Universidade de São Paulo
Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto
Departamento de Química
Programa de Pós-Graduação em Química
Preparação de novos carbenoides de magnésio visando à síntese de inibidores
de protease do VIH-1
Rodolfo Hideki Vicente Nishimura
Dissertação apresentada à Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto
da Universidade de São Paulo, como parte das
exigências para a obtenção do título de Mestre
em Ciências, Área: Química.
Ribeirão Preto
2015
RODOLFO HIDEKI VICENTE NISHIMURA
Preparação de novos carbenoides de magnésio visando à síntese de inibidores
de protease do VIH-1
Dissertação apresentada à Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto
da Universidade de São Paulo, como parte das
exigências para a obtenção do título de Mestre
em Ciências, Área: Química.
Orientador: Prof. Dr. Giuliano Cesar Clososki
Ribeirão Preto
2015
Autorizo a reprodução e divulgação total ou parcial deste trabalho, por qualquer meio
convencional ou eletrônico, para fins de estudo e pesquisa, desde que citada a fonte.
Versão corrigida da Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Química no dia 20/03/2015. A versão original encontra-se disponível na Faculdade de
Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto - USP.
Nishimura, Rodolfo Hideki Vicente
Preparação de novos carbenoides de magnésio visando à síntese de inibidores de protease do VIH-1. Ribeirão Preto, 2015.
124 p. : il. ; 30 cm.
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Química de Ribeirão Preto - Área de concentração: Química.
Orientador: Clososki, Giuliano Cesar
1. Carbenoides de magnésio. 2. Troca halogênio-metal. 3. Cloridrinas. 4. Inibidores de protease do VIH-1.
Folha de Aprovação
Rodolfo Hideki Vicente Nishimura
Título do trabalho: Preparação de novos carbenoides de magnésio visando à síntese
de inibidores de protease do VIH-1.
Dissertação de mestrado apresentada
ao Programa de Pós-Graduação em Química
como requisito para obtenção do título de
Mestre em Ciências, Área de concentração:
Química.
Aprovado em:
Banca Examinadora
Prof. Dr. ________________________________Julgamento: ______________
Instituição:________________________Assinatura:______________________
Prof. Dr. ________________________________Julgamento: ______________
Instituição:________________________Assinatura:______________________
Prof. Dr. ________________________________Julgamento: ______________
Instituição:________________________Assinatura:______________________
Aos meus pais, Adalberto e Lúcia e a minha irmã Raíssa,
que sempre me apoiaram e deram forças para
seguir buscando os meus sonhos.
Agradecimentos
Agradeço ao meu orientador, professor Giuliano C. Clososki, que com
dedicação, perseverança e compreensão, norteou a execução deste trabalho.
Agradeço também pelos momentos de discussão sempre produtivos, os quais me
proporcionaram conhecimentos até então inimagináveis.
A todos os funcionários e técnicos, pelo auxílio em diversos momentos desta
caminhada, em especial, a Izabel Cristina e ao José Carlos Tomaz que sempre se
colocaram à disposição em todos os momentos necessários.
Aos amigos que passaram e aos que ainda estão no laboratório durante este
período: Marcos Pivatto, Amanda Danuello, Lucas Sartori, Daniel (Cabeça), Dayana,
Denise, Eduardo (Pompom), Leandro (Ganso), Bárbara, Leandro (Ceará), João
Henrique, Simone, Samuel, Evelyn, Jesus, Fernandinha, Shirley, Rafaela pela
amizade, compreensão e aprendizado adquirido durante esses anos. Em especial,
gostaria de agradecer aos amigos Rafael (Janjão), Paulinha, Mônica, Fabiano,
Gibson, Valter e Arturzinho que sempre estiveram juntos em todas as etapas desta
dura jornada e me deram forças para superar as adversidades encontradas.
Aos professores, Ricardo Vessecchi, Norberto Peporine Lopes, João Luis
Callegari Lopes e Dionéia C. R. de Oliveira pelos ensinamentos, colaborações e
amizade.
Aos amigos e colegas do grupo NPPNS.
A Capes, CNPq e Fapesp pelo apoio financeiro.
Aos amigos do futebol, pelos momentos de descontração e amizade.
À minha família pelo apoio, força e compreensão ao longo de toda minha
vida.
“Far better it is to dare mighty things,
to win glorious triumphs, even though checkered by failure,
than to rank with those poor spirits who neither enjoy much
nor suffer much, because they live in the gray twilight
that knows neither victory nor defeat.”
Theodore Roosevelt
i
Resumo
Nishimura, R. H. V. Preparação de novos carbenoides de magnésio visando à
síntese de inibidores de protease do VIH-1. 2015. 123f. Dissertação (Mestrado).
Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto – Universidade de São
Paulo, Ribeirão Preto, 2015.
Carbenoides são intermediários altamente reativos que desempenham um papel
fundamental em estratégias sintéticas modernas. Essas espécies são muito
semelhantes aos carbenos no estado singleto, visto que possuem um caráter
ambifílico e reagem por um mecanismo concertado, levando a produtos
estereoespecíficos. Estudos preliminares demonstraram a versatilidade de um
carbenoide misto de magnésio e lítio (ClCH2MgCl·LiCl) na reação com diversos
aldeídos aromáticos, alifáticos e heterocíclicos. Desta maneira, o objetivo deste
trabalho foi estudar a quimiosseletividade de tal reagente e investigar a aplicação
deste na síntese diastereosseletiva do (2S,3S)-N-Boc-3amino-1,2-epóxi-4-
fenilbutano e seu diastereoisômero de configuração (2R,3S). Para a primeira parte
do trabalho, selecionamos alguns aldeídos contendo grupos funcionais, tais como,
ésteres, nitrilas, cetonas, amida, entre outros. De maneira geral, o carbenoide de
magnésio mostrou-se muito eficiente e quimiosseletivo, levando a 14 cloridrinas
funcionalizadas em bons rendimentos isolados, contudo, quando grupos doadores
de elétrons estavam presentes na posição 4 do anel, o aldeído apresentou uma
diminuição de reatividade e impossibilitou a obtenção do produto desejado. Por fim,
estudos preliminares visando à preparação dos epóxidos de configuração (2S,3S) e
(2R,3S) foram também realizados e os resultados são discutidos de forma detalhada
no texto.
Palavras-chave: Carbenoide misto de magnésio e lítio, troca halogênio-metal,
quimiosseletividade, inibidores de protease do VIH-1.
ii
Abstract
Nishimura, R. H. V. Preparation of new magnesium carbenoids aiming the
synthesis of inhibitors of HIV-1 protease. 2015. 123f. Dissertação (Mestrado).
Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto – Universidade de São
Paulo, Ribeirão Preto, 2015.
Carbenoids are a class of highly reactive intermediate compounds that play a key
role in modern synthetic strategies. These species show a state very similar to that of
singlet state carbenes since they have an ambiphilic character and react by a
concerted mechanism, something that allows them to afford stereospecific products.
Previous studies demonstrated the versatility of a mixed magnesium and lithium
carbenoid (ClCH2MgCl·LiCl) in the reaction with a number of aromatic, aliphatic and
heterocyclic aldehydes. In this way, the objective of this work was to study the
chemoselectivity of such reagent and investigate its application in the
diastereoselective synthesis of (2S,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epoxy-4-phenylbutane
and its diastereoisomer of configuration (2R,3S). For the first part of the work we
selected some aldehyde containing functional groups such as esters, nitriles, ketones
and amide, among others. In summary, the magnesium carbenoid proved to be very
efficient and chemoselective, leading to 14 functionalized chlorohydrins in good
isolated yields. Nevertheless, when electron donating groups were present at the
position 4 of the substrate’s ring, the resulting aldehyde showed a decrease in
reactivity, which precluded us to obtain the desired product. Finally, preliminary
studies aiming the preparation of the epoxides of configuration (2S,3S) and (2R,3S)
were also investigated and the results are discussed in detail in the text.
Keywords: Mixed lithium-magnesium carbenoid, halogen-metal exchange,
chemoselectivity, inhibitors of HIV-1 protease.
iii
Lista de Figuras
Figura 1 - Semelhanças entre carbenoides e carbenos singleto. .......................................... 2
Figura 2 - Total síntese de alguns produtos naturais empregando a metodologia de
Charette. ................................................................................................................................ 6
Figura 3 - Ciclo de replicação do VIH. ................................................................................. 21
Figura 4 - Inibidores de protease do VIH de 1ª e 2ª geração. .............................................. 22
Figura 5 - RMN de 13C do aldeído 67c (CDCl3, 100 MHz). .................................................. 29
Figura 6 - RMN de 1H do aldeído 67f (CDCl3, 500 MHz). .................................................... 30
Figura 7 - RMN de 13C da cloridrina 68b (CDCl3, 100 MHz). ............................................... 35
Figura 8 - RMN de 1H da cloridrina 68f (CDCl3, 500 MHz). ................................................. 37
iv
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Estudo de quimiosseletividade do reagente ClCH2MgCl·LiCl (66). ..................... 33
v
Lista de Gráficos
Gráfico 1 - Taxa de mortalidade por SIDA (por 100 mil habitantes) segundo região de
residência entre os anos de 2004 a 2013. ........................................................................... 20
vi
Lista de Esquemas
Esquema 1 - Diferença entre um carbenoide e um carbeno tripleto. ..................................... 3
Esquema 2 - Procedimento inicial da ciclopropanação de Simmons-Smith. .......................... 4
Esquema 3 - Procedimento de Furukawa. ............................................................................ 4
Esquema 4 - Possíveis mecanismos para a ciclopropanação de Simmons-Smith. ............... 5
Esquema 5 - Metodologia desenvolvida por Charette e colaboradores. ................................ 6
Esquema 6 - Ambifilicidade dos carbenoides de lítio. ............................................................ 8
Esquema 7 - Carboxilação utilizando carbenoides de lítio. ................................................... 8
Esquema 8 - Degradação do reagente por eliminação α. ...................................................... 9
Esquema 9 - Coordenação com sais de lítio para evitar a eliminação α. ............................... 9
Esquema 10 - Síntese do fumagilol. .................................................................................... 10
Esquema 11 - Olefinação usando um carbenoide de lítio. .................................................. 10
Esquema 12 - Preparação de α-haloacetamidas a partir de isocianatos. ............................ 11
Esquema 13 - Adição quimiosseletiva de α-clorometil-lítio em enonas cíclicas. .................. 12
Esquema 14 - Aplicações sintéticas empregando carbenoides de lítio................................ 13
Esquema 15 - Mecanismo proposto por Wittig para troca halogênio-metal. ........................ 14
Esquema 16 - Preparação de reagentes de magnésio mais reativos. ................................. 15
Esquema 17 - Preparação de α-haloalquilidenos de magnésio do tipo 45 e reação com
alguns eletrófilos. ................................................................................................................. 15
Esquema 18 - Preparação de carbenoides de magnésio funcionalizado. ............................ 16
Esquema 19 - Reação de carbenoides de magnésio com nucleófilos. ................................ 17
Esquema 20 - Reações de inserção C-H. ........................................................................... 18
Esquema 21 - Competição entre reações de inserção CH ou CC. ...................................... 18
Esquema 22 - Síntese de cloridrinas usando ClCH2MgCl·LiCl. ........................................... 19
Esquema 23 - Antirretrovirais derivados da fenilalanina. ..................................................... 23
Esquema 24 - Principais intermediários empregados na síntese dos aminoepóxidos 59 e 60.
