Heterociclos para Desafios Societais
A experiência na área da química orgânica sintética, especialmente hidratos de carbono e heterociclos com base no núcleo de nitrogénio, enxofre e oxigénio, desenvolvida por membros do grupo "Heterociclos para Desafios Societais" (HDS), foi aplicada ao desenho, síntese e caracterização de uma ampla gama de novas moléculas, sempre que possível adaptadas às necessidades da sociedade em termos de novos candidatos a fármacos ou novos materiais.
O grupo mantém colaborações intensas que refletem a natureza da investigação que desenvolvem atualmente, na interface da química orgânica com áreas como a biologia e medicina, a física, a ciência dos materiais e a nanotecnologia.
Novos candidatos a fármacos:
A procura de novos candidatos a fármacos reflete as exigências de uma sociedade em que a expectativa de vida é cada vez maior, reforçando a necessidade de encontrar soluções para doenças crónicas e associadas ao envelhecimento. Parte dos membros do grupo está envolvida na síntese de uma ampla gama de compostos heterocíclicos, de derivados de açúcar e macrociclos, seja por meio de reações catalisadas por metais ou por novos métodos de síntese, incluindo síntese assimétrica. A maioria das moléculas é selecionada com base em estudos in silico ou estudos por docking molecular em alvos relevantes. A atividade biológica dos novos compostos é testada através de colaborações externas, nomeadamente como agentes anticancerígenos (Dep.Biologia, ICVS-3Bs, IBMC) e/ou antiangiogénicos (IPBragança, IPATIMUP e FMUP), antipsicóticos (Fac.Farmácia-USCompostela) e antimicrobianos (Univ. Fernando Pessoa - Porto, Fac. Farmácia-UP), incluindo a procura de novos compostos ativos na tuberculose e também na malária (ICVS-3Bs). Foram desenvolvidos estudos sobre o encapsulamento em nanolipossomos de novos compostos anticancerígenos fluorescentes para entrega controlada do fármaco, em colaboração com o CFUM.
Novos materiais:
A qualidade da nossa vida também é profundamente afetada pelo desenvolvimento de novas soluções tecnológicas. A capacidade de preparar novas moléculas é fundamental para a descoberta de novos materiais com propriedades melhoradas/específicas. Parte dos membros do grupo dedica-se ao desenho e preparação de novos heterociclos para aplicações em óptica não linear, como materiais fotocrómicos, como catalizadores e como sensores. Estes materiais passam pela síntese de sistemas heterocíclicos pi-conjugados para diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs), quimiossensores ópticos, sondas de imagem ou para células solares sensibilizadas por corantes (DSSCs). As propriedades ópticas e eletrónicas dos novos sistemas heterocíclicos são avaliadas em solução e em matrizes sólidas através de colaborações nacionais e internacionais. Em particular para estudos de óptica não linear (CF-UM, Bordeaux Univ-França), como materiais fotocrómicos (CQ-UTAD, Barcelona Univ-Espanha), OLEDs (Curtin Univ-Australia, Bologna Univ-Itália, Univ. Coimbra), chemosensores (Univ Politécnica de Valência-Espanha) e materiais DSSCs (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto).
Os nanotubos de carbono (CNT) apresentam propriedades mecânicas, térmicas e elétricas extraordinárias e podem ser usados para diversas aplicações industriais, dependendo da capacidade de promover interações eficientes com diferentes substratos. Isto é facilitado por funcionalização química adequada da superfície do CNT. Membros do grupo de investigação desenvolveram conhecimentos nesta área e no uso de CNT funcionalizados como precursores de nanofitas de grafeno. A investigação prossegue nomeadamente para a preparação de resinas condutoras e para aplicações em compósitos ou em sensores.