70% 41_.

A partir de 1950, pesquisas científicas demonstraram a ação dos compostos

organoestânicos em fungos, bactérias, moluscos, insetos, vermes parasitas, etc 43, 46-47,

resultando em aplicações que incluem fungicidas, acaricidas, moluscicidas, ovicida, repelente, conservantes de madeira e tintas anti-incrustantes, principalmente contendo tributil, trifenil e

triciclohexilestanho como aditivos tóxicos 41_{. Durante os últimos 40 anos a utilização de}

compostos organoestânicos se espalhou por outras áreas industriais de suma importância,

sendo a segunda maior aplicação dos compostos organoestânicos a agricultura 45. Potencias

aplicações biológicas de compostos organoestânicos descritas na literatura incluem atividades

anti-oxidante 48_{, antiinflamatórias e vasodepressora} 49_{, atividades antimaláricas} 50 _e

antimicrobiana 7, 47_{. Nos últimos anos, muitos compostos organoestânicos foram sintetizados e}

testados quanto à sua atividade antitumoral e têm mostrado ser tão eficazes quanto ou até

melhores do que os fármacos anticâncer tradicionais 51.

Vários complexos organoestânicos são eficazes agentes antineoplásicos (principalmente antileucêmicos) e antivirais. Haletos diorganoestânicos e complexos octaédricos dipseudoaletos com ligantes bidentados tendo o átomo de nitrogênio como doador de elétrons, com os grupos orgânicos, R, em posição trans e cis aos halogênios ostentam uma estreita

semelhança estrutural com drogas anti-tumorais de platina (cis-platina), ativo in vivo para o

O nosso grupo de pesquisa tem investigado a atividade antifúngica e antibacteriana de ditiocarbamatos e carboxilatos organoestânicos, os quais se mostraram potentes na inibição

do crescimento de colônias resistentes do fungo Candida albicans, bem como eficazes

agentes biocidas frente ao Staphylococcus aureus 6-8.

A atividade antifúngica in vitro de complexos ditiocarbamatos derivados de

organoestânicos, Figura 1.6, frente às espécies de C. albicans (ATCC 18804), C. tropicalis

(ATCC 750) e isolados clínicos resistentes de C. albicans coletados de pacientes soro

positivos com candidíase oral foi estudada por Menezes et. al 53_{. Todos os complexos}

estudados apresentaram atividade antifúngica sendo os melhores resuldados apresentados pelos complexos 3 e 8, Figura 1.6. Além dos testes relacionados à atividade biológica dos DTC organoestânicos, estudou-se ainda os possíveis mecanismos de ação desses complexos na célula fúngica. Embora vários complexos organoestânicos possuam conhecida atividade biológica, os correspondentes mecanismos ainda não são conhecidos. Não foi observada alterações na função mitocondrial. Estudos premilinares indicam uma possível redução na biosíntese do ergosterol por todos os complexos estudados. Estudos sobre a integridade do DNA indicaram que os compostos não provocam danos ao DNA da levedura.

Capítulo 1 - Introdução

1.3.2.3 Degradação dos CompostosOrganoestânicos 43, 54

Vários estudos realizados sobre degradação de compostos organoestânicos em solo e água, têm demonstrando que o processo de degradação geralmente envolve a remoção sequencial dos grupos alquila ou arila do átomo de estanho formando estanho inorgânico, Sn(IV).

As taxas de degradação dos compostos organoestânicos podem ser influenciadas por diversos fatores bióticos e abióticos, tais como a natureza e densidade de populações microbianas, fotólise e degradação química. No meio ambiente, a radiação ultravioleta é um dos processos agentes de degradação mais significativos. Certos fungos e bactérias são capazes de degradar compostos organoestânicos (particularmente os tributilestânicos e compostos trifenilestânicos) e de biometilar compostos inorgânicos de estanho.

1.4 Objetivos

Os objetivos deste trabalho foram:

i. Preparar e caracterizar novos ditiocarbamatos derivados de aminas secundárias,

bem como seus complexos organoestânicos, com metais representativos e de transição e estudar, assim as diferentes formas de coordenação do ânion ditiocarbamato aos derivados organoestânicos e a alguns metais representativos e de transição;

ii. Caracterizar os complexos obtidos por análise dos elementos (C, H e N), ponto de

fusão, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, e, quando possível,

por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H, 13C e 119Sn em

solução, por espectroscopia Mössbauer de 119Sn, por ressonância paramagnética

eletrônica, complexos de Cu(II), e espectroscopia eletrônica. Procurou-se ainda determinar as estruturas dos complexos obtidos por difração de raios X em monocristal;

iii. Investigar a atividade biológica, in vitro, dos complexos preparados, assim como

as possíveis atividades exibidas pelos novos sais de sódio dos ditiocarbamatos também preparados frente a micro-organismos patogênicos humanos e fitopatogênicos, de grande interesse, tais como:

parasiticus, Penicillium citrinum e Curvularia senegalensis, e;

• As bactérias Gram-positivas: Staphylococcus aureus Listeria

monocytogenes, Bacillus cereus e Streptococcus sanguinis; e Gram-

negativas: Escherichia coliCitrobacter freundii, Salmonela typhimurium e

Pseudomonas aeruginesa.

iv. Realizar ensaios para a avaliação da viabilidade celular, da ecotoxicidade

(atividade frente à alga Chlorella vulgaris) e cálculos teóricos à respeito da relação

atividade estrutura dos complexos.