Tesi di Dottorato

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Author: search.filters.author.Bartolino, RobertoSubject: search.filters.subject.Chimica organica

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    Pdl2 catalyzed oxidative carbonylation of anime derivatives leading to macrolactam, urea, oxamide, oxazolidinone and benzoxazolone derivatives
    (2014-12-01) Dnyaneshwar, Shriram Raut; Bartolino, Roberto; Bartolo, Gabriele; Mancuso, Raffaella
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    Stereoselective synthesis ofN,O-nucleosides via 1,3- dipolar cycloaddition of diacetone-D-glucose derived nitrone with vinylnucleobases Determination ofthe diglyceride content in olive oils by employing PNMR spectroscopy
    (2012-11-30) Stabile, Gaetano; Maiuolo, Loredana; Gabriele, Bartolo; Bartolino, Roberto
    Il lavoro svolto durante il periodo di dottorato di ricerca è stato suddiviso in due progetti: il primo incentrato sulla sintesi di analoghi nucleosidici di tipo isossazolidinici mediante l‟impiego di cicloaddizioni 1,3-dipolari, il secondo progetto basato sulla determinazione del contenuto di digliceridi negli oli d‟oliva mediante spettroscopia 31P NMR, spostando la nostra attenzione nel campo dell‟agroalimentare. Nel primo progetto come primo step, si è costruito un glicosil nitrone opportunamente protetto, a partire da uno zucchero, il diacetone D-glucosio e, successivamente, si è passati alla sua cicloaddizione 1,3-dipolare con un set di vinilnucleobasi, preparate mediante vinilazione diretta delle seguenti nucleobasi: N-1-viniltimina, N-1-vinil-5-fluorouracile, N-1-viniluracile, N-1- vinilcitosina e N-9-viniladenina. Il metodo di sintesi utilizzato, si è dimostrato soddisfacente viste le buone rese, i tempi brevi di reazione, l‟alta regiospecificità e un rapporto diastereoisomerico in favore prevalentemente dello stereoisomero eso rispetto a quello endo, riscontrando quindi una minore formazione di prodotti collaterali senza dover ricorrere ad alcun tipo di protezione delle vinilnucleobasi usate, per le cicloaddizione condotte in microonde ed in assenza di solvente. Nello stesso tempo si è cercato di sintetizzare nitroni di zuccheri a catena aperta in modo da avere degli ossidrili facilmente disponibili per successive trasformazioni. La sintesi ha previsto l‟iniziale formazione di N-benzil-Nglicosilidrossilammina a partire da N-benzilidrossilammina e 2,3,4,6-tetra-Obelzilglicopiranosio. L‟idrossilammina ottenuta, in equlibrio con la forma nitronica, è stata fatta reagire con la N-1-viniltimina, la nucleobase generalmente più attiva verso questa tipologia di sintesi. I composti ottenuti, i 4'-aza analoghi di dideossinucleosidi, già da tempo fanno parte di una classe di substrati che mostrano una potenziale applicazione nei trattamenti antitumorali e contro la diffusione di patologie di natura virale. In tempi brevi i substrati isossazolidinici ottenuti saranno sottoposti a prove biologiche per verificarne la loro attività. Questo progetto si aggiunge alla ricerca attualmente in atto presso il laboratorio di sintesi organica della Dott.ssa Loredana Maiuolo e il suo gruppo di lavoro, circa lo studio di cicloaddizioni 1,3-dipolari per la costruzione di eterocicli a cinque termini diastereoisomericamente puri. Le conoscenze e la manualità acquisita, nel primo progetto, nel campo della sintesi organica sono state utili per la messa a punto del secondo progetto che prevede, inizialmente, la sintesi di standard per la determinazione di digliceridi in oli vergini d‟oliva. I digliceridi (DG), costituenti minor dell‟olio vergine di oliva, possono essere utilizzati nella determinazione del processo di invecchiamento dell‟olio, in base all‟osservazione che un olio fresco presenta maggiori quantità di 1,2- DG e che la sua concentrazione nel tempo diminuisce per isomerizzazione nell‟1,3-DG. Sebbene non esista una regolamentazione ufficiale che stabilisca il contenuto dei vari DG nei diversi oli di oliva, è tuttavia possibile considerare che oli di oliva freschi della stessa varietà di olive siano quelli che contengono un rapporto di 1,3-DG/1,2-DG basso. La spettroscopia NMR può costituire un metodo di indagine alquanto valido nella determinazione dei digliceridi, anche se l‟applicazione di 1H e 13C NMR risulta abbastanza complessa, considerando grosse sovrapposizione di segnali prevalentemente in alcune zone dello spettro. È possibile, invece, pensare di derivatizzare il gruppo funzionale alcolico presente sulla catena diacilglicerolica mediante reagenti al fosforo e utilizzare la spettroscopia 31P NMR per identificare la presenza di 1,2-digliceridi in oli freschi e verificare analiticamente la formazione di 1,3-digliceridi rispetto all‟1,2-derivato in fase di invecchiamento dell‟olio stesso. In questo lavoro verranno illustrati le sintesi iniziali e i risultati ottenuti da uno screening con diversi composti al fosforo e la successiva applicazione del reagente che ha mostrato i migliori risultati con soluzioni standard di 1,2- DG e 1,3-DG e con alcuni campioni di olio d‟oliva calabrese monitorati mediante 31P NMR anche in diversi periodi dell‟anno.