............................................................................................................................................ 24
Esquema 25 - Estudo de quimiosseletividade usando ClCH2MgCl·LiCl (66). ...................... 28
Esquema 26 - Preparação do 2-formilbenzoato de metila (67c). ......................................... 28
Esquema 27 - Preparação da N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f). ...................................... 29
Esquema 28 - Preparação do 4-benzoilbenzaldeído (67g). ................................................. 31
Esquema 29 - Preparação do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i). ............................ 31
Esquema 30 - Preparação do acetato de 2-formilfenila (67j). .............................................. 32
Esquema 31 - Reação da 2-formilbenzonitrila (75) com ClCH2MgCl·LiCl. ........................... 32
Esquema 32 - Mecanismos de fragmentação por IE. .......................................................... 38
Esquema 33 - Reação do reagente 66 com 4-hidroxibenzaldeído (74). .............................. 39
Esquema 34 - Complexo formado entre o carbenoide 66 e o 2-hidroxibenzaldeído (67k). .. 39
Esquema 35 - Preparação do acetato de 4-formilfenila (82). ............................................... 39
Esquema 36 - Reação do ClCH2MgCl·LiCl (66) com acetato de 4-formilfenila (82). ............ 40
Esquema 37 - Estruturas de ressonância do acetato de 4-formilfenila (82). ........................ 40
Esquema 38 - Preparação do pivalato de 4-formilfenila (85). .............................................. 41
Esquema 39 - Reação do carbenoide 66 com pivalato de 4-formilfenila (85). ..................... 41
Esquema 40 - Preparação de cloridrinas a partir de aldeídos funcionalizados de ocorrência
natural. ................................................................................................................................ 42
Esquema 41 - Rota sintética para preparação do (2S,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-
fenilbutano (59). ................................................................................................................... 43
vii
Esquema 42 - Esquema retrossintético para a preparação do (2R,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-
epóxi-4-fenilbutano (60). ...................................................................................................... 44
Esquema 43 - Preparação do aminoéster (98). ................................................................... 44
Esquema 44 - Preparação da ilida de enxofre (97). ............................................................ 45
Esquema 45 - Preparação da α-clorocetona (96). ............................................................... 45
Esquema 46 - Preparação da cloridrina (95). ...................................................................... 46
Esquema 47 - Preparação do (2R,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (60). .......... 46
viii
Lista de Abreviaturas, Siglas, Símbolos e Unidades
Ac – Acetila
AcOEt – Acetato de Etila
Ac2O – Anidrido Acético
Ar – Arila
Bn – Benzila
Boc2O – Dicarbonato de di-terc-butila
Bu – Butila
CCD – Cromatografia de Camada Delgada
CG-EM – Cromatografia em fase Gasosa acoplada ao Espectrômetro de Massas
CG-FID – Cromatografia em fase Gasosa com Detector por Ionização de Chama
CLAE-UV – Cromatografia em fase Líquida de Alta Eficiência acoplada ao Ultravioleta
(COCl)2 – Cloreto de oxalila
δ – Desolocamento químico
d – dupleto
DCC – N,N’-diciclohexilcarbodiimida
dd – duplo-dupleto
ddd- duplo-duplo-dupleto
DMF – Dimetilformamida
DMSO – Dimetilsulfóxido
dr – Razão diastereoisomérica
dt - duplo-tripleto
E – Eletrófilo
EMAR – Espectrometria de massas de alta resolução
ix
Et – Etila
Et3N – Trietilamina
Et2O – Éter etílico
g – Grama
HOMO – Orbital molecular ocupado de maior energia
Hz – Hertz
IE – Ionização por Elétrons
IES – Ionização por Electrospray
IGF – Interconversão de Grupos Funcionais
iPr – Isopropila
IV – Infravermelho
J – Constante de acoplamento
LiAlH4 – Hidreto de lítio e alumínio
LiAl(OtBu)3H – Hidreto de tri-terc-butóxido de lítio e alumínio
Me – Metila
mL - Mililitro
Ms – Mesila
m/z – Razão entre massa e carga
NBP – N-butilpirrolidinona
Nu – Nucleófilo
q – quarteto
ql – quarteto largo
PCC – Clorocromato de piridínio
p.f. – Ponto de fusão
x
Ph - Fenil
RMN de 1H – Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio
RMN de 13C - Ressonância Magnética Nuclear de Carbono 13
s – singleto
SIDA – Síndrome da Imunodeficiência Adquirida
sl – singleto largo
t - tripleto
TBDMSCl – Cloreto de terc-butildimetilsilano
THF – Tetraidrofurano
THP – Tetraidropirano
Tl – tripleto largo
Ts – Tosila
VIH – Vírus da Imunodeficiência Adquirida
xi
Sumário Resumo ................................................................................................................................. i
Abstract ................................................................................................................................ ii
Lista de Figuras ................................................................................................................... iii
Lista de Tabelas .................................................................................................................. iv
Lista de Gráficos .................................................................................................................. v
Lista de Esquemas ............................................................................................................. vi
Lista de Abreviaturas, Siglas, Símbolos e Unidades ...................................................... viii
1 Introdução ......................................................................................................................... 2
1.1 Carbenoides ................................................................................................................. 2
1.1.1 Carbenoides de Zinco ............................................................................................ 3
1.1.2 Carbenoides de Lítio .............................................................................................. 7
1.1.3 Carbenoides de magnésio ................................................................................... 13
1.2 SIDA e Inibidores de Protease ................................................................................... 19
2 Objetivos ......................................................................................................................... 26
3 Resultados e Discussão ................................................................................................. 28
4 Considerações Finais e Conclusões ............................................................................. 48
5 Referências Bibliográficas ............................................................................................. 50
6 Parte Experimental ......................................................................................................... 60
6.1 Materiais e Métodos ................................................................................................... 60
6.1.1 Solventes e reagentes ......................................................................................... 60
6.1.2 Cromatografia em camada delgada (CCD) e colunas cromatográficas ................ 60
6.1.3 Cromatografia em fase gasosa com detector por ionização de chama (CG-FID) . 60
6.1.4 Cromatografia em fase gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM) 60
6.1.4 Espectrometria de massas de alta resolução (EMAR) ......................................... 61
6.1.5 Espectrometria de infravermelho (IV) ................................................................... 61
6.1.6 Ressonância magnética nuclear de 1H e 13C (RMN de 1H e RMN de 13C) ............ 61
6.1.7 Cromatografia em fase líquida de alta resolução acoplada ao ultravioleta (CLAE-
UV) ............................................................................................................................... 61
6.1.8 Ponto de fusão (p.f.) ............................................................................................ 62
6.2 Procedimentos Experimentais .................................................................................... 62
6.2.1 Preparação do i-PrMgCl·LiCl (56) ........................................................................ 62
6.2.2 Titulação do i-PrMgCl.LiCl (turbo Grignard) ......................................................... 62
6.2.3 Preparação do 2-formilbenzoato de metila (67c) .................................................. 63
6.2.4 Preparação do N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f) ............................................... 63
6.2.5 Preparação do 4-benzoilbenzaldeído (67g) ......................................................... 64
xii
6.2.6 Preparação do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i) ..................................... 65
6.2.7 Preparação do acetato de 2-formilfenila (67j) ...................................................... 66
6.2.8 Preparação do acetato de 4-formilfenila (82) ....................................................... 66
6.2.9 Preparação do pivalato de 4-formilfenila (85) ....................................................... 67
6.2.10 Preparação do 5-acetoximetil-2-furfural (91) ...................................................... 67
6.2.11 Procedimento Geral para Síntese das Cloridrinas Funcionalizadas (68a-l, 88 e
92) ................................................................................................................................ 68
6.2.12 Preparação do N,N-dibenzil-L-fenilalaninal (62) ................................................. 76
6.2.13 Preparação do (3S)-1-cloro-3-(dibenzilamino)-4-fenilbutan-2-ol (61) .................. 77
6.2.14 Preparação do N-Boc-L-fenilalaninato de 4-nitrofenila (98) ................................ 77
6.2.15 Preparação da ilida de enxofre (97) ................................................................... 78
6.2.16 Preparação da (3S)-3-(N-Boc-amino)-1-cloro-4-fenilbutan-2-ona (96) ............... 78
6.2.17 Preparação da (3S)-1-cloro-3-(N-Boc-amino)-4-fenilbutan-2-ol (95) ................... 79
6.2.18 Preparação do (3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (60) ...................... 80
Anexos................................................................................................................................ 82
1 Introdução
2 Introdução
1 Introdução
1.1 Carbenoides
O termo carbenoide foi utilizado pela primeira em 1962 (CLOSS; CLOSS,
1962) para descrever espécies altamente reativas que possuem um caráter
ambifílico, ou seja, um carbono central contendo características nucleofílicas
referente à ligação carbono-metal (C-M) e também eletrofílicas referente à ligação
carbono-halogênio (C-X) (LHERMET et al., 2014; PASCO et al., 2013; SATOH,
2007, 2012). Estas características são similares a um carbeno no estado singleto
que possui um orbital preenchido (nucleofílico) e um outro orbital vazio (eletrofílico),
Figura 1.
Figura 1 - Semelhanças entre carbenoides e carbenos singleto.
(Adaptado de CLAYDEN et al., 2001, p. 1069)
A similaridade entre essas espécies reativas tem forte influência sobre o
mecanismo reacional e, consequentemente, sobre a estereoquímica dos produtos
formados, ou seja, os carbenoides, assim como os carbenos singletos, reagem de
forma concertada levando a produtos estereoespecíficos. Dessa maneira, os
carbenoides surgem como uma alternativa interessante aos carbenos, uma vez que
são gerados por reações de troca hidrogênio-metal, halogênio-metal ou sulfóxido-
metal (SATOH, 2007). Estas reações são controladas mais facilmente quando
comparadas às reações de fotólise ou termólise de diazocompostos (compostos
altamente instáveis e explosivos) (CAREY; SUNDBERG, 2007, pp. 909–916), as
quais são empregadas na preparação de carbenos e podem levar à formação
dessas espécies em ambos os estados (singleto e tripleto). A presença de carbenos
tripletos pode ser detectada pela produção de uma mistura de diastereoisômeros,
3 Introdução
visto que a reação com tais espécies ocorre por um mecanismo de duas etapas
envolvendo um intermediário dirradicalar (Esquema 1).
Esquema 1 - Diferença entre um carbenoide e um carbeno tripleto.
(Fonte: PASCO et al., 2013)
Apesar de carbenos serem formados em diferentes estados é possível prever
e conduzir a formação de um estado majoritariamente. O carbeno mais simples,
CH2, foi alvo de diversos estudos teóricos e experimentais e demonstrou que o
estado tripleto é energeticamente (40 kJ.mol-1) mais estável do que o estado singleto
(BORN; INGEMANN; NIBBERING, 1994). Em contrapartida pode-se inverter essa
preferência pela adição de substituintes doadores de elétrons que estabilizam o
orbital p vazio, favorecendo assim o estado singleto (BAIRD; TAYLOR, 1978).
1.1.1 Carbenoides de Zinco
Em meados do século XX, Simmons e Smith (1958) utilizaram diiodometano
(8) na presença de um par de cobre e zinco (7) para gerar um carbenoide de zinco
capaz de produzir ciclopropanos (9) estereoespecificamente a partir de alcenos (6,
Esquema 2). A grande versatilidade intrínseca a esse reagente, fez com que a
ciclopropanação de Simmons-Smith emergisse como uma poderosa ferramenta
sintética, posto que os produtos formados por esta reação são encontrados em
muitos compostos, como por exemplo, produtos naturais, esteroides, terpenos,
aminoácidos e moléculas com atividades biológicas. Além disso, os ciclopropanos
são importantes intermediários sintéticos devido à grande tensão de seu anel, que
4 Introdução
facilita a sua abertura e, consequentemente, a obtenção de moléculas de alto grau
de complexidade (BEAULIEU, L.-P. B. et al., 2012; CORNWALL et al., 2012; KIM;
WALSH, 2012; ZHENG, Y.; ZHANG, 2010).
Esquema 2 - Procedimento inicial da ciclopropanação de Simmons-Smith.
(Fonte: KÜRTI; CZAKÓ, 2005)
A aplicabilidade desse reagente incitou o interesse de vários grupos de
pesquisa, que iniciaram investigações com o intuito de melhorar alguns aspectos,
tais como, método de obtenção, reatividade e seletividade do carbenoide de zinco.
Passados alguns anos, Furukawa e colaboradores (1966) conseguiram preparar o
reagente (12) mais rapidamente empregando condições reacionais mais suaves por
meio de uma reação de troca halogênio-metal entre dietilzinco (10) e diiodometano
(11). Sendo assim, este método tornou-se o mais usual nos dias de hoje (Esquema
3).
Esquema 3 - Procedimento de Furukawa.
(Adaptado de PASCO et al., 2013)
Com o intuito de racionalizar a reação de Simmons-Smith, diversos estudos
visando obter informações sobre o mecanismo reacional foram iniciados. Estudos
preliminares apontavam duas direções distintas, a primeira acreditava na existência
de um mecanismo de transferência do grupo metileno (caminho A) e a segunda, em
um mecanismo de carbometalação (caminho B, Esquema 4). Dessa maneira,
muitos estudos direcionados a solucionar esta dicotomia foram elaborados e
apontaram na direção do mecanismo concertado de transferência de metileno como
sendo o mais provável, uma vez que a ligação carbono-zinco possui um caráter
covalente e não polarizada, dificultando assim a formação do estado de transição
5 Introdução
para o mecanismo de carbometalação (NAKAMURA; HIRAI; NAKAMURA, 2003; XU
et al., 2013).
