Efeito da oxidação eletroquímica e da irradiação ultravioleta na formação de biomoléculas a partir do tiocianato de amônio em condições pré-bióticas

• Main Author: Carvalho, Vítor Alexandre Nunes de
• Other Authors: Crespilho, Frank Nelson
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2016
• Subjects: ammonium thiocyanate; bases nitrogenadas; nitrogenous bases; prebiotic chemistry; química pré-biótica; sulfocyanic theory; teoria sulfociânica; tiocianato de amônio
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-23102018-155416/

Desde o clássico experimento de Miller em 1953 evidenciando a formação de aminoácidos em condições de Terra primitiva, a química do período pré-biótico ainda é muito discutida. Cita-se, por exemplo, o papel da teoria sulfociânica, que descreve a origem de moléculas orgânicas a partir de compostos contendo enxofre, como o tiocianato de amônio (NH4SCN). Neste contexto, essa Tese aborda um estudo sobre a investigação do NH4SCN em condições pré-bióticas. Para isso, experimentos de oxidação eletroquímica e de irradiação ultravioleta (UV) em amostras contendo NH4SCN em diferentes condições experimentais foram conduzidos. Por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional no infravermelho (FTIR in situ), identificou-se como o primeiro produto da oxidação do NH4SCN, o dímero tiocianogênio (SCN)2, que é um reconhecido precursor dos oligômeros do período pré-biótico. Em contrapartida, a irradiação UV do NH4SCN levou a formação de enxofre ortorrômbico (S8) e das bases nitrogenadas 4-(3H)-pirimidinona, citosina, purina e adenina, além de outras moléculas. Provavelmente, o cianeto de hidrogênio (HCN) é um dos precursores das biomoléculas supracitadas, contrariando uma possível rota via (SCN)2. Os resultados desse estudo também reforçam a hipótese de que não há formação direta de aminoácidos por irradiação do NH4SCN. Desta forma, propõe-se aqui que a formação dos blocos do DNA, as bases nitrogenadas, também possa ser inserida no contexto da teoria sulfociânica. === Since the classic Miller experiment in 1953 evidencing the amino acids formation under early Earth conditions, the chemistry of the prebiotic period is still very discussed. It is cited, for example, the role of sulfocyanic theory, which describes the origin of organic molecules from sulfur-containing compounds such as ammonium thiocyanate (NH4SCN). In this context, this thesis shows a study about the investigation of NH4SCN in prebiotic conditions. Thereby, experiments of electrochemical oxidation and ultraviolet (UV) irradiation were carried out with samples containing NH4SCN in different experimental conditions. By using electrochemistry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR in situ), the dimer thiocyanogen (SCN)2 was identified as the first oxidation product of NH4SCN, which is a recognized precursor of the oligomers from prebiotic period. In counterpart, UV irradiation of the NH4SCN led to the formation of orthorhombic sulfur (S8) and the nitrogenous bases 4-(3H)-pyrimidinone, cytosine, adenine and purine, besides other molecules. Probably, hydrogen cyanide (HCN) is one of the precursors of the biomolecules abovementioned, contradicting a possible route via (SCN)2. The results of this study also reinforce the hypothesis that there is no direct formation of amino acids by irradiation of NH4SCN. Thus, it is proposed here that the formation of DNA blocks, the nitrogenous bases, can also be inserted in the context of sulfocyanic theory.