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    New strategies for the synthesis of functionalized substituted bisphosphonates: chemistry and biological activity
    (2012-11-29) MULANI, Iqbal Mubarak; Sindona, Giovanni; Gabriele, Bartolo; Bartolino, Roberto
    The ever expanding cutting edge technologies in medicine for the benefit of society, the orthopedic branch is one among those significant branches in medicine pertaining to bone. Bisphosphonates (BPS) are being increasingly and successfully used to prevent bone fractures and the concerning problems of bone diseases such as Paget’s diseases, osteoporosis and tumour bone disease. In view of this specific problem, BPS are well established in the treatment of osteoclast -mediated resorbtive bone diseases including osteoporosis, Paget's disease and tumor-induced osteolysis. Recent studies suggest that, besides inhibiting bone resorbtion, BPS may also exert a direct antitumor effect, and this class of drugs has been shown to inhibit proliferation and to induce apoptosis in vitro in different human tumor cell lines. BPs are classified into two groups according to their chemical structure and mechanism of action: (i) non nitrogen containing BPS such as etidronate and clodronate that are of low potency and inhibit osteoclast function via metabolism into toxic ATPmetabolites and (ii) nitrogen-containing BPS (NBPS), such as pamidronate, alendronate, risedronate, ibandronate and zoledronate which is the most potent antiresorptive agent. Hence in present investigation we synthesized some several bisphosphonates bearing a substituted isoxazolidine ring by direct 1, 3- dipolar cyclization reaction in the absence of solvent and good yield under novel, promising and low cost microwaves catalysis. The method allows the simultaneous incorporation on the geminal position of the bisphosphonate framework, of basic nitrogen and of an oxygen atom, as third hook. The studies on the inhibitory potency of cyclic nitrogen containing bisphosphonates indicate that the presence of two geminal phosphonate groups is responsible for interaction with the molecular target. In addition, basic nitrogen in the heterocyclic side chain affects potency and its orientation is critical for effective inhibition of bone diseases. For the synthetic point of view, different aryl and alkyl substituents on the isoxazolidine ring prompt us to investigate the ring opening of these compounds through cleavage of the N-O bond. This strategy represents a novel access to new gem-hydroxyl bisphosphonates, bearing aryl substituents on the lateral chain. The reductive cleavage of the N-O bond in isoxazolidines represents a simple and direct access to N-substituted aminoalcohols, valuable intermediates in many synthetic strategies. Moreover, additional reaction path way have been envisaged leading to the formation of non-hydroxyl bisphosphonates.
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    Synthesis of molecules of pharmaceutical interest by organometallic catalysis
    (2012-11-20) Maltese, Vito; Gabriele, Bartolo; Salerno, Giuseppe; Bartolino, Roberto
    Nel presente lavoro di tesi, è riportato un nuovo approccio alla sintesi di furani-3-carbossilati tramite reazione di carbonilazione ossidativa palladiocatalizzata di composti 3-in-1,2-diolici, aventi un gruppo alcolico primario o secondario sul C-1. Tutte le reazioni sono state condotte in solvente alcolico (metanolo o etanolo) in condizioni relativamente blande (100°C e 40 atm di una miscela CO-aria 4:1). I rispettivi furani carbonilati sono stati ottenuti con rese eccellenti (56-93%) attraverso un processo di etero ciclizzazione-alcossicarbonilazione-deidratazione 5-endo-dig sequenziale, usando l’ossigeno come ossidante esterno. In condizioni simili, i derivati 2- metil-3-in-1,2-diolici, aventi un gruppo alcolico terziario, permettono la sintesi di 4-metilene-4,5-diidrofurani-3-carbossilati con rese soddisfacenti (58-60%). I tiofeni sono una classe molto importante di composti eterociclici. Molte molecule contenenti il nucleo tiofenico mostrano una grande varietà di attività biologiche e trovano applicazione in campo farmaceutico e cosmetico. Inoltre, sono degli intermedi sintetici molto utili nella preparazione di nuovi materiali polimerici. Nel presente lavoro è stato realizzato un nuovo percorso sintetico per la sintesi di tiofeni sostituiti a partire da 1-mercapto-3-in-2-oli, tramite S-eterociclizzazione PdI2/KIcatalizzata. Il sistema catalitico PdI2/KI, sviluppato dal gruppo di ricerca in cui è stato svolto il Dottorato, ha già dimostrato la sua efficacia nel favorire reazioni simili. La reazione di amminocarbonilazione ossidativa di alchini funzionalizzati è uno dei metodi più versatili per la sintesi diretta di eterocicli e carbocicli carbonilati. In particolare, il sistema catalitico PdI2/KI è un ottimo promotore per queste reazioni, in presenza di ossigeno come ossidante. Nell’ultima parte del lavoro è stata sviluppata una nuova sintesi di indanilideni carbossilati, applicando la reazione di amminocarbonilazione ossidativa a esteri 2-etinilbenzilmalonici, per l’ottenimento di prodotti indanilidenici carbonilati con un alto grado di selettività nei confronti del diastereoisomero E che, in alcuni casi, è stato isolato in maniera totalmente selettiva.
