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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Aleixo, Adriana Mendes
Título: Desenvolvimento de Metodologias para Oxidações Seletivas em Esqueletos p-Mentânicos. Utilização em Reações para Transposição 1,2 de Enonas ou Apenas de Carbonilas. Aplicações em Sínteses de Produtos Naturais
Ano: 1999
Orientadora: Profa. Dra. Lúcia Helena Brito Baptistella
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: Oxidações seletivas, Síntese orgânica, Mono e sesquiterpenos
Resumo: Reações de transposições 1,2 tanto de carbonilas quanto de enonas são de grande importância na química orgânica sintética, entretanto não têm sido muito exploradas na literatura. Dentro de um contexto mais amplo que visa a utilização de produtos naturais abundantes para síntese de outros mais elaborados, nos dedicamos, numa primeira parte deste trabalho, a efetuar estudos para a preparação direta de a' hidroxi-tosil hidrazonas a,b-insaturadas que foram, posteriormente, utilizadas em reações de transposição 1,2 de carbonilas e de enonas em esqueletos p-mentânicos. Para a obtenção desses derivados tosil hidrazonas a,b insaturados a' -hidroxilados desenvolvemos uma nova metodologia que utilizou O2 molecular como fonte de oxigênio eletrofílico. A partir desse intermediário, as transposições foram feitas via dois procedimentos: por eliminação redutiva da tosil hidrazona com boroidreto de sódio fornecendo álcoois homoalílicos que, por oxidação, levaram aos produtos de transposição 1,2 da carbonila. Verificamos que dependendo do oxidante, poderíamos obter também os produtos de transposição 1,2 da enona. Ou então, utilizando condições de Bamford-Stevens diretamente sobre o intermediário chave, levando, em uma única etapa, aos produtos provenientes da transposição de enonas. Além disto, estes derivados também foram empregados na preparação de outros compostos versáteis em síntese orgânica, como a' -hidroxi cetonas a,b insaturadas. Com os resultados positivos obtidos para transposição 1,2 de enonas, nos dedicamos, numa segunda parte deste trabalho, à explorar sua aplicação na síntese da hernandulcina. Esta é um sesquiterpeno natural isolado da Lippia dulcis e apresenta um intenso sabor doce, sendo considerado como um protótipo de adoçante natural de muito interesse. A preparação da (+)-hernandulcina foi proposta a partir do a-(-)-bisabolol, principal constituinte do óleo de candeia, obtido da Vanillosmopsis erythropappa Sch. Bip. Este possui um esqueleto similar ao da (+)-hernandulcina, além de apresentar a mesma estereoquímica nos seus centros quirais. Inicialmente, testes de reações de oxidações alílicas seletivas foram efetuadas sobre o bisabolol visando a obtenção do intermediário necessário para a reação de transposição. Os melhores resultados (25% de rendimento) foram conseguidos utilizando o complexo CrO3/ 3,5 dimetil pirazol, que permitiu também a obtenção direta da epi-hernandulcina em 21 % de rendimento. Pelo uso de um sistema contendo Cr(VI) adsorvido em uma sílica modificada SiO2/ZrO2, foi possível a obtenção seletiva do intermediário desejado carbonila a,b-insaturada, em 50% de rendimento. Tentativas de transposição 1,2 da enona a partir deste intermediário, não nos conduziram aos resultados esperados, e novas propostas foram elaboradas. Nos estudos de reações de oxidações alílicas, em muitos casos as epoxidações das duplas ligações foram muito favorecidas, e numa terceira parte deste trabalho nos dedicamos a verificação do comportamento desses tipos de esqueletos p-mentânicos com reagentes clássicos para reação de epoxidação. Esses estudos mostraram que, para o a-bisabolol a dupla ligação do anel é mais reativa e existe uma certa estereosseletividade na formação dos epóxidos, dependendo do solvente utilizado. Esta seletividade, sempre a favor do epóxido b, pode ser interpretada como o resultado de uma somatória de fatores que incluem o efeito da hidroxila (bis-homoalílica) e a presença de uma cadeia lateral que pode induzir impedimento estérico.
Abstract: The 1,2-transposition reactions of carbonyls or enones are important in the synthetic organic chemistry, but not currently explored in the literature. In the context of use of abundant natural products for the synthesis of others more elaborated, we decided, in the first part of this work, to study the preparation of a' -hydroxy a,b-unsaturated tosylhydrazones, to be used in the reactions for 1,2-carbonyl or enone transposition in p-menthane skeletons. For the preparation of the a' -hydroxy-a,b-unsaturated tosylhydrazone derivatives, we developed a new methodology that used molecular O2 as source of eletrophilic oxygen. From this intermediate, the transposition reactions were made by two procedures: a) by reductive elimination of the tosylhydrazones with sodium borohydride producing homoallylic alchools which, by oxidation, led to the products of 1,2-carbonyl transposition. We verified that, according to the oxidant agent, products of 1,2-enone transposition might also be obtained; b) by application of Bamford-Stevens conditions directly on the key derivatives, leading to the products of 1,2 enone transposition. Additionally, these derivatives were also used for the preparation of versatile intermediates on organic synthesis, as a' -hydroxy a,b-unsaturated ketones. In view of these results, we decided, in a second part of this work, to explore the application of these transposition reactions for the syntheses of hernandulcine. It is a natural sesquiterpene isolated from Lippia dulcis, and presents an intense sweet flavor, being considered as prototype of natural sweetner. As starting material, we proposed the use of a-(-)-bisabolol, the main constituent of candeia oil, obtained from Vanillosmopsis erythropappa Sch. Bip. Hernandulcine and bisabolol have a similar basic skeleton, and also present the same stereochemistry on their stereoceoters. Initially, (-)-bisabolol was submited to a serie of tests for selective allylic oxidation, aiming at an adequate intermediate for the transposition reaction. The better result (25% yield) was achieved when the CrO3/3,5-dimethylpirazole complex was used, and in this case epi-hernandulcine was also obtained in 21% yield. With a system contanining Cr(VI) adsorbed on a modified silica -SiO2/ZrO2, the a,b-unsaturated carbonyl derivative desired was obtained in 50% yield. From this compound, attemps for the 1,2 enone transposition were not successful, and new propositions were elaborated. We observed that the epoxidations of double bonds were favored during our studies of allylic oxidations. So in the third part of this work we decided to investigate the behavior of our system under conditions for epoxidations. These studies indicated that the endocyclic double bond of a-bisabolol was more reactive, and additionally, the stereoselectivity of the epoxides formed depend on the solvent used. This selectivity, always in favour of the b epoxide, was interpreted as a result of several factors.
Arquivo (Texto Completo): vtls000202134.pdf ( tamanho: 7,59MB )

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