Esquema 4 - Possíveis mecanismos para a ciclopropanação de Simmons-Smith.
(Adaptado de NAKAMURA; HIRAI; NAKAMURA, 2003)
Anos mais tarde, Denmark e colaboradores observaram que os reagentes de
Simmons-Smith eram de alguma maneira estabilizados por átomos de oxigênio
próximos às olefinas (álcoois alílicos) e, consequentemente, levava a um intrigante
aumento da taxa reacional de ciclopropanação (até 1000 vezes quando comparadas
às olefinas simples). Desta forma, os pesquisadores iniciaram um estudo para
compreender o comportamento dessas espécies tanto em solução quanto no estado
sólido, empregando técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e
Cristalografia de Raio-X, respectivamente. Ao contrário do que se podia imaginar, a
conclusão dos estudos demonstrou que o aumento da taxa reacional não estava
relacionado a uma inerente ativação do reagente, mas sim a um efeito de indução
causado pela proximidade do complexo e o sítio reacional (DENMARK; EDWARDS;
WILSON, 1991, 1992).
Um marco para a ciclopropanação de Simmons-Smith se deu em 1994,
quando o grupo de Charette desenvolveu uma metodologia eficiente capaz de
produzir ciclopropanos (16) a partir de álcoois alílicos (14) com altos rendimentos e
excessos enantioméricos. Para isso, os pesquisadores projetaram um auxiliar quiral
(15) com características anfotéricas, capaz de quelar tanto com o sítio ácido do
reagente quanto com o sítio básico do álcool alílico (Esquema 5).
6 Introdução
Esquema 5 - Metodologia desenvolvida por Charette e colaboradores.
(Adaptado de CHARETTE; JUTEAU, 1994)
Essa metodologia permitiu a síntese total de muitos produtos naturais com
potencial atividade biológica e deu início à busca por novos auxiliares quirais.
Poucos anos após sua primeira aparição, um potente agente antifúngico (FR-
900848), seletivo para fungos filamentosos, foi sintetizado empregando as condições
de Charette em três etapas da rota planejada, às quais geraram centros
estereogênicos de forma controlada e com altos rendimentos globais (Figura 2A,
BARRETT; KASDORF, 1996). Anos mais tarde, Nicolaou e colaboradores (2000),
utilizaram essas condições para sintetizar dois glicoesfingolipídeos (Figura 2B) cujas
propriedades biológicas foram relacionadas com atividade imunossupressora. Do
mesmo modo, um macrolídeo marinho com atividade citotóxica contra as linhagens
celulares NSCLC-N6 e P388 foi sintetizado empregando esta versátil e eficiente
metodologia sintética (Figura 2C, HUANG; PANEK, 2004).
Figura 2 - Total síntese de alguns produtos naturais empregando a metodologia de
Charette.
7 Introdução
(Fonte: BARRETT; KASDORF, 1996; HUANG; PANEK, 2004; NICOLAOU; LI; ZENKE, 2000)
1.1.2 Carbenoides de Lítio
Os carbenoides de lítio foram pouco explorados por um longo período
(KÖBRICH, G. et al., 1967), devido a sua baixa estabilidade térmica inerente à
ligação carbono-lítio (C-Li), a qual possui uma natureza predominantemente iônica.
Esta característica acentua sua ambifilicidade que é fortemente dependente da
temperatura, isto é, em baixas temperaturas atuam como nucleófilo, enquanto em
altas temperaturas agem como eletrófilo. Este fato pode ser racionalizado pelas
estruturas de ressonância (Esquema 6) em que a completa ionização poderia levar,
8 Introdução
em princípio, a espécies carbaniônica (17A) ou carbocatiônica (17B) (CAPRIATI;
FLORIO, 2010; MAMUYE, 2014; PACE, 2014).
Esquema 6 - Ambifilicidade dos carbenoides de lítio.
(Fonte: PACE, 2014)
Em estudos pioneiros, Köbrich e colaboradores (1963) prepararam alguns
carbenoides de lítio (19) pela metalação dirigida de substratos do tipo 1-cloro-2,2-
diariletilenos (18) usando n-butillítio a uma temperatura de -105°C. Em seguida,
estes foram submetidos a reações de carboxilação empregando dióxido de carbono
como eletrófilo, alcançando os produtos desejados (20) em excelentes rendimentos
isolados (Esquema 7).
Esquema 7 - Carboxilação utilizando carbenoides de lítio.
(Fonte: KÖBRICH, V. G.; TRAPP, 1963)
Como resultado desse trabalho, diversas publicações empregando
carbenoides de lítio começaram a surgir e, consequentemente, novos problemas
eclodiram. Dentre eles podemos destacar a preparação de espécies do tipo α-
halometillítio (21), que são importantes intermediários sintéticos, e mostravam-se
extremamente instáveis levando à eliminação α mesmo em temperaturas muito
baixas (-130°C). Desde o trabalho de Köbrich já era sabido que a instabilidade
estava correlacionada com o comportamento eletrofílico dessas espécies, desta
maneira, embasados por um estudo realizado previamente (SEEBACH, VON D.;
HÄSSIG; GABRIEL, 1983; SEEBACH, V. D. et al., 1980), Tarhouni et al. (1984)
sugeriram que a decomposição se deve a uma coordenação intramolecular (21)
entre o halogênio e o metal, que leva a um carbeno (22) como produto da eliminação
α (Esquema 8).
9 Introdução
Esquema 8 - Degradação do reagente por eliminação α.
(Adaptado de TARHOUNI et al., 1984)
Com o mecanismo de degradação elucidado, os autores adicionaram um sal
de lítio (24) com o intuito de romper a interação entre o halogênio e o metal,
evitando, dessa maneira, a degradação do reagente. A estratégia desenvolvida
mostrou-se eficiente e foi aplicada na síntese de diversas haloidrinas (26) e até
mesmo de alguns epóxidos (27), dependendo da temperatura de finalização da
reação (Esquema 9).
Esquema 9 - Coordenação com sais de lítio para evitar a eliminação α.
(Adaptado de TARHOUNI et al., 1984)
Desde então, muitas aplicações sintéticas empregando carbenoides de lítio
têm se destacado na literatura. Logo no começo do século XXI, a inibição da
angiogênese era vista como uma abordagem promissora para o tratamento do
câncer e, consequentemente, alguns compostos como a fumagilina e seus análogos
apareciam como alvos de interesse para este tipo de tratamento (BOITEAU; VAN DE
WEGHE; EUSTACHE, 2001). Dentre os análogos, o fumagilol (30) era um grande
desafio sintético, uma vez que, até então, este composto era obtido apenas por
degradação da fumagilina. Assim sendo, em 2001, Hutchings et al, sintetizaram o
fumagilol empregando o α-clorometil-lítio em uma das etapas sintéticas, o que
converteu a cetona (28) para a cloridrina (29) em bom rendimento isolado e de
maneira diastereosseletiva (Esquema 10).
10 Introdução
Esquema 10 - Síntese do fumagilol.
(Adaptado de HUTCHINGS; MOFFAT; SIMPKINS, 2001)
Um trabalho interessante envolvendo α-bromometil-lítio demonstrou a
capacidade deste reagente para realizar a metilenação de sulfonas em uma síntese
one-pot (PEARLMAN; PUTT; FLEMING, 2006). Inicialmente, o tratamento da sulfona
(31) com excesso de n-BuLi, levou à formação do intermediário (32A) devido à
remoção de um próton na posição α-sulfonil. Esta mistura reacional foi então tratada
com dibromometano, que reagiu imediatamente com o n-BuLi restante para formar
um carbenoide intermediário que então reage com 32A, levando ao organolítio 32B,
cuja decomposição concomitante à eliminação do grupo sulfonil levou à olefina 33
(Esquema 11).
Esquema 11 - Olefinação usando um carbenoide de lítio.
(Adaptado de PEARLMAN; PUTT; FLEMING, 2006)
11 Introdução
Recentemente, alguns estudos metodológicos têm sido desenvolvidos com o
intuito de explorar mais detalhadamente a amplitude que tais reagentes podem
alcançar. Com este propósito, podemos destacar três trabalhos:
O primeiro investigou a reação de adição entre carbenoides de lítio e diversos
isocianatos (34) alifáticos e aromáticos, que levaram à formação de α-
haloacetamidas (35) em bons rendimentos isolados (Esquema 12, PACE;
CASTOLDI; HOLZER, 2013).
Esquema 12 - Preparação de α-haloacetamidas a partir de isocianatos.
(Fonte: PACE; CASTOLDI; HOLZER, 2013)
O segundo estudou a adição quimiosseletiva de α-clorometil-lítio em enonas
cíclicas (36), que levou à formação de cloridrinas (37) em bons rendimentos após a
etapa de purificação e, dessa forma, evidenciou a preferência do reagente pela
adição 1,2 (Esquema 13A). Interessantemente, a presença de um grupo doador de
elétrons na posição β favorece a adição 1,4, uma vez que efeitos mesoméricos
geram uma deslocalização de elétrons e, consequentemente, deixam a posição 3 do
anel mais suscetível ao ataque nucleofílico (Esquema 13B, PACE; CASTOLDI;
HOLZER, 2014).
12 Introdução
Esquema 13 - Adição quimiosseletiva de α-clorometil-lítio em enonas cíclicas.
(Adaptado de PACE; CASTOLDI; HOLZER, 2014)
Por fim, o terceiro investigou a preparação de carbenoides vinílicos a partir de
alcinos substituído com cloro (LHERMET et al., 2014). A primeira etapa da reação
consistiu em uma esperada troca iodo-lítio, gerando um intermediário do tipo aril-lítio
que rapidamente foi submetido a uma carbolitiação com total regio-, estereo- e
quimiosseletividade, levando ao carbenoide (42). Posteriormente, diversos eletrófilos
foram testados levando a excelentes conversões cromatográficas, no entanto, a
etapa de purificação em coluna de sílica gel promoveu a isomerização da dupla
ligação, resultando em baixos rendimentos isolados (43, Esquema 14). Vale a pena
ressaltar que, enquanto PhLi possibilitou, em todos os casos, a conversão total para
o carbenoide vinílico (42), nBuLi proporcionou uma reação paralela de troca cloro-
lítio (5-25%).
13 Introdução
Esquema 14 - Aplicações sintéticas empregando carbenoides de lítio.
(Adaptado de LHERMET et al., 2014)
Em resumo, as principais características sobre a reatividade química dos
carbenoides de lítio, são as seguintes: 1) A necessidade de baixas temperaturas
reacionais (≤ -78°C), devido a sua pronunciada termolabilidade (KUPPER;
MOLITOR; GESSNER, 2014; PRATT et al., 2006); 2) A estabilidade desses
reagentes pode ser melhorada em solventes etéreos (como Et2O e THF) e na
presença de sais de lítio, uma vez que a solvatação do átomo de lítio e a
coordenação do halogênio com os sais de lítio evitam a degradação do reagente,
respectivamente (PACE et al., 2013, 2014); 3) O principal método de preparação
desses reagentes é a troca halogênio-metal, entre um dihaloalquil e um reagente
organolítio (SADHU; MATTESON, 1986); 4) Seu caráter ambifílico lhe permite atuar
tanto como nucleófilo quanto como eletrófilo (EMERSON; ZAKHAROV;
BLAKEMORE, 2013).
1.1.3 Carbenoides de magnésio
No início do século XX, reagentes organomagnésio desempenhavam um
papel fundamental em síntese orgânica. Neste contexto, o trabalho pioneiro de
Victor Grignard foi honrado com o Prêmio Nobel de 1912 e os compostos
organomagnésio ficaram conhecidos como reagentes de Grignard em homenagem a
seu inventor. Atualmente, tais reagentes tornaram-se uma poderosa ferramenta para
a formação da ligação carbono-carbono, visto que apresentam uma boa estabilidade
térmica e uma excelente reatividade para um amplo espectro de eletrófilos. Essas
características têm possibilitado inúmeras aplicações industriais e,
consequentemente, muitos destes compostos são disponíveis comercialmente
(KNOCHEL, 2005, p. 109).
