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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Alves, Conceição de Fátima
Título: Adição Diastereosseletiva de Nucleófilos de Carbono a Íons N-Acilimínios Cíclicos. Aplicação na Síntese de Sistemas Pirrolizidínico e Indolizidínico Monosubstituidos
Ano: 1998
Orientador: Prof. Dr. Ronaldo Aloise Pilli
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: Indolizidinas e pirrolizidinas quirais, Íons N-acilimínios cíclicos
Resumo: Na adição de nucleófilos de carbono derivados dos tioesteres tiopropionato de terc-butila 84 e tiopropionato de fenila 96 e do ester propionato de terc-butila 95 aos íons acilimínios cíclicos provenientes dos a-etoxicarbamatos 79 (5 membros) e 80 (6 membros), observou-se boa diastereosseletividade na formação dos produtos provenientes da piperidina. Neste caso, a estereoquímica relativa 2RS, 1'SR do isômero majoritário derivado do tiopropionato de terc-butila, foi determinada após a conversão dos compostos 86syn e 86anti nas respectivas uretanas 89 e 90. As reações envolvendo a adição de sililenoleteres derivados das cetonas aromáticas 103a-f aos a-etoxicarbamatos 79 e 80, mostrou-se altamente diastereosseletiva. A análise cristalográfica de raio-x do composto 106f (derivado da piperidina) permitiu determinar a mesma esteroquímica relativa 2RS, 1'SR observada para o composto 86syn. Para explicar os resultados observados nestes estudos foi proposto um modelo de aproximação aberto (Esquema 32) onde, no caso do íon acilimínio derivado da piperidina, o carbono nucleófilico aproxima-se do centro eletrofílico colocando seu menor grupo sobre o anel minimizando desta forma, as possíveis interações estéricas entre nucleófilo e eletrófilo. Na série da pirrolidina, a estereoquímica relativa 2RS, 1'RS sugerida para os isômeros majoritários provenientes da adição dos sililcetenotioacetais 85 e 98c e sililcetenoacetal 98b, foi possível através de correlações química entre eles. Entretanto, para os isômeros majoritários derivados das cetonas aromáticas 103a-f foi determinado a configuração relativa 2RS, 1'SR mediante a correlação de RMNC e RMNH destes compostos. A adição de enolatos de boro da propionil oxazolidinona aquiral 111 e quiral 116 ao íon acilimínio de 5 membros, mostrou-se altamente diastereosseletiva, sendo observado a formação exclusiva do diastereoisômero 117 de configuração absoluta 2R, 1'R (determinado por raio-x). A formação de 117 pode ser entendida através de um modelo de aproximação (Esquema 46) análogo ao proposto no Esquema 32, entretanto a topologia de aproximação é diferente (a aproximação ocorre entre a face si do acilimínio e face si do enolato ). O mesmo não foi observado para o íon acilimínio derivado da piperidina, onde o grande impedimento estérico entre o enolato de boro da propionil oxazolidina e o íon acilimínio não possibilitou a formação do produto de acoplamento. Entretanto, a utilização de um nucleófilo menos volumoso, no caso, o N,O-sililcetenoacetal da propionil oxazolidinona aquiral 111 em reação com o íon acilimínio de 6 membros permitiu isolar o produto de acoplamento,mas em baixa diastereosseletividade. O emprego desta metodologia permitiu preparar os sistemas pirrolizidínico 196 e indolizidínico 205 nas formas enantiomericamente puras e em elevado rendimento, que se constituem em potenciais precursores dos alcalóides (-)-isoretronecanol e (+)-epi- tashiromina.
Abstract: Good diastereoeselection was observed in the addition of the carbon nucleophiles derived from S-tert-butyl thiopropionate 84, S-phenyl thiopropionate 96 and tert-butyl propionate 95 to the 6-membered N-acyliminium ion derived from 2-ethoxy carbamate 80. The 2RS, 1'SR relative stereochemistry of the major isomer formed in the addition of O-silylketeneacetal derived from tert-butyl S-thiopropionate 84 to the 6-membered N-acyliminium ion was determined after conversion of 86syn and 86anti to the corresponding urethanes 89 and 90, respectively. The addition of the silylenolethers derived from aromatic ketones 103a-f to the 6-membered N-acyliminium ion (derived from 80) was highly stereoselective. X-ray diffraction analysis of 106f (piperidine derivative) revealed the 2RS,1'SR relative stereochernistry, as determined for 86syn. The 2RS,1'SR relative configuration of the major isomer for the remaining 2-piperidines emerged from correlation of their H- and C-NMR data. An open transition state model (Scheme 32) was proposed to account for the relative configuration of the major product formed in the piperidine series: the nucleophilic carbon approaches the N-acyliminium ion with its less bulky substituent over the 6-membered ring so as to minimize steric interactions. In the pyrrolidine series, the 2RS,1'RS relative configuration was suggested for the major isomer formed from silylketenethioacetals 85 an 98c and from silyl keteneacetal 98b. However, the 2RS, 1'SR relative configuration was suggested for the major isomer formed from silylenolethers derived from aromatic ketones 103a-f. The additon of the boron enolate from N-propionyl-2-oxazolidinones 116 to the 5-membered N-acyliminium ion (derived from 79) afforded exclusively 117 which had its 2R, 1'R absolute configuration at the newly formed stereogenic centers determined by X- ray diffraction analysis. However, under the same reaction conditions boron enolates (derived from 111) did not react with the 6-membered N-acyliminium ion (derived from 80). The lack of reactivity was ascribed to severe steric interactions which develop during the approach of the boron enolate of N-propionyl-2-oxazolidinones and the 6-membered N-acyliminium ion which are in part relieved in the case of the flattened 5- membered N-acyliminium ion (Scheme 46). The N,O-silylketeneacetal derived from N-propionyl-2-oxazolidinone 111 afforded the corresponding 2-piperidine derivative, albeit in low diastereoselectivity . The methodology described above allowed the stereoselective preparation of chiral non-racemic pyrrolizidine 197 and indolizidine 206 which are potential precursors for the total synthesis of the alkaloids (-)-isoretronecanol and (+)-epi-tashiromine.
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