Síntese e avaliação do potencial agroquímico de derivados dos metabólitos secundários 2-(4-hidroxifenil)etanol e ácido 4-hidroxifenilacético

Abstract

O uso excessivo de agroquímicos com um mesmo mecanismo de ação tem resultado na emergência de populações de biótipos de pragas resistentes a esses pesticidas, tornando o controle dessas pragas um desafio ainda maior e provocando uma enorme perda financeira. Disso decorre uma constante necessidade de se buscar novas moléculas, capazes de atuar por novos mecanismos de ação, que sejam capazes de promover controle eficiente. Neste contexto, moléculas de origem natural têm sido consideradas fontes promissoras para o desenvolvimento de novos agroquímicos. No presente trabalho, o composto 2-(4-hidroxifenil)etanol, também conhecido como tirosol, produzido por diferentes espécies de plantas e de fungos fitopatogênicos e que apresenta atividade fitotóxica moderada, foi utilizado para síntese de ésteres e de derivados triazólicos, em busca de novas moléculas com potencial herbicida. Treze ésteres do tirosol com diferentes ácidos orgânicos naturais, que também apresentam atividade fitotóxica, foram produzidos utilizando a reação de Steglich e obtidos com conversão total que variaram de 55 a 86%. Os derivados triazólicos foram produzidos por modificação da hidroxila fenólica do material de partida, via reação de cicloadição e foram obtidos em rendimentos de 70 a 83 %. Outro composto natural, o ácido 4-hidroxifenilacético, que também apresenta atividades biológicas foi utilizado para sintetizar anilidas, através da metodologia one-pot utilizando aminas aromáticas. Seis anilidas foram produzidas, em rendimentos que variaram de 56 a 76%. Todos os compostos obtidos neste trabalho e quinze derivados triazólicos previamente sintetizados em trabalho anterior por meio de modificação da hidroxila alcoólica do tirosol, foram testados quanto às suas atividades herbicida, fungicida, nematicida contra importantes pragas que causam prejuízos as lavouras do mundo todo e também no teste antiacetilcolinesterase. Do total de vinte e dois triazóis testados, três apresentaram atividade contra a planta daninha Euphorbia heterophylla juntamente com o alquino precursor dos triazóis, tendo produzido lesões foliares que não diferiram das produzidas pelo herbicida comercial Diquat®, usado como controle positivo. Além disso, três desses compostos apresentaram atividade antifúngica contra Botrytis cinerea, um deles tendo inibido em 91% o crescimento micelial do fungo. Todos os derivados triazólicos com hidroxila fenólica livre foram ativos contra Hemileia vastatrix, importante fungo causador de ferrugem do café. Todos os ésteres testados apresentaram atividade contra este fungo, sendo os que possuíam a hidroxila fenólica livre apresentando inibição de 100 % da germinação do fungo. Dois ésteres foram ativos contra o fungo R.solani e três foram ativos contra o fungo B. cinerea, apresentando germinações comparáveis ao composto comercial Captan®. Três anilidas produziram baixas a moderadas atividades biológicas contra o fungo H. vastatrix. Dentre todos os compostos, apenas o tirosol apresentou atividade nematicida, tendo causado 70% de mortalidade de Meloidogyne javanica. Nenhum composto foi ativo no teste antiacetilcolinesterase. Palavras-chave: Tirosol. Ésteres. Triazois. Ácido 4-hidroxifenilacético. Amidas. Herbicida. Fungicida.

The excessive use of agrochemicals with the same mechanism of action has resulted in the emergence of populations of pest biotypes resistant to these pesticides, making the control of these pests an even greater challenge and causing an enormous financial loss. This results in a constant need to search for new molecules, capable of acting through new mechanisms of action, capable of promoting efficient control. In this context, molecules of natural origin have been considered promising sources for the development of new agrochemicals. In the present work, the compound 2- (4- hydroxyphenyl) ethanol, also known as tyrosol, produced by different species of plants and phytopathogenic fungi and which presents moderate phytotoxic activity, was used for the synthesis of esters and triazole derivatives, in search of new molecules with herbicide potential. Thirteen tyrosol esters with different natural organic acids, which also have phytotoxic activity, were produced using the Steglich reaction and obtained with total conversion ranging from 55 to 86%. The triazole derivatives were produced by modifying the phenolic hydroxyl of the starting material, by reaction of cycloaddition catalyzed for Cu(I) to 83%. Another natural compound, 4-hydroxyphenylacetic acid, which also has biological activities, was used to synthesize anilides, through the one-pot methodology using aromatic amines. Six anilides were produced, with yields ranging from 56 to 76%. All the compounds obtained in this work and fifteen triazole derivatives previously synthesized in previous work by modifying the alcoholic hydroxyl of tyrosol, were tested for their herbicidal, fungicidal and nematicidal activities against important pests that cause damage to crops around the world and also in the anti-acetylcholinesterase test. Of the total of twenty two tested triazoles, three showed activity against the weed Euphorbia heterophylla together with the precursor alkaline of the triazoles, having produced leaf lesions that did not differ from those produced by the commercial herbicide Diquat®, used as a positive control. In addition, three of these compounds showed antifungal activity against Botrytis cinerea, one of which inhibited mycelial growth of the fungus by 91%. All triazole derivatives with free phenolic hydroxyl were active against Hemileia vastatrix, an important fungus that causes coffee rust. All esters tested showed fungicidal activity against this fungus, and those with free phenolic hydroxyl showed 100% inhibition of the germination of the fungus. Two esters were active against the fungus R.solani and three were active against the fungus B. cinérea, presenting germinations comparable to the commercial compound Captan®. Three anilides produced low to moderate biological activities against the fungus H. vastatrix. Among all compounds, only tyrosol showed nematicidal activity, causing 70% mortality of Meloidogyne javanica. No compound was active in the anti- acetylcholinesterase test. Keywords: Tyrosol. Esters. Triazoles. 4-hydroxyphenylacetic Acid. Amides. Herbicide. Fungicide.