14 Introdução
Do mesmo modo que os reagentes de lítio, os compostos organomagnésio
podem ser obtidos por reações de inserção oxidativa direta, troca halogênio-metal
ou metalação dirigida. A troca halogênio-metal, descoberta por Wittig (1938) e
Gilman (1939), assume uma posição de destaque, uma vez que esta metodologia é
extremamente eficiente para um amplo espectro de compostos. Estudos
preliminares utilizavam reagentes de lítio para realizar esse tipo de reação, contudo,
uma baixa tolerância a grupos funcionais era observada, uma vez que estes
apresentam uma alta reatividade, a qual está relacionada a um maior caráter iônico
da ligação carbono-lítio (C-Li). Neste contexto, reagentes de Grignard
desempenham um importante papel devido ao maior caráter covalente da ligação
carbono-magnésio (C-Mg), apresentando, consequentemente, uma maior tolerância
a grupos funcionais (KNOCHEL, 2005, pp. 110–119). Cabe ressaltar, que a troca
halogênio-metal existe em um equilíbrio que favorece a formação da base mais
fraca, ou seja, a formação do organometálico mais estável e, além disso, acredita-se
atualmente que o mecanismo mais provável envolve um intermediário, denominado
por Wittig como complexo “ato” (Esquema 15, HOFFMANN; BRÖNSTRUP;
MÜLLER, 2003; WITTIG, G.; SCHÖLLKOPF, 1958).
Esquema 15 - Mecanismo proposto por Wittig para troca halogênio-metal.
(Adaptado de HOFFMANN; BRÖNSTRUP; MÜLLER, 2003)
O caráter mais covalente relacionado aos reagentes de Grignard e também o
fato destes coexistirem em formas diméricas levam algumas vezes ao uso de
temperaturas mais elevadas, o que nem sempre é desejável, devido à possibilidade
de reações paralelas. Desta maneira, para solucionar esses problemas,
recentemente foi relatado que sais de lítio podem acelerar consideravelmente as
reações de troca halogênio-metal, pois a adição destes quebram os agregados da
forma dimérica, produzindo assim um complexo mais reativo, o qual foi chamado de
turbo Grignard (i-PrMgCl.LiCl), (Esquema 16, KRASOVSKIY; KNOCHEL, 2004).
15 Introdução
Esquema 16 - Preparação de reagentes de magnésio mais reativos.
(Fonte: KNOCHEL, 2005)
A melhor compreensão da química dos reagentes de Grignard levou muitos
pesquisadores a buscar novas aplicações sintéticas para este tipo de composto.
Dessa forma, carbenoides de magnésio começaram a ganhar destaque nos anos de
1990 e, desde então, muitas relatos sobre sua reatividade têm sido demonstrado na
literatura. Esses reagentes são gerados de maneira mais eficiente e com condições
mais suaves quando comparados às mesmas espécies de lítio, além disso, sua
natureza ambifílica é notada pelas reações que estas espécies são capazes de
realizar.
Uma das primeiras aplicações sintéticas de um carbenoide de magnésio foi
relatada por Satoh e colaboradores (1995), que prepararam o reagente 45 in situ
pela reação de troca sulfóxido-metal, entre o sulfóxido (44) e o haleto de
etilmagnésio. Este foi submetido à reação com alguns eletrófilos e levou aos
produtos desejados (46) em rendimentos que variaram de moderados a excelentes
(Esquema 17).
Esquema 17 - Preparação de α-haloalquilidenos de magnésio do tipo 45 e reação com
alguns eletrófilos.
(Adaptado de SATOH et al., 1995)
Com o intuito de demonstrar a tolerância a grupos funcionais sensíveis,
podemos destacar a preparação de um carbenoide de magnésio contendo a função
éster (49), que foi preparado pela reação entre o carboxilato de iodometila (47) e o
cloreto de isopropil magnésio (48) em um meio reacional contendo THF:NBP a uma
temperatura de -78°C por 15 minutos. Em seguida, o reagente 49 foi submetido à
16 Introdução
reação com vários eletrófilos, tais como, aldeídos, cetonas, clorofosfinas e haletos
alílicos e levou aos produtos polifuncionalizados do tipo 50 em rendimentos de 60 a
88% (Esquema 18, AVOLIO et al., 1999).
Esquema 18 - Preparação de carbenoides de magnésio funcionalizado.
(Adaptado de AVOLIO et al., 1999)
O caráter eletrofílico das espécies de magnésio pode ser observado nas
reações recentemente relatadas envolvendo nucleófilos, como por exemplo, N-
lítioarilaminas, O-lítionaftóis, O-lítiofenóis, reagentes de Grignard, dentre outros
(SAKURADA; SATOH, 2007; SATOH; MORI; OBUCHI, 2007; SATOH; OGINO;
NAKAMURA, 2004; SATOH; OSAWA; KONDO, 2004; SATOH; SAITO, 2004;
SATOH et al., 2006, 2008; SATOH; KASUYA; et al., 2010; WATANABE;
NAKAMURA; SATOH, 2005). Nestas reações, os carbenoides de magnésio (52) são
gerados pela troca sulfóxido-metal entre um α-halosulfóxido (51) e cloreto de
isopropil magnésio, em seguida, o ataque nucleofílico leva ao intermediário 53 com
inversão de configuração e, posteriormente, a reação é finalizada com a adição de
um eletrófilo, gerando produtos do tipo 54 (Esquema 19).
17 Introdução
Esquema 19 - Reação de carbenoides de magnésio com nucleófilos.
(Adaptado de SAKURADA; SATOH, 2007; SATOH; MORI; OBUCHI, 2007; SATOH; OGINO; NAKAMURA, 2004;
SATOH; OSAWA; KONDO, 2004; SATOH; SAITO, 2004; SATOH et al., 2006, 2008; SATOH; KASUYA; et al.,
2010; Adaptado de WATANABE; NAKAMURA; SATOH, 2005)
A ativação de ligações C-H inertes é de grande interesse para a síntese
orgânica moderna, visto que a funcionalização dirigida fornece um método de
obtenção dos produtos desejados mais eficientemente, eliminando a necessidade de
pré-ativação e aumentando a economia tanto de átomos quanto de etapas
reacionais (LI; DIXNEUF, 2013; MOUSSEAU; CHARETTE, 2013; ZHENG, C.; YOU,
2014). Dentre as inúmeras reações empregando essa metodologia sintética,
podemos destacar a inserção C-H, que é uma das reações mais atraentes
realizadas por carbenos e carbenoides, principalmente as reações de inserção
intramolecular, que fornecem um caminho alternativo para a preparação de
moléculas altamente tensionadas, as quais são de difícil obtenção por outras rotas
sintéticas. Neste contexto, Satoh e colaboradores desenvolveram diversos
carbenoides de magnésio gerados in situ capazes de realizar reações de inserção
C-H do tipo 1,2, 1,3 e 1,5 (Esquema 20, OGATA et al., 2008; SATOH; MUSASHI;
KONDO, 2005; SATOH; OGATA; WAKASUGI, 2006; SATOH; IKEDA; et al., 2010;
YAMASHITA; SATOH, 2009).
18 Introdução
Esquema 20 - Reações de inserção C-H.
(Adaptado de SATOH; MUSASHI; KONDO, 2005; SATOH; IKEDA; et al., 2010; YAMASHITA; SATOH, 2009)
Interessantemente, a natureza de alguns grupos presentes nos carbenoides
de magnésio pode ter influência sobre as reações de inserção, ou seja, a presença
de grupos com maior capacidade migratória (grupos arila ricos em elétrons) pode
levar a inserção C-C ao invés da inserção C-H (Esquema 21, SATOH; YAMASHITA;
MUSASHI, 2007).
Esquema 21 - Competição entre reações de inserção CH ou CC.
(Adaptado de SATOH; YAMASHITA; MUSASHI, 2007)
Nos últimos anos, nosso grupo de pesquisa investigou a preparação de um
carbenoide de magnésio complexado com cloreto de lítio, o qual foi gerado pela
19 Introdução
reação de troca halogênio-metal entre cloroiodometano (55) e i-PrMgCl·LiCl (turbo
Grignard - 56) e, em seguida, foi submetido à reação com diversos aldeídos (57)
aromáticos, alifáticos e heterocíclicos, levando à formação de cloridrinas (58), que
são importantes intermediários sintéticos de alguns inibidores de protease do Vírus
da Imunodefiência Humana (VIH), em bons rendimentos isolados (Esquema 22,
NISHIMURA et al., 2013).
Esquema 22 - Síntese de cloridrinas usando ClCH2MgCl·LiCl.
(Fonte: NISHIMURA et al., 2013)
1.2 SIDA e Inibidores de Protease
Após pouco mais de 30 anos de sua descoberta nos Estados Unidos (GALLO,
2002; MONTAGNIER, 2002), os dados epidemiológicos divulgados pelo Ministério
da Saúde (MS) indicam que o número de casos da Síndrome da Imunodeficiência
Adquirida (SIDA) no Brasil vem mantendo-se constante nos últimos 5 anos, sendo
que a notificação média é de aproximadamente 40 mil casos por ano. Ademais, no
último levantamento, de 2013, o número de mortes por infecção pelo VIH foi
estimado em 12.431 indivíduos entre adultos e crianças de ambos os sexos. Estes
levantamentos mostram que, de maneira geral, o número de óbitos por SIDA no país
reduziu em 6,6% nos últimos 10 anos, contudo, algumas regiões do país não estão
em consonância com esta tendência, que é o caso das regiões Norte e Nordeste.
Cabe ressaltar ainda, que a região Sul apresenta a maior taxa de mortalidade, sendo
esta quase o dobro da média de todo o país (Gráfico 1, BRASIL, 2014).
20 Introdução
Gráfico 1 - Taxa de mortalidade por SIDA (por 100 mil habitantes) segundo região de
residência entre os anos de 2004 a 2013.
(Fonte: BRASIL, 2014)
Se por um lado esses dados descortinam o impacto indiscutível da doença
para o sistema de saúde nacional, por outro, sugere que as medidas adotadas em
campanhas educacionais de educação sexual, bem como a valorização de
instrumentos de prevenção da infecção pelo vírus da SIDA, são extremamente
válidas e sua manutenção é garantia de futuro mais alvissareiro.
Entretanto, outro fator importante para a redução do número de mortes no
país por SIDA é a política de medicamentos antirretrovirais adotada pelo país desde
meados da década de 90. Apesar de ser catalisador de retaliações e discussões
envolvendo a Organização Mundial de Comércio, a quebra de patentes desta classe
de medicamentos permitiu a aquisição por preços bem mais reduzidos e viabilizou
políticas públicas de terapia em pacientes infectados, que se traduz mais claramente
na Lei de Genéricos (LOYOLA, 2008).
Dentre as variadas classes de medicamentos utilizados no Brasil que constam
na lista de medicamentos essenciais para tratamento da SIDA, uma de destaque é a
classe de inibidores de protease do VIH-1 (LOYOLA, 2008).
A protease do VIH tem papel crucial no ciclo de vida do vírus, posto que é
responsável pelo processamento de proteínas gag e gag-pol durante a etapa de
tradução, levando à formação de proteínas estruturais e funcionais do vírus (Figura
3, PEÇANHA; ANTUNES; TANURI, 2002; WENSING; VAN MAARSEVEEN;
NIJHUIS, 2010).
21 Introdução
Legenda:
1. Adsorção;
2. Fusão;
3. Desencapeamento;
4. Transcrição reversa;
5. Integração ao genoma do
hospedeiro;
6. Transcrição em RNA viral
genômico e mRNA
7. Tradução em poliproteínas
env, gag e gag-pol;
8. Montagem;
9. Brotamento;
10. Maturação.
(Adaptado de PEÇANHA; ANTUNES; TANURI, 2002)
Os inibidores de protease do VIH-1 foram desenvolvidos para, de maneira
geral, atuar especificamente sobre essa classe enzimática, caracterizando-se por
sua alta afinidade e alta complementaridade ao sítio catalítico da proteína,
intrinsecamente competindo com os substratos naturais (WENSING; VAN
MAARSEVEEN; NIJHUIS, 2010).
Estruturalmente, esses compostos são estruturas peptideomiméticas
contendo um núcleo hidroxietilênico, que impede a clivagem desses inibidores pela
enzima. Atualmente nove desses compostos são aprovados clinicamente, divididos
em primeira geração (saquinavir, ritonavir, indinavir e nelfinavir) e segunda geração
(amprenavir/fosamprenavir, lopinavir, atazanavir, tipranovir, darunavir) (Figura 4,
WENSING; VAN MAARSEVEEN; NIJHUIS, 2010).
Figura 3 - Ciclo de replicação do VIH.
22 Introdução
Figura 4 - Inibidores de protease do VIH de 1ª e 2ª geração.
