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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Sá, Marcus Cesar Mandolesi
Título: Reatividade de Vinil Azidas e 1-Azirinas Contendo um Grupo Metileno Ativado frente a Reagentes Carbonilados em Meio Básico. Parte 1: Síntese de Compostos Acíclicos Polifuncionais. Parte 2: Preparação de 3-Oxazolinas-5-Acetato e Outros Derivados de Oxazóis
Ano: 1995
Orientador: Prof. Dr. Albert James Kascheres
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: -
Resumo: Neste trabalho, objetivou-se principalmente o estudo da reatividade em meio básico dos compostos 2-fenil-1-azirina- 3-acetato de metila 99, (Z)-4-fenil-4-azido-3-butenoato de metila 100, (Z)-4-fenil-2-azido-2-butenoato de metila 118 e de 4-fenil-4-azido-3-iodo butanoato de metila 101. Todos estes compostos possuem um grupo metileno ativado atuando em reações catalisadas por base.Os mecanismos de formação da vinil-azida 100 a partir da desidroalogenação da iodo azida 101 em meio básico foram profundamente investigados. Quando a reação é efetuada em dez minutos, obtém-se além de 100 (majoritário), os isômeros 118 e as alil azidas em equilibrio 115a e 115g. A intermediação de 115 na formação das vinil azidas 100 e 118 foi comprovada através de reações de controle. Já quando a desidroalogenação de 101 é efetuada em 4h e acetona como solvente, observa-se além de 100, a formação de 2,2-dimetil-3-oxazolin-5-ona 125 como subproduto (10-15%). Demonstrou-se que 125 é gerado a partir de 118 nas condições de reação, a partir de eliminação de N2 e trapeamento pela acetona Entretanto, quando se utiliza acetaldeído, o grupo N3 é preservado, obtendo-se a alil-azida polifuncional 131. A acetilação de 131 com Ac2O/pir leva ao composto 0-protegido 133. Já a vinil azida 100 na presença de base e aldeídos alifáticos ou aromáticos produz a partir de a-condensação, as vinil azidas polifuncionais 134, 136, 138-140 em bons rendimentos. O éster análogo (E)-4-fenil-3-butenoato de metila 102 também apresenta uma reatividade similar frente à acetaldeído na formação de 4-fenil-2-(1-hidroxietil)-3- butenoato de metila 134, mas em tempos de reação maiores, mostrando a influência do grupo N3 na reatividade da vinil azida 100. A acetilação de 134 (Ac2O/pir ou AcCl/Et3N) fornece a vinil azida diéster 148 em 70-80% de rendimento. O derivado dinitrobenzoilado 149 é obtido similarmente a partir de 134 e cloreto de (2,4-dinitro)benzoíla/Et3N em 80-90%. Em uma tentativa de desidratação de 134 com SiO2/D/PhH, observou-se de fato a reação de retro-aldol com a formação de 100. A termólise (PhH) de 148 leva à 1-azirina diéster 152 (4 diastereoisômeros). Já a termólise de 134 mostra seletividade na obtenção de 1-azirina: o isômero 134A apresenta mistura complexa de produtos, enquanto que o isômero 134B cicliza para a 1-azirina 153, único diastereoisômero formado. A reatividade das vinil azidas 100, 118, 134 e 148 frente a PPh3 e P(OEt)3 foi estudada e ilídeos de fósforo estáveis foram isolados a partir de 118 (154 e 156). Já para 100 e 148, ocorre hidrólise do iminofosforano formado, in situ, gerando b-benzoil propionatos de metila 158 e 160, respectivamente. Esta classe de compostos são importantes intermediários em síntese devido à multifuncionalidade. Para a vinil azida 134, a presença de hidroxila livre favoreceu o isolamento de um intermediário contendo fósforo, designado como o tetraidrofurano 165. Recristalizações seguidas ou termólise de 165 fornecem b- benzoil-b-hidroxi derivado 164 junto com um sub-produto derivado de fósforo de estrutura sugerida como 174. O comportamento da 1-azirina 99 frente a aldeídos (ou cetonas) em meio básico apresenta aspectos também ligados à presença de um grupo metileno ácido. Além de mostrar uma rota única na preparação de 3-oxazolinas-5-acetatos 175, 196 e 198-205, a reatividade de 99 fornece novos dados mecanísticos. A reação ocorre em condições brandas, com bons rendimentos, alta versatilidade para aldeídos alifáticos e, aromáticos e cetonas pouco impedidas estericamente. A oxidação das 3-oxazolinas 175, 198-202 e 204 (cloranil/benze- no/refluxo) fornece 4-fenil-5-oxazolacetatos 242, 251, 255, 257, 259 e 260 em 40-60% rendimento, uma importante rota de síntese para sistemas com potencial atividade biológica. Dependendo da substituição da posição-2 do anel da 3-oxazolina, pode haver a formação competitiva de 5-spiro-2-oxazolinas 244, 256 e 258 (pela incorporação de cloranil) , e de 5-vinil-3-oxazolinas 243 e 252, em rendimentos entre 5-50%. A oxidação de 2,2-dimetil- 3-oxazolina 204 leva, majoritariamente, à 5-vinil-3-oxazolina correspondente 254. Já a hidrólise das 3-oxazolinas (HCl/D/1 hora) forneceu b- benzoil-b-hidroxi propionato de metila 229. Este composto foi acilado com anidrido acético (ou benzóico)/piridina, obtendo b-benzoil-b-acil propionatos 236 e 237, utilizados preliminarmente em tentativas de obtenção de g-butiro lactonas. A caracterização de todos os produtos obtidos foi realizada através do acompanhamento por métodos físicos (RMNH, C, P, IV, EM, AE, P.F.) e por reatividade química. Mecanismos de reação foram propostos para as reações estudadas.
Abstract: This work concerns the reactivity of compounds containing an activated methylene group in basic media. The acetate group in the compounds 99, 100 and 101 acts as the major reactive center in the presence of base. Novel oxazoles, tetrahydrofurans and 1-azirines derivatives were obtained in these reactions. Also, functionalized acyclic compounds were prepared, and the reactivity of these new systems was explored. Mechanisms of these observed transformations were discussed, with the emphasis in the new aspects of organic chemistry.
Arquivo (Texto Completo): vtls000085192.pdf ( tamanho: 3,92MB )

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