Dissertações

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Laura Lima de Queiroz

Diogo Montes Vidal

Elucidação Estrutural e Síntese do Componente Majoritário do Possível Feromônio Sexual de Cyclocephala paraguayensis (Coleoptera: Melolonthidae)

Structural Elucidation And Synthesis Of The Major Component Of a Possible Sex Pheromone Of Cyclocephala Paraguayensis (coleoptera: Melolonthidae)

Química

Produtos Naturais e Biodiversidade

 

01/06/2026

Auditório I - Sala 120

09:00

Prof. Diogo Montes Vidal - Orientador (Dr. (UFMG))
Dra. Daiane Szczerbowski - Coorientadora (Dr. (FarmaVax/UFMG))
Prof. José Augusto Ferreira Perez Villar (Dr. (UFSJ))
Profa. Rossimiriam Pereira de Freitas (Dr. (UFMG))

A elucidação estrutural de feromônios sexuais de besouros do gênero Cyclocephala ainda é um campo de estudos escasso, ainda que eles já tenham sido amplamente reportados como participantes das suas atividades de agregação e comunicação. A espécie Cyclocephala paraguayensis teve seu ciclo biológico e morfologia detalhadamente descritos, além da identificação dos componentes de extratos de fêmeas. No entanto, há evidências da presença de um potencial feromônio sexual macho-específico de C. paraguayensis de função biológica pendente de confirmação. Dada a ampla distribuição geográfica dessa espécie no território brasileiro, atividades de herbivorismo confirmadas e a sua reconhecida adaptabilidade a diferentes biomas, a elucidação estrutural do composto macho-específico de C. paraguayensis é relevante para a ecologia química e a agroecologia do país. Nesse sentido, o feromônio natural foi extraído por aeração de machos com solvente orgânico. Análises por cromatografia gasosa indicaram a presença de um componente majoritário com teor de 91% do conteúdo total do extrato feromonal. A estrutura química desse componente majoritário foi investigada a partir de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS), com o cálculo experimental de índices de retenção (RI) em colunas cromatográficas de diferentes polaridades, e ressonância magnética nuclear (RMN) unidimensional, bidimensional, e com efeito nuclear Overhauser (nOe). As informações espectroscópicas e cromatográficas obtidas levaram à identificação do composto natural majoritário como sendo o ácido pulegânico, em uma orientação alternada dos seus três substituintes (configuração absoluta 1S,2R,5R ou 1R,2S,5S). A estrutura química natural foi submetida à microderivatização com trifluoreto de boro em metanol, obtendo-se seu respectivo éster metílico. Uma metodologia de síntese foi desenvolvida para a preparação do ácido (1S,2R,5R)-pulegânico, passando pela produção do éster metílico do ácido (1S,2R,5R)-puleguênico. A estrutura química do composto natural foi identificada a partir da interpretação de seus dados espectroscópicos e cromatográficos e da comparação de seu derivado esterificado com seu correspondente sintético. A obtenção sintética do ácido (1S,2R,5R)-pulegânico se encontra em desenvolvimento, faltando apenas as etapas de hidrogenação e hidrólise, para reforçar a validade inequívoca da proposta estrutural.

besouros Cyclocephalini, comunicação intraespecífica, semioquímico

The structural elucidation of sex pheromones in beetles of the genus Cyclocephala remains a scarcely explored field, although these compounds have been widely reported as participants in aggregation and communication behaviours. The species Cyclocephala paraguayensis has had its biological cycle and morphology described in detail, in addition to the identification of components from female extracts. However, there is evidence for the presence of a potential male-specific sex pheromone in C. paraguayensis whose biological function has not yet been confirmed. Given the wide geographical distribution of this species within Brazilian territory, its confirmed herbivorous activity, and its recognized adaptability to different biomes, the structural elucidation of the male-specific compound of C. paraguayensis is relevant to chemical ecology and agroecology in the country. In this context, the natural pheromone was extracted by aeration of males using an organic solvent. Gas chromatography analyses indicated the presence of a major component accounting for 91% of the total pheromonal extract. The chemical structure of this major component was investigated using gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), along with the experimental determination of retention indices (RI) on chromatographic columns of different polarities, and one-dimensional and two-dimensional nuclear magnetic resonance (NMR), including nuclear Overhauser effect (nOe) experiments. The spectroscopic and chromatographic data obtained led to the identification of the major natural compound as puleganic acid, in an alternating orientation of its three substituents (absolute configuration 1S,2R,5R or 1R,2S,5S). The natural chemical structure was subjected to microderivatization with boron trifluoride in methanol, resulting in the corresponding methyl ester. A synthetic methodology was developed for the preparation of (1S,2R,5R)-puleganic acid, proceeding through the production of the methyl ester of (1S,2R,5R)-pulegenic acid. The chemical structure of the natural compound was elucidated based on the interpretation of its spectroscopic and chromatographic data, as well as comparison of its esterified derivative with its synthetic counterpart. The synthetic production of (1S,2R,5R)-puleganic acid is currently in progress, with only the hydrogenation and hydrolysis steps remaining, to further reinforce the unequivocal confirmation of the proposed structure.

Cyclocephalini beetles, intraspecific communication, semiochemical