(Adaptado de WENSING; VAN MAARSEVEEN; NIJHUIS, 2010)
Muitos membros desta potente classe de inibidores de protease possuem em
sua estrutura uma unidade derivada do aminoácido fenilalanina (PINHEIRO;
23 Introdução
ANTUNES; FORTUNAK, 2008) que, em várias abordagens sintéticas, é derivada de
reações de abertura de aminoepóxidos como do (2S,3S)-N-boc-3-amino-1,2-epóxi-4-
fenilbutano (59) e o (2R,3S)-N-boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (60) (Esquema
23, BEAULIEU, P. L.; WERNIC, 1996).
Esquema 23 - Antirretrovirais derivados da fenilalanina.
(Adaptado de BEAULIEU, P. L.; WERNIC, 1996; WENSING; VAN MAARSEVEEN; NIJHUIS, 2010)
Desta forma, a síntese dos aminoepóxidos 59 e 60 tem despertado o
interesse de diversos grupos de pesquisa, que vêm se dedicando ao
desenvolvimento de novas rotas sintéticas (IZAWA; ONISHI, 2006). Dentre os
principais métodos desenvolvidos, podemos destacar alguns intermediários comuns
a muitos deles (Esquema 24), como por exemplo a cloridrina (61), a qual pode ser
gerada de duas formas, a primeira pela adição de reagentes organolítio ao aldeído
do tipo 62 (BEAULIEU, P. L.; WERNIC, 1996; BEAULIEU, PIERRE L. et al., 1995) e
a segunda pela redução diastereosseletiva da α-clorocetona (63) (BARLUENGA;
BARAGAÑA; CONCELLÓN, 1995; ROTELLA; D, 1995; TOMOYUKI, 2004). Além
disso, abordagens que utilizam os compostos do tipo 63 são as mais empregadas
24 Introdução
atualmente e, consequentemente, diversos métodos visando a sua preparação
podem ser encontrados na literatura (CHEN, P. et al., 1997; ONISHI; HIROSE; et al.,
2001; ONISHI; NAKANO; et al., 2001; WANG, D. et al., 2004a; WANG, X.;
THOTTATHIL; POLNIASZEK, 2000). Em adição, substratos como os dióis (64) são
aplicados em metodologias que visam à síntese dos epóxidos de configuração (S,S)
ou (R,S), contudo, a necessidade de tornar as hidroxilas bons grupos
abandonadores exige a utilização de grupos tosila ou mesila (GREEN et al., 1995;
KANG, S. H.; RYU, 1995; NOGAMI; KANAI; SHIBASAKI, 2003). Por fim, a
epoxidação de alil-aminas (65) pode ser realizada pela reação com reagentes como
ácido m-cloroperbenzóico ou oxônio (BLACKER et al., 2011; LULY et al., 1987).
Apesar de serem amplamente aplicadas, dificuldades relacionadas ao custo dos
reagentes e a processos multietapas muitas vezes inviabilizam a aplicação industrial
de tais métodos.
Esquema 24 - Principais intermediários empregados na síntese dos aminoepóxidos 59 e 60.
2 Objetivos
26 Objetivos
2 Objetivos
Esse trabalho teve como objetivo estudar a quimiosseletividade do carbenoide
de magnésio (ClCH2MgCl·LiCl) em reações com aldeídos aromáticos substituídos
com diferentes grupos funcionais, bem como investigar sua aplicação na síntese de
um intermediário chave na preparação de inibidores de protease do VIH-1.
3 Resultados e Discussão
28 Resultados e Discussão
3 Resultados e Discussão
Estratégias quimiosseletivas exercem um papel fundamental dentro da
química orgânica sintética moderna, por diminuir a formação de produtos
indesejados sem a necessidade de se utilizar grupos protetores (AFAGH; YUDIN,
2010; MAHATTHANANCHAI; DUMAS; BODE, 2012; MCGRATH; RAINES, 2011;
SHENVI; O’MALLEY; BARAN, 2009; TROST, 1983). Neste contexto, a primeira
parte do trabalho foi investigar a quimiosseletividade do carbenoide misto de
magnésio e lítio complexado com cloreto de lítio (66) em reações com aldeídos (67)
contendo diferentes grupos funcionais, tais como, ésteres, nitrilas, cetonas, amida,
dentre outros (Esquema 25).
Esquema 25 - Estudo de quimiosseletividade usando ClCH2MgCl·LiCl (66).
Inicialmente, o 2-formilbenzoato de metila (67c) foi preparado por uma reação
de metilação entre o ácido 2-formilbenzóico (69) e iodometano, em um meio
reacional contendo carbonato de potássio como base e dimetilformamida (DMF)
como solvente (GAENZLER et al., 2009). Após a etapa de purificação por coluna
cromatográfica, o produto foi obtido em 82% de rendimento (Esquema 26).
Esquema 26 - Preparação do 2-formilbenzoato de metila (67c).
A título de ilustração, na Figura 5 está apresentado o espectro de RMN de 13C
para o composto 67c. Neste espectro, observamos um sinal em δ 192,0 e outro em
δ 166,6 ppm, referentes aos carbonos C1 e C2, respectivamente. Na região de δ
136,9-128,3 ppm, verifica-se a presença de seis sinais que representam os carbonos
29 Resultados e Discussão
aromáticos e, isoladamente, em δ 52,7 ppm, é possível notar a presença de um sinal
blindado, referente a metila (C3) do éster.
Figura 5 - RMN de 13C do aldeído 67c (CDCl3, 100 MHz).
Em seguida, preparou-se um aldeído contendo a função amida a partir do
ácido 4-formilbenzóico (70), que foi inicialmente submetido a uma interconversão de
grupos funcionais (IGF) na presença de cloreto de tionila para transformar um ácido
carboxílico em um cloreto de acila (LIU et al., 2008). Após o término desta etapa e a
completa remoção do cloreto de tionila, uma segunda IGF promovida pela reação de
adição da dietilamina ao cloreto de acila (71), seguida pela eliminação do átomo de
cloro, levou à amida 67f em 79% de rendimento isolado (Esquema 27, BARBE;
CHARETTE, 2008).
Esquema 27 - Preparação da N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f).
30 Resultados e Discussão
Na Figura 6, podemos observar o espectro de RMN de 1H da N,N-dietil-4-
formilbenzamida que apresenta um sinal em δ 10,04 ppm, integrando para um
hidrogênio, referente ao hidrogênio do aldeído (H1). Na região de δ 7,94-7,92 e δ
7,54-7,52 ppm (Hb/Hb’ e Ha/Ha’, respectivamente) encontram-se dois dupletos
aparentes característicos de para-substituição em anéis benzênicos. Cada conjunto
de sinal integra para 2 hidrogênios e apresenta constante de acoplamento média de
8,2 Hz. Interessantemente, a rotação limitada da ligação C-N da amida permite que
os grupos etila ligados a este nitrogênio experimentem ambientes químicos
diferentes e, desta maneira, apresentem deslocamentos químicos distintos, como
pode ser observado na Figura 6, em que os dois quartetos largos pertencentes aos
grupos metilenos aparecem nas regiões de δ 3,59-3,55 e δ 3,24-3,20 ppm (2’ e 2,
respectivamente), integrando para 2 hidrogênios cada sinal e com constante de
acoplamento média igual a 6,7 Hz. Do mesmo modo, as metilas aparecem nas
regiões de δ 1,28-1,25 e δ 1,13-1,10 ppm (3’ e 3, respectivamente) como dois
tripletos largos, que integram para 3 hidrogênios e apresentam constantes de
acoplamento igual a 6,7 Hz.
Figura 6 - RMN de 1H do aldeído 67f (CDCl3, 500 MHz).
31 Resultados e Discussão
A preparação do 4-benzoilbenzaldeído foi realizada em duas etapas partindo
do ácido 4-benzoilbenzóico (72). A primeira etapa consistiu em uma reação de
redução usando hidreto de lítio e alumínio, que devido ao seu grande poder redutor,
reduziu ambas as carbonilas, levando à formação do produto 73 o qual foi utilizado
na próxima etapa sem prévia purificação (HOOVER et al., 2013). Logo, a segunda
etapa consistiu em reoxidar os álcoois, em condições controladas utilizando o
clorocromato de piridínio como agente oxidante, para obter o produto desejado, o
composto 67g contendo as funções aldeído e cetona, com 78% de rendimento
global (Esquema 28, FÁVARO et al., 2013).
Esquema 28 - Preparação do 4-benzoilbenzaldeído (67g).
O aldeído protegido 67i foi preparado pela reação entre 4-hidroxibenzaldeído
(74) e cloreto de t-butildimetilsilano (TBDMSCl). Nesta reação, a presença do
imidazol é essencial, posto que este reagente é mais nucleofílico que o oxigênio
fenólico e ainda é melhor grupo abandonador que o átomo de cloro (Esquema 29,
MURANAKA; ICHIKAWA; MATSUDA, 2011).
Esquema 29 - Preparação do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i).
Por fim, a preparação do acetato de 2-formilfenila (67j) foi executada pela
reação entre salicilaldeído (67k) e anidrido acético na presença de carbonato de
potássio (Esquema 30, KANG, J. et al., 2010). Após a etapa de purificação, o
produto foi isolado em 87% de rendimento e reservado para o estudo de
quimiosseletividade envolvendo o carbenoide misto de magnésio e lítio (66).
32 Resultados e Discussão
Esquema 30 - Preparação do acetato de 2-formilfenila (67j).
A caracterização dos compostos sintetizados neste trabalho foi realizada por
técnicas comumente empregadas para moléculas já descritas na literatura, tais
como, RMN de 1H e 13C e cromatografia em fase gasosa acoplada ao espectrômetro
de massas (CG-EM). Em adição, empregou-se espectrometria de massas de alta
resolução (EMAR) e espectroscopia de infravermelho (IV) para a completa
determinação de cloridrinas inéditas. Os dados gerais podem ser observados na
parte experimental e os espectros de RMN de 1H e 13C nos anexos.
Com os aldeídos em mãos, iniciou-se a investigação sobre a
quimiosseletividade do reagente ClCH2MgCl·LiCl (66). Primeiramente, empregamos
uma série de orto, meta e para-formilbenzonitrilas obtidas comercialmente. A reação
com a 3-formilbenzonitrila (67a) e a 4-formilbenzonitrila (67b), levaram às
respectivas cloridrinas usando 2,0 e 1,5 equiv. do reagente 66, respectivamente.
Nessa ordem, os produtos foram isolados com bons rendimentos de 90 e 91%
(tabela 1, entradas 1 e 2). Interessantemente, em nenhuma das reações observou-
se a formação de subprodutos. No entanto, a reação da 2-formilbenzonitrila (75) com
2,0 equiv. do carbenoide 66 levou à formação de dois produtos, que foram
analisados por CG-EM e apresentaram massas que correspondiam à cloridrina (77,
m/z 181) e à α-clorocetona (78, m/z 182) advinda do ataque na nitrila. A diferença de
seletividade observada para essa molécula pode ser compreendida pela formação
do complexo (76) que torna a nitrila presente na posição 2 mais suscetível ao ataque
do reagente 66, devido a um efeito de proximidade entre nucleófilo e eletrófilo
(Esquema 31).
Esquema 31 - Reação da 2-formilbenzonitrila (75) com ClCH2MgCl·LiCl.
33 Resultados e Discussão
Tabela 1 - Estudo de quimiosseletividade do reagente ClCH2MgCl·LiCl (66).
Entrada Substratoa ClCH2MgCl·LiClb Produto Rendimentoc
1
2,0 equiv.
90%
2
1,5 equiv.
91%
3
1,5 equiv.
87%
4
1,8 equiv.
90%
5
1,5 equiv.
92%
6
2,0 equiv.
82%
7
2,0 equiv.
94%
34 Resultados e Discussão
a 1 mmol de subtrato;
b A quantidade do carbenoide de magnésio foi variada visando a total
conversão do material de partida; c Rendimento isolado.
A fim de exemplificar um RMN de 13C dessas estruturas, exibimos na Figura 7
o espectro da cloridrina 68b. Dentre os principais sinais desta molécula, podemos
destacar um em δ 73,0 e outro em δ 50,2 ppm concernentes aos carbonos C1 e C2,
respectivamente. Além disso, a presença de um sinal em δ 118,4 ppm confirma a
presença do carbono C3, cujo deslocamento químico é característico de nitrilas.
8
1,5 equiv.
83%
9
1,5 equiv.
96%
10
2,0 equiv.
80%
11
4,0 equiv.
95%
12
1,5 equiv.