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    Recovery of molecules of pharmacological interest from blood orange juice by integrated membrane operations
    (2012-11-30) Destani, Fitim; Gabriele, Bartolo; Salerno, Giuseppe; Cassano, Alfredo; Bartolino, Roberto
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    Development of cycloisomerization reactions for the synthesis of nitrogen or oxygen containing heterocycles
    (2011-10-26) Spina, Rosella; Bartolino, Roberto; Gabriele, Bartolo; Salerno, Giuseppe; Colacino, Evelina
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    Modern mass spectrometric applications in the structure and function evaluation of active principles
    (2011-10-26) Malaj, Naim; Gabriele, Bartolo; Sindona, Giovanni; Bartolino, Roberto
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    Qualita dell'olio e caratterizzazione molecolare di olea europea
    (2011-10-26) Bucci, Cristina; Sindona, Giovanni; Bartolo, Gabriele; Bartolino, Roberto
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    Recovery of molecules with healthy properties from orange press liquor by membrane fractionation
    (2013-11-11) Ruby Figueroa, Renè; Bartolino, Roberto; Gabriele, Bartolo; Cassano, Alfredo
    Fruits and vegetables are widely recognized as an important source of beneficial compounds for the human nutrition. Citrus and juices are widely consumed in the world. Their health benefits have been recognized for a long time now since first cultivated in Asia. The market of oranges is growing constantly, because consumers have become more convenience-oriented and health conscious. Consequently, efforts by researchers and industrial organizations have been made to develop processes more efficient, putting emphasis in food quality and safety. In addition, with the increasing emphasis on water pollution control, industries are establishing programs that will permit disposal of their wastewater without damaging the environment. The citrus fruit industry is no exception. Citrus wastes, such as wet peels and whole rejected fruit, which a great amount of organic matter that can be associated with environmental and health problems due to water runoff and uncontrolled fermentation. Therefore, the development of optimized systems for the treatment of citrus wastes is a crucial factor in the rationalization of the traditional industrial cycle. Membrane operations in the last years have shown their potentialities in the rationalization of production systems. Their intrinsic characteristics of efficiency, operational simplicity and flexibility, relatively high selectivity and permeability for the transport of specific components, low energy requirements, good stability under a wide spectrum of operating conditions, environment compatibility, easy control and scale-up have been confirmed in a large variety of applications and operations in the food industry. Recent R&D efforts aim to convert the potential of wastes into profitable products creating new segments of production and offsetting the disposal costs. Orange peels and pulp contain several bioactive compounds, such as flavonoids and phenolic acids, recognized for their beneficial implications in human health due to their antioxidant activity and free radical scavenging ability. These semi-solid wastes can be pressed to obtain a liquid rich in soluble sugars, named press liquor, that can be concentrated up to citrus molasses grade or alternatively exploited as a natural source for the extraction of phenolic compounds which can be used as natural antioxidants mainly in pharmaceutical, cosmetic and foods industry. This PhD dissertation is based on the opportunity to develop a technical alternative to solve some problems related to the disposal of citrus wastes from an economic and environmental point of view, specifically in terms of recovery of attractive compounds present in orange press liquor. The general aim of the work was devoted to the recovery of phenolic compounds by using an integrated membrane process, in which microfiltration (MF) or ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and osmotic distillation (OD) processes were involved. MF or UF processes were used for the clarification of the press liquor in order to separate macromolecules, such as pectins, and to obtain a clarified press liquor as permeate stream. In the second step the clarified press liquor obtained from the MF/UF process was treated by NF in order to obtain a retentate stream enriched in phenolic compounds with a low content of sugars. Finally, OD was used as final step to concentrate the NF retentate stream. In the first Chapter, a general overview of membrane operations, including methodologies to evaluate their performance, is reported. The industrial transformation of citrus fruits and the associated production of citrus wastes is reported in Chapter 2. In this Chapter the chemico-physical characterization of citrus press liquor used for the experimental activities performed on membrane laboratory plants is also included. Chapter 3 is focused on the experimental activities concerning the clarification of citrus press liquor by using MF or UF processes. In Chapter 4 the fractionation of clarified press liquor by using NF membranes is analysed and discussed. Experimental activities related to the concentration of the NF retentate by using OD are described in Chapter 5