Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/48556
Type: Dissertação
Title: Degradação do agrotóxico atrazina catalisada por porfirinas de manganês
Authors: Iasmin Tavares Resende
First Advisor: Dayse Carvalho da Silva Martins
First Referee: Vinicius Santos da Silva
Second Referee: Maria Helena de Araujo
Abstract: O uso extensivo dos agrotóxicos pode ocasionar em bioacumulação e afetar negativamente o meio ambiente. Um exemplo dessas substâncias é a atrazina (ATZ), um herbicida da família das triazinas, amplamente utilizado no controle de ervas daninhas em todo mundo, principalmente no Brasil. Seu uso em larga escala gera preocupações por se tratar de uma substância muito persistente para o meio ambiente, além de se tratar de uma substância tóxica, sendo que o seu contato pode causar diferentes problemas como: carcinogênese, mutagênese e teratogênese nos diversos seres. Neste estudo, foram avaliados os potenciais catalíticos de porfirinas de manganês de segunda e terceira gerações nas reações de degradação da ATZ, em sistemas homogêneos utilizando acetonitrila como solvente, sob temperatura e pressão brandas. Diferentes tipos de oxidantes foram empregados individualmente nas reações de catálise, tais como oxidantes ambientalmente amigáveis (Oxone® e peróxido de hidrogênio), o oxidante comumente aplicado em sistemas com metaloporfirinas iodosilbenzeno (PhIO) e seu análogo, iodobenzeno diacetato (PhIO(OAc)2). Um estudo da coordenação axial utilizando imidazol e acetato de amônio para as porfirinas de manganês também foi realizado, com o intuito de potencializar as reações de catálise por meio do uso de cocatalisador. O grau de degradação da ATZ foi determinado por meio do uso de cromatografia líquida de alta eficiência. Os melhores resultados foram obtidos usando as porfirinas de manganês beta-bromadas (terceira geração) na presença dos oxidantes PhIO e PhIO(OAc)2, com degradação da ATZ de 85% e 79%, respectivamente. O uso de ligantes axiais como cocatalisadores não se mostraram vantajosos nos sistemas estudados. Reações com inibidores de radicais foram realizadas para a identificação de possíveis espécies reativas geradas no meio de reação. Além da espécie de alta valência (Mn-oxo), a presença de radical hidroxila, oxigênio singlete e outros radicais também foram propostas. Os produtos de degradação da ATZ foram analisados por espectrometria de massas, sendo possível observar a formação dos principais metabólitos descritos na literatura, desetil-ATZ (DEA), desisopropil-ATZ (DIA) e desetil-desisopropil-ATZ (DAA).
Abstract: The extensive use of pesticides can lead to bioaccumulation and negatively affect the environment. An example of these substances is atrazine (ATZ), an herbicide of the triazine family, widely used in weed control worldwide, mainly in Brazil. Its large-scale use raises concerns because it is a very persistent substance for the environment. In addition, ATZ has toxicological potential for carcinogenesis, mutagenesis, and teratogenesis in different beings. In this study, the catalytic potential of second and third-generation manganese porphyrins was evaluated in ATZ degradation reactions, in homogeneous systems, using acetonitrile as solvent, under mild temperature and pressure. Different types of oxidants were used individually in the catalytic reactions, such as environmentally friendly oxidants (Oxone® and hydrogen peroxide), the iodosylbenzene (PhIO) commonly applied in systems with metalloporphyrins and its analog, iodobenzene diacetate (PhI(OAc)2). An axial coordination study for manganese porphyrins was also carried out using imidazole and ammonium acetate. They were studied to potentiate the catalytic reactions as a co-catalyst. The degree of ATZ degradation was determined using high-performance liquid chromatography. The best results were obtained using beta-brominated manganese porphyrins (third-generation) in the presence of the oxidants PhIO and PhI(OAc)2, yield ATZ degradation of 85% and 79%, respectively. The axial ligands use as cocatalysts did not prove to be advantageous in the studied systems. Reactions with radical inhibitors were performed to help the identification of possible reactive species generated in the reaction medium. In addition to the high valence species (Mn-oxo), the presence of hydroxyl radical, singlet oxygen, and other radicals was also proposed. The ATZ degradation products were analyzed by mass spectrometry; it was possible to observe the formation of the main metabolites described in the literature: deethylatrazine (DEA), desisopropylatrazine (DIA), and deethyldeisopropylatrazine (DAA).
Subject: Química inorgânica
Porfirina e compostos de porfirina
Manganês
Atrazina
Catálise
Produtos químicos agrícolas
Herbicidas
Poluentes
Espectrometria de massa
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/48556
Issue Date: 27-Sep-2022
metadata.dc.description.embargo: 27-Sep-2024
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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