89%
35 Resultados e Discussão
Figura 7 - RMN de 13C da cloridrina 68b (CDCl3, 100 MHz).
Posteriormente, o reagente 66 mostrou-se eficiente frente a aldeídos
aromáticos contendo ésteres metílicos. Já na primeira reação, observou-se que o 2-
formilbenzoato de metila (67c) levou à formação da 3-(clorometil)isobenzofuran-
1(3H)-ona (68c) como único produto em 87% de rendimento (Tabela 1, entrada 3)
usando 1,5 equiv. de ClCH2MgCl·LiCl. Vale a pena ressaltar que esta classe de
compostos, também conhecidas como ftalidas são importantes blocos de construção
para muitas moléculas com atividade biológica. Além disso, enquanto 3-
formilbenzoato de metila (67d) foi reagido com 1,8 equiv. de 66, 4-formilbenzoato de
metila (67e) foi reagido com apenas 1,5 equiv. do mesmo. Nestas reações, as
cloridrinas 68d e 68e foram obtidas em 90% e 92% de rendimento, respectivamente
(Tabela 1, entradas 4 e 5).
Outros aldeídos aromáticos contendo grupos funcionais, tais como, cetona e
amida também foram avaliados neste trabalho. Inicialmente, a N,N-dietil-4-
formilbenzamida (67f) foi convertida para a cloridrina 68f com 2,0 equiv. de
ClCH2MgCl·LiCl (66), levando a um rendimento isolado de 82% (Tabela 1, entrada
6). Posteriormente, utilizou-se 4-benzoilbenzaldeído (67g) e 4-acetilbenzaldeído
36 Resultados e Discussão
(67h), o primeiro necessitou de 2,0 equiv. do reagente 66, enquanto para o segundo
foi necessário apenas 1,5 equiv. do mesmo reagente. Após a etapa de purificação,
os compostos 68g e 68h foram isolados em 94% e 83% de rendimento,
respectivamente (Tabela 1, entradas 7 e 8). Cabe ressaltar, que a cloridrina 68h
apresentou uma excelente conversão cromatográfica (>99% por CG-FID), contudo,
na etapa de purificação em coluna com fase estacionária de sílica foi observada a
degradação de parte do produto que ocasionou perda de rendimento. Esta
degradação deve estar correlacionada com o equilíbrio ceto-enólico, uma vez que o
composto em questão apresenta hidrogênio α a carbonila e a fase estacionária
empregada é relativamente ácida.
Com o propósito de comparar os espectros de RMN de 1H das moléculas 67f
e 68f, na Figura 8 apresentamos o espectro da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)-N,N-
dietilbenzamida, que nos permite inferir, por meio de uma análise superficial, que a
ausência de um sinal próximo a δ 10,0 ppm característico de hidrogênio de aldeído e
o surgimento de três duplo-dupletos se deve à formação da cloridrina. Analisando
detalhadamente, observamos que o primeiro duplo-dupleto aparece na região de δ
4,91-4,88 ppm e refere-se ao hidrogênio carbinólico (H1) que apresenta constantes
de acoplamento iguais a 8,5 e 3,5 Hz. Os outros dois duplo-dupletos aparecem nas
regiões de δ 3,73-3,70 e δ 3,64-3,60 ppm (H2 e H2’) e são referentes aos hidrogênios
diastereotópicos que acoplam fortemente entre si e aparecem na forma de telhado,
as constantes de acoplamento são 11,5 e 3,5 Hz para o primeiro e 11,5 e 8,5 Hz
para o segundo. Neste espectro, os sinais relativos aos grupos etila apresentam
baixa resolução mesmo realizando o experimento em baixas temperaturas (0°C) e,
dessa forma, aparecem como singletos largos. Outro fato interessante que pode ser
ressaltado é a aproximação entre os dois dupletos aparentes referentes aos
hidrogênios aromáticos. Esta diferença com relação ao espectro do material de
partida se deve à transformação do aldeído, que é um grupo retirador de elétrons,
em um álcool que age como um grupo doador de elétrons e, consequentemente,
blinda os hidrogênios das posições orto. Dessa maneira, os hidrogênios Hb e Hb’
que antes apareciam mais desblindados, agora aparecem mais blindados (δ 7,36-
7,34 ppm), enquanto os hidrogênios Ha e Ha’ aparecem na região de δ 7,41-7,39
ppm, uma vez que a amida é um grupo com poder retirador de elétrons moderado.
37 Resultados e Discussão
Figura 8 - RMN de 1H da cloridrina 68f (CDCl3, 500 MHz).
A análise de CG-EM por ionização de elétrons (IE) fornece informações
valiosas que vão além do íon molecular. No caso das cloridrinas, podemos identificar
a presença de um importante pico M+2 na proporção de 3 para 1 referente à
abundância natural dos isótopos de cloro. Além disso, a grande maioria das
cloridrinas estudadas neste trabalho tem o pico base formado por uma fragmentação
α, semelhante ao apresentado para a molécula 68e (Esquema 32). Isto se deve ao
processo de ionização que tende a remover elétrons mais facilmente de orbitais
moleculares com maior energia potencial. Dentre as poucas moléculas que não
apresentaram esse padrão de fragmentação está a 68f, visto que o nitrogênio possui
um par de elétrons não ligante que entra em ressonância com a carboxila e leva a
um aumento da energia potencial do orbital HOMO do oxigênio, deixando os
elétrons desse orbital mais suscetíveis à remoção.
38 Resultados e Discussão
Esquema 32 - Mecanismos de fragmentação por IE.
A metodologia descrita neste trabalho também se mostrou aplicável para
aldeídos contendo grupos doadores de elétrons. Por exemplo, a reação do 4-
hidroxibenzaldeído protegido com TBDMS (67i) com 1,5 equiv. do reagente 66 levou
à respectiva cloridrina 68i em ótimo rendimento isolado (96%, Tabela 1, entrada 9).
Além disso, quando utilizamos um éster enolizável na posição orto, no caso o
aldeído 67j, a cloridrina 68j foi obtida como único produto em 80% de rendimento
isolado (Tabela 1, entrada 10).
Em adição, o 2-hidroxibenzaldeído 67k foi convertido para sua respectiva
cloridrina utilizando 4,0 equiv. de ClCH2MgCl·LiCl (66), uma vez que o hidrogênio
fenólico é ácido e, portanto, deve ser previamente removido. Esta reação levou a
cloridrina 68k como único produto em 95% de rendimento isolado (Tabela 1, entrada
11). Por outro lado, quando utilizamos 4-hidroxibenzaldeído (74) com a mesma
quantidade do reagente 66, a cloridrina 79 foi formada em uma moderada conversão
de 70%, devido à formação consecutiva de um epóxido (Esquema 33). Os produtos
79 e 80 não foram isolados devido à dificuldade de separação e, dessa forma, foram
identificados apenas por CG-EM.
39 Resultados e Discussão
Esquema 33 - Reação do reagente 66 com 4-hidroxibenzaldeído (74).
Acredita-se que a diferença observada para esses aldeídos se deve a um
intermediário formado após a desprotonação do grupo fenol, que apesar de
acontecer para ambos os compostos, exibem comportamentos diferentes, uma vez
que no caso do fenóxido na posição 2 (67k), pode haver uma complexação com o
metal do carbenoide (81a), ativando a carbonila para a reação. Além disso, o
intermediário formado (81b) dificultaria a epoxidação, como pode ser observado no
Esquema 34.
Esquema 34 - Complexo formado entre o carbenoide 66 e o 2-hidroxibenzaldeído (67k).
A fim de estudar o efeito de grupos doadores de elétrons na posição 4 do
anel, resolvemos acetilar o 4-hidroxibenzaldeído (74) empregando a mesma
metodologia utilizada para a preparação do aldeído 67j. Desta forma, reagindo o
aldeído 74 com anidrido acético em um meio reacional contendo K2CO3, isolou-se o
acetato de 4-formilfenila (82) com 95% de rendimento (Esquema 35, KANG, J. et al.,
2010).
Esquema 35 - Preparação do acetato de 4-formilfenila (82).
Ao realizar a reação com o acetato de 4-formilfenila (82) utilizando 2,5 equiv.
de ClCH2MgCl·LiCl (66), obtivemos a formação de três produtos, que ao serem
analisados por CG-EM permitiu a identificação de dois deles, sendo um a cloridrina
40 Resultados e Discussão
(83) e o outro o 4-hidroxibenzaldeído (74) formado pelo surpreendente ataque ao
éster (Esquema 36). Para identificar o último produto formado (84), que era o
majoritário, tentamos purificar a mistura reacional por coluna cromatográfica, porém,
o isolamento desse composto não foi bem sucedido. Então, decidimos manter a
temperatura em -78°C durante todo o tempo de reação e neste caso obtivemos
apenas o 4-hidroxibenzaldeído (74) como produto.
Esquema 36 - Reação do ClCH2MgCl·LiCl (66) com acetato de 4-formilfenila (82).
Dessa forma, acreditamos que a presença de um grupo doador de elétrons na
posição 4 do anel pode estabilizar o aldeído e ainda ativar o éster, dado que o
aldeído é um grupo retirador de elétrons (82a) e, assim, poderia deixar a posição 4
com uma carga positiva (82b). Consequentemente, o par de elétrons do oxigênio
ligado diretamente a este carbono entraria em ressonância com o sistema e deixaria
o éster mais reativo (82c), como pode ser observado no Esquema 37.
Esquema 37 - Estruturas de ressonância do acetato de 4-formilfenila (82).
Ainda com o intuito de impedir o ataque ao éster e preparar cloridrinas
contendo grupos doadores de elétrons na posição 4 do anel, preparamos o pivalato
de 4-formilfenila (85), que foi obtido em 91% de rendimento isolado, pela reação
entre cloreto de pivaloíla e 4-hidroxibenzaldeído (Esquema 38, APPENDINO et al.,
2007; CORREA; LEÓN; MARTIN, 2014).
41 Resultados e Discussão
Esquema 38 - Preparação do pivalato de 4-formilfenila (85).
Na sequência, reagimos esse aldeído com 3,0 equiv. de 66 e observamos a
formação da cloridrina (86) como único produto em apenas 33% de conversão
cromatográfica, confirmando assim a diminuição de reatividade causada pela
presença de grupos doadores de elétrons na posição 4 do anel (Esquema 39).
Esquema 39 - Reação do carbenoide 66 com pivalato de 4-formilfenila (85).
Ainda nesta parte do trabalho, avaliamos a reação do 3-clorobenzaldeído
(67l) com 1,5 equiv. de 66 e obtivemos a correspondente cloridrina 68l em 89% de
rendimento isolado (Tabela 1, entrada 12).
Por fim, demonstramos a versatilidade da metodologia desenvolvida
empregando aldeídos funcionalizados de ocorrência natural na preparação de
cloridrinas. A cloridrina 88, um intermediário chave na síntese de um importante
antagonista do receptor da endotelina (KRULEWICZ et al., 2001), foi obtida em 90%
de rendimento a partir do piperonal 87 usando 2,0 equiv. de ClCH2MgCl·LiCl (66).
Em seguida, 5-hidroximetilfurfural (5-HMF - 89) foi escolhido como substrato devido
a sua aplicabilidade na síntese de polímeros, fármacos e transportadores de
combustíveis (CHEN, P. X. et al., 2014; NANDIWALE et al., 2014; ZHAO et al.,
2014). Assim, a reação do 5-HMF (89) com 4 equiv. de 66 levou à total conversão
para a cloridrina 90, que foi observada por CG-EM (m/z = 176) e também por EMAR
(m/z = 199,0132 [M+Na]), porém, não foi possível realizar análise de RMN, uma vez
que a molécula degradou no processo de secagem. Para solucionar o problema de
degradação, resolvemos acetilar o 5-HMF antes de utiliza-lo na reação com o
carbenoide de magnésio, dessa forma, empregamos uma metodologia descrita na
42 Resultados e Discussão
literatura em que anidrido acético era utilizado na presença de acetato de sódio para
obter 5-acetoximetilfurfural (91) em 84% de rendimento isolado. Finalmente, a
reação deste com 2,0 equiv. do carbenoide de magnésio 66 permitiu a obtenção da
cloridrina 92 em 87% de rendimento, após a etapa de purificação (Esquema 40).
Esquema 40 - Preparação de cloridrinas a partir de aldeídos funcionalizados de ocorrência
natural.
Em paralelo ao trabalho de quimiosseletividade, iniciamos um estudo visando
à síntese diastereosseletiva dos epóxidos 59 e 60. Desta maneira, o grupo protetor
ligado ao nitrogênio da L-fenilalanina possui um papel fundamental, uma vez que o
volume do grupo ligado ao centro quiral vicinal ao novo centro que será formado,
influencia diretamente na seletividade, que pode ser predita pelo modelo de Felkin-
Ahn (Esquema 41).
43 Resultados e Discussão
Esquema 41 - Rota sintética para preparação do (2S,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-
fenilbutano (59).
Neste contexto, a síntese do epóxido 59 (esquema 43), empregando o
aminoálcool dibenzilado 93, foi submetida à oxidação de Swern, para a qual foi
utilizado cloreto de oxalila e dimetilsulfóxido (DMSO) e, posteriormente, trietilamina
para finalizar a reação (BEAULIEU, PIERRE L. et al., 1995; REETZ et al., 1999). A
reação levou ao aldeído 62, que foi utilizado na próxima etapa sem prévia
purificação. Este foi utilizado na segunda etapa em um meio contendo 2,0 equiv. do
carbenoide de magnésio 66, levando à cloridrina 61, que apresentou dificuldades de
separação dos diastereoisômeros, tanto por métodos convencionais como coluna
cromatográfica com fase estacionária de sílica gel do tipo flash, quanto por
cromatografia em fase líquida de alta resolução acoplada ao ultravioleta (CLAE-UV)
utilizando coluna de fase estacionária reversa C18. Apesar de verificar a formação
do produto por espectrometria de massas de alta resolução (EMAR), o produto não
pôde ser confirmado por RMN e, portanto, sua separação ainda permanece como
um desafio a ser superado.
A rota sintética para obtenção do diastereoisômero com configuração (R,S) de
forma preferencial, teve que ser repensada, uma vez que o reagente
ClCH2MgCl·LiCl (66) demonstrou baixa reatividade frente aos diversos grupos
funcionais, tais como, ésteres, nitrilas, cetonas, amida, entre outros. Desta forma,
decidimos utilizar uma nova rota sintética que necessita de cinco etapas para
produzir o epóxido desejado 60, dentre as principais reações podemos destacar a
preparação de uma ilida de enxofre 97 que, posteriormente, conduz à formação de
44 Resultados e Discussão
uma α-clorocetona (96) por uma reação de acidólise e, principalmente, a redução
diastereosseletiva que leva à cloridrina (95) pela reação entre 96 e LiAl(OtBu)3H
(Esquema 42).
Esquema 42 - Esquema retrossintético para a preparação do (2R,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-
epóxi-4-fenilbutano (60).
Inicialmente, a N-Boc-L-fenilalanina (99) comercial reagiu com N,N’-
diciclohexilcarbodiimida (DCC) para ativar o ácido carboxílico pela formação de uma
O-aciluréia (VOLKMANN; BRÜGGEMANN, 2006), que possui reatividade similar a
um anidrido e, assim, facilita a reação de esterificação com o p-nitrofenol para levar
ao produto desejado 98 em 60% de rendimento (Esquema 43).
Esquema 43 - Preparação do aminoéster (98).
Com o aminoéster 98 em mãos, iniciou-se a síntese do composto de enxofre
97. O primeiro passo dessa reação foi gerar a ilida de enxofre 101 a partir de iodeto
de trimetilsulfoxônio (100) e t-butóxido de potássio, em seguida, adicionou-se o
aminoéster 98 ao meio reacional, o qual se tornou amarelo. Após a extração, o
45 Resultados e Discussão
produto 97 foi obtido como sólido amarelo e foi utilizado na etapa seguinte sem
purificação prévia (Esquema 44).
Esquema 44 - Preparação da ilida de enxofre (97).
A ilida de enxofre 97 foi então submetida à acidólise em meio anidro com
ácido clorídrico gerado in situ, pela reação entre cloreto de lítio seco e ácido
metanossulfônico, para formar o produto desejado 96, o qual foi obtido em 61% de
rendimento, após a etapa de recristalização empregando uma mistura de hexano e
éter metílico e t-butílico (Esquema 45, WANG, D. et al., 2004b).
Esquema 45 - Preparação da α-clorocetona (96).
A etapa seguinte visava à formação da cloridrina 95 de forma
diastereosseletiva. Para tanto, foi utilizada uma metodologia descrita na literatura
que emprega hidreto de tri-t-butóxido de alumínio e lítio como agente redutor, o qual,
por ser volumoso, apresenta um grande impedimento estérico favorecendo a
interação com uma das faces da carbonila em detrimento da outra (TOMOYUKI,
2004). Esta reação gerou os dois diastereoisômeros da cloridrina 95, porém, não foi
possível separá-los por métodos cromatográficos (Esquema 46).
46 Resultados e Discussão
Esquema 46 - Preparação da cloridrina (95).
Devido às dificuldades de separação mencionadas optou-se por prosseguir
com o plano sintético e estudar a purificação dos produtos na última etapa. A mistura
de diastereoisômeros foi então submetida à reação com t-butóxido de potássio
(WANG, D. et al., 2004b), a qual levou os epóxidos com configurações (S,S) e (R,S)
como produtos. Contudo, apesar dos esforços direcionados na tentativa de separar
a mistura de epóxidos, ainda não foi possível à obtenção dos mesmos em suas
formas enantioméricas puras (Esquema 47).
Esquema 47 - Preparação do (2R,3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (60).
Por fim, com o intuito de avaliar a proporção das cloridrinas (S,S)-61 e (R,S)-
61 formadas, diversas condições de separação em cromatografia líquida com fase
estacionária quiral, empregando uma coluna CELULOSE-1, foram testadas. Nesse
estudo foi observado uma boa separação dos diastereoisômeros em uma proporção
de 35:65. Porém, até o momento, as análises foram realizadas apenas em colunas
analíticas e, portanto, o isolamento dos diastereoisômeros ainda não foi alcançado,
deixando assim uma lacuna em aberto neste trabalho.
4 Considerações Finais e Conclusões
48 Considerações Finais e Conclusões
4 Considerações Finais e Conclusões
Estudos preliminares demonstraram a versatilidade do carbenoide misto de
magnésio e lítio (ClCH2MgCl·LiCl) na reação com diversos aldeídos aromáticos,
alifáticos e heterocíclicos. Desta maneira, no presente projeto investigamos a
tolerância a grupos funcionais sensíveis, tais como, ésteres, nitrilas, cetonas, amida,
dentre outros. Em outras palavras, estudamos a quimiosseletividade do reagente 66
em reações com aldeídos funcionalizados, que levou à produção de 14 cloridrinas
em bons rendimentos isolados. Contudo, quando grupos doadores de elétrons
estavam presentes na posição 4 do anel, o aldeído apresentou uma diminuição de
reatividade e impossibilitou a obtenção do produto desejado.
Em paralelo, iniciou-se uma investigação visando à preparação do (2S,3S)-N-
boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (59) e do seu diastereoisômero de configuração
(2R,3S - 60), que são intermediários chaves de alguns inibidores de protease do
VIH-1 como atazanavir, amprenavir, lopinavir e saquinavir. Nesta parte do trabalho,
duas rotas sintéticas foram estudadas preliminarmente e não apresentaram
resultados conclusivos até o fechamento deste trabalho.
Em síntese, pode-se concluir que o reagente ClCH2MgCl·LiCl (66) é uma
importante ferramenta sintética para a produção de cloridrinas funcionalizadas de
forma mais eficiente, uma vez que leva aos produtos desejados mesmo na presença
de grupos suscetíveis a ataques, evitando assim a utilização de etapas adicionais
que envolvem a adição e remoção de grupos protetores.
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Chemischen Gesellschaft A/B, v. 71, p. 1903–1912, 1938.
WITTIG, G.; SCHÖLLKOPF, U. Zum chemismus der Halogen-Lithium-Austauschreaktion.
Tetrahedron, v. 3, p. 91–93, 1958.
58 Referências Bibliográficas
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11-12, p. 1810–1817, 9 out. 2010.
6 Parte Experimental
60 Parte Experimental
6 Parte Experimental
6.1 Materiais e Métodos
6.1.1 Solventes e reagentes
Todos reagentes e solventes utilizados foram previamente tratados de acordo
com métodos descritos na literatura (ARMAREGO; CHAI, 2003). O tetraidrofurano
(THF) foi tratado com sódio metálico na presença de benzofenona como indicador e
destilado imediatamente antes do uso. O i-PrMgCl.LiCl, também conhecido como
turbo Grignard, era semanalmente titulado empregando iodo molecular como
indicador. Outros solventes e reagentes foram obtidos comercialmente.
6.1.2 Cromatografia em camada delgada (CCD) e colunas cromatográficas
A cromatografia em camada delgada (CCD) foi realizada em placas obtidas
da marca Fluka Analytical com indicador fluorescente em 254nm. Para revelação
das mesmas utilizou-se luz ultravioleta, cuba de iodo e solução ácida de vanilina. As
colunas cromatográficas foram utilizadas com sílica gel do tipo flash da Aldrich®, com
as seguintes especificações: tamanho da partícula 230-400 mesh, 40-63 µm e
tamanho do poro 60 Å, como fase móvel utilizou-se uma mistura de hexano e
acetato de etila.
6.1.3 Cromatografia em fase gasosa com detector por ionização de chama (CG-
FID)
A cromatografia em fase gasosa foi realizada utilizando-se um equipamento
da Shimadzu, modelo GC-2014 com injetor automático AOC-20i. A coluna era do
tipo RTX-1 da marca Restek.
6.1.4 Cromatografia em fase gasosa acoplada ao espectrômetro de massas
(CG-EM)
A Cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-
EM) foi realizada em um equipamento da Shimadzu, modelo QP2010. O sistema
operou via impacto eletrônico (70 eV), com uma coluna DB-5 MS (J&W Scientific®)
empregando hélio como gás de arraste. O fluxo na coluna foi de 1,20 mL.min-1 e
pressão de 68,1 kPa.
61 Parte Experimental
6.1.4 Espectrometria de massas de alta resolução (EMAR)
Os espectros de massas de alta resolução foram obtidos empregando um
equipamento LC-MS - Bruker Daltonics, modelo MicroTOF QII, equipado com uma
fonte de ionização por electrospray e um analisador time of flight (TOF). Os
espectros foram obtidos no modo positivo, levando aos íons [M+H]+ e [M+Na]+.
6.1.5 Espectrometria de infravermelho (IV)
Os espectros obtidos na região do infravermelho (IV) foram realizados em um
espectrômetro marca Shimadzu, modelo IR-Prestige-21, operando em transformada
de Fourier, com resolução de 2 cm-1. As amostras sólidas foram analisadas na forma
de pastilhas de KBr e as amostras líquidas foram analisadas na forma de filme
líquido utilizando placas de KBr.
6.1.6 Ressonância magnética nuclear de 1H e 13C (RMN de 1H e RMN de 13C)
Os espectros de RMN foram gerados nos seguintes equipamentos da
Bruker®: DPX-300, DRX-400 e DRX-500 usando como padrão interno
tetrametilsilano (TMS). Os deslocamentos químicos (δ) são expressos em ppm, as
constantes de acoplamento (J) em hertz (Hz) e as multiplicidades são indicadas por
s (singleto), d (dupleto), t (tripleto), dd (duplo dupleto), td (triplo dupleto), ddd (duplo
duplo dupleto), m (multipleto), sl (singleto largo), entre outros.
6.1.7 Cromatografia em fase líquida de alta resolução acoplada ao ultravioleta
(CLAE-UV)
As análises foram executadas em um equipamento da Shimadzu, modelo LC-
6AD. Inicialmente, utilizamos um coluna de fase reversa C18, marca Phenomenex
(250 X 4,60 mm, tamanho da partícula 5 µm). A fase móvel foi variada empregando
dois tipos de misturas MeOH/H2O ou ACN/H2O com um fluxo de 1 mL.min-1. A
análise com melhor separação dos possíveis diastereoisômeros foi realizada em
uma coluna Lux Cellulose-1 da marca Phenomenex (250 X 4,6 mm, tamanho da
partícula 5 µm) utilizando como fase móvel uma mistura de MeOH/ACN (1:1 (v/v)) a
um fluxo de 1 mL.min-1.
62 Parte Experimental
6.1.8 Ponto de fusão (p.f.)
Os valores de ponto de fusão (p.f.) foram obtidos em um aparelho da Fisatom,
modelo 431.
6.2 Procedimentos Experimentais
6.2.1 Preparação do i-PrMgCl·LiCl (56)
Inicialmente, adicionou-se cloreto de lítio (110 mmol, 4,66g) e magnésio
metálico (110 mmol, 2,67g) em um balão de duas bocas de 250 mL, em seguida, o
balão foi hermeticamente fechado com septos e com um adaptador ligado a uma
bomba de alto vácuo. Em seguida, iniciou-se o processo de secagem dos reagentes,
para isso um soprador térmico foi utilizado em conjunto com o vácuo gerado pela
bomba e após secar bem os reagentes o balão foi resfriado a temperatura ambiente
sob atmosfera de nitrogênio (N2). Com tudo muito seco, montou-se o sistema
colocando um condensador em uma das bocas e um funil de adição na outra.
Adicionou-se 0,1 mL de 1,2 dicloroetano (para ativar o magnésio) e 50 mL de THF
no balão, no funil de adição adicionou-se cloreto de i-propila (100 mmol, 9,11mL) e
50 mL de THF. Desta forma, sob agitação constante adicionou-se gota a gota a
solução do funil de adição, após a adição completa a mistura reacional foi agitada
por 12h a temperatura ambiente. Por fim, a solução cinza de i-PrMgCl·LiCl foi
canulada para um frasco hermeticamente fechado sob atmosfera de N2
(KRASOVSKIY; KNOCHEL, 2004).
CAS: 109-99-9
6.2.2 Titulação do i-PrMgCl.LiCl (turbo Grignard)
Em um balão de 25 mL, adicionou-se iodo molecular (0,5 mmol, 0,127 g) e 1
mL de THF anidro sob atmosfera de N2, em seguida, a solução foi titulada com i-
PrMgCl·LiCl a temperatura ambiente. Esta operação foi realizada em triplicata.
63 Parte Experimental
6.2.3 Preparação do 2-formilbenzoato de metila (67c)
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se
iodometano (13,02 mmol, 0,81 mL), ácido 2-formilbenzóico (7
mmol, 1,05 g), carbonato de potássio (3,78 mmol, 0,522 g) e 10 mL
de DMF, posteriormente, a reação foi agitada por 60 min sob
temperatura de refluxo (150°C). Após este período a reação foi finalizada com H2O
(30 mL) e extraída com acetato de etila (3 × 30 mL). A fase orgânica foi lavada com
solução de HCl 10% (20 mL), com solução saturada de NaHCO3 (20 mL) e seca com
MgSO4. Por fim, o solvente foi removido por pressão reduzida e o produto purificado
por coluna cromatográfica do tipo flash usando uma mistura de hexano/acetato de
etila como eluente para fornecer o produto 67c em 82% de rendimento (0,94 g, óleo
amarelo) (GAENZLER et al., 2009).
CAS: 4122-56-9
RMN de 1H (400 MHz¸ CDCl3, ppm) δ: 10,6 (s, 1H), 7,99-7,92 (m, 2H), 7,68-7,64 (m,
2H), 3,98 (s, 3H);
RMN de 13C (CDCl3, 100 MHz) δ: 192,0, 166,6, 136,9, 132,8, 132,3, 131,8, 130,2,
128,3, 52,7;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa %): 164 (1), 149 (14), 133 (28), 105 (79),
92 (43), 77(100).
6.2.4 Preparação do N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f)
Em um balão, munido de agitação magnética e
condensador de refluxo, adicionou-se ácido 4-
formilbenzóico (5 mmol, 0,75 g), 20 mL de diclorometano e
cloreto de tionila (20 mmol, 1,45 mL), em seguida, a reação
foi aquecida para temperatura de refluxo (45°C) e agitada por 4 horas.
Posteriormente, o excesso de cloreto de tionila e diclorometano foram removidos por
destilação e, em seguida, adicionou-se dietilamina (7,5 mmol, 0,78 mL), trietilamina
(6,25 mmol, 0,87 mL) e 20 mL de diclorometano e a reação foi agitada por 2 horas a
temperatura ambiente. Por fim, adicionou-se água e extraiu-se a reação com
diclorometano (3 × 30 mL), a fase orgânica foi lavada com solução de HCl 1 N e
64 Parte Experimental
seca com sulfato de magnésio. O solvente foi removido por pressão reduzida e o
produto foi purificado por coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma
mistura de hexano/acetato de etila como eluente para fornecer um óleo amarelo em
79% de rendimento, considerando as duas etapas (0,81 g) (BARBE; CHARETTE,
2008; LIU et al., 2008).
CAS: 58287-77-7
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 10,0 (s, 1H), 7,93 (d, J = 8,2 Hz, 2H), 7,53 (d,
J = 8,2 Hz, 2H), 3,57 (q, J = 6,7 Hz, 2H), 3,22 (q, J = 6,7 Hz, 2H), 1,27 (t, J = 6,7 Hz,
3H), 1,16 (t, J = 6,7 Hz, 3H);
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3, ppm) δ: 191,6, 169,9, 143,0, 136,5, 129,9 126,9,
43,3, 39,4, 14,2, 12,9;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 205 (22), 133 (100), 105.
6.2.5 Preparação do 4-benzoilbenzaldeído (67g)
Em um balão, munido de agitação magnética e atmosfera de
nitrogênio, adicionou-se ácido 4-benzoilbenzóico (5 mmol, 1,13
g) e 40 mL de THF, em seguida, a mistura reacional foi
resfriada para 0°C e LiAlH4 (60 mmol, 2,27 g) foi adicionado
lentamente. Posteriormente, a reação foi agitada por 20 horas a temperatura
ambiente. Ao final da reação, adicionou-se acetato de etila (50 mL), em seguida,
água foi adicionada lentamente para eliminar o excesso de LiAlH4. Por fim, a reação
foi extraída com acetato de etila (3 × 50 mL) e seca com MgSO4. O solvente foi
removido por pressão reduzida e o produto foi utilizado na próxima etapa sem
purificação prévia.
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se PCC (30,0 mmol,
6,47 g), acetato de sódio (6,10 mmol, 0,50 g), 3 g de Celite e 30 mL de CH2Cl2. Em
seguida, adicionou-se o produto obtido na etapa anterior (4,86 mmol, 1,04 g) em 5
mL de CH2Cl2 e deixou-se a reação sob agitação por 3 horas a temperatura
ambiente. Ao final da reação, a mistura reacional foi filtrada em uma coluna com
sílica gel e celite utilizando éter etílico como solvente. Posteriormente, o produto foi
purificado por coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma mistura de
65 Parte Experimental
hexano/acetato de etila como eluente para obter um sólido amarelo em 78% de
rendimento, considerando as duas etapas (0,82 g) (FÁVARO et al., 2013; HOOVER
et al., 2013).
CAS: 20912-50-9
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 10,1 (s, 1H), 8,0 (d, J = 8,1 Hz, 2H), 7,93 (d, J
= 8,1 Hz, 2H), 7,82-7,48 (m, 5H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 195,7, 191,5, 142,5, 138,4, 136,7, 133,0,
130,2, 130,0, 129,4, 128,5;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 210 (30), 133 (30), 105 (100), 77 (74),
51 (38).
6.2.6 Preparação do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i)
Em um balão, munido de agitação magnética e
atmosfera de nitrogênio, adicionou-se 4-hidroxibenzaldeído
(6 mmol, 0,73 g) e 10 mL de DMF, em seguida, cloreto de t-
butildimetilsilano (7,2 mmol, 1,08 g) e imidazol (14,52 mmol,
0,98 g) foram adicionados a 0°C, posteriormente, a reação foi agitada por 2 horas a
temperatura ambiente. Por fim, a reação foi finalizada com H2O (30 mL) e extraída
com acetato de etila (3 × 50 mL). A fase orgânica foi lavada com soluções de HCl 1
N (30 mL), NaHCO3 (30 mL) e NaCl (30 mL), em seguida, foi seca com MgSO4 e o
solvente removido por pressão reduzida. Posteriormente, o produto foi purificado por
coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma mistura de hexano/acetato de
etila como eluente para obter um óleo amarelo em 60% de rendimento (0,85 g)
(MURANAKA; ICHIKAWA; MATSUDA, 2011).
CAS: 120743-99-9
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 9,88 (s, 1H), 7,79 (d, J = 8,5 Hz, 2H), 6,94 (d,
J = 8,5 Hz, 2H), 0,99 (s, 9H), 0,25 (s, 6H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 190,8, 161,4, 131,8, 130,4, 120,4, 25,5, 18,2, -
4,3;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 236 (13), 179 (100), 151 (54), 95 (9),
77 (8).
66 Parte Experimental
6.2.7 Preparação do acetato de 2-formilfenila (67j)
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se 2-
hidroxibenzaldeído (3 mmol, 0,37 g) e 5 mL de THF, em seguida,
anidrido acético (5,82 mmol, 0,55 mL) e K2CO3 (3,99 mmol, 0,55 g)
foram adicionados e a reação foi agitada por 3 horas. Por fim, a
reação foi finalizada com H2O e extraída com acetato de etila (3 × 30 mL). A fase
orgânica foi seca com MgSO4 e removida por pressão reduzida, o produto foi
purificado por coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma mistura de
hexano/acetato de etila como eluente para fornecer o produto 67j como sólido
branco em 87% de rendimento (0,43 g) (KANG, J. et al., 2010).
CAS: 5663-67-2
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 10,1 (s, 1H), 7,88 (dd, J = 7,8 Hz, J = 1,8 Hz,
1H), 7,63 (td, J = 7,8 Hz, J = 1,8 Hz, 1H), 7,39 (t, J = 7,5 Hz, 1H), 7,18 (d, J = 8,2 Hz,
1H), 2,39 (s, 3H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 188,7, 169,1, 151,4, 135,2, 131,2, 127,9,
126,3, 123,4, 20,7;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 164 (1), 122 (100), 104 (10), 77(4),
65(23).
6.2.8 Preparação do acetato de 4-formilfenila (82)
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se 4-
hidroxibenzaldeído (40 mmol, 4,88 g) e 30 mL de THF, em
seguida, anidrido acético (77,6 mmol, 7,40 mL) e K2CO3 (53,2
mmol, 7,35 g) foram adicionados e a reação foi agitada por 3
horas. Por fim, a reação foi finalizada com H2O e extraída com acetato de etila (3 ×
50 mL). A fase orgânica foi seca com MgSO4 e removida por pressão reduzida, o
produto foi purificado por coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma
mistura de hexano/acetato de etila como eluente para fornecer o produto 82 como
óleo incolor em 95% de rendimento (6,23 g) (KANG, J. et al., 2010).
CAS: 878-00-2
67 Parte Experimental
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 9,99 (s, 1H), 7,92 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 7,28 (d,
J = 8,6 Hz, 2H), 2,33 (s, 3H).
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 190,9, 168,6, 155,2, 133,9, 131,7, 131,1,
122,3, 121,6, 21,1.
6.2.9 Preparação do pivalato de 4-formilfenila (85)
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se 4-
hidroxibenzaldeído (10 mmol, 1,22 g) e 30 mL de THF anidro,
em seguida, adicionou-se lentamente trietilamina (11 mmol, 1,53
mL) e cloreto de pivaloíla (11 mmol, 1,35 mL) a uma
temperatura de 0°C. Após a completa adição a mistura reacional foi agitada por 4 h
a temperatura ambiente. Por fim, a reação foi finalizada com uma solução de HCl
5% e extraída com diclorometano (3 × 50 mL). A fase orgânica foi lavada com
solução de NaCl, seca com MgSO4 e removida por pressão reduzida e o produto
purificado por coluna cromatográfica do tipo flash empregando uma mistura de
hexano/acetato de etila como eluente para fornecer o produto 85 como sólido branco
em 91% de rendimento (1,87 g) (APPENDINO et al., 2007; CORREA; LEÓN;
MARTIN, 2014).
CAS: 95592-67-9
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 9,99 (s, 1H), 7,92 (d, J = 8,5 Hz, 2H), 7,25, J
= 8,5 Hz, 2H), 1,37 (s, 9H).
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 190,9, 176,3, 155,9, 133,8, 131,7, 131,1,
122,2, 121,6, 39,2, 27,0.
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 206 (1), 121 (27), 85 (26), 57 (100).
6.2.10 Preparação do 5-acetoximetil-2-furfural (91)
Em um balão, munido de agitação magnética, adicionou-se 5-
hidroximetil-2-furfural (11,8 mmol, 1,48 g) e NaOAc (24,8
mmol, 2,0 g), em seguida, anidrido acético (29,5 mmol, 2,8
mL) foi adicionado lentamente. Após o término da adição a temperatura da mistura
reacional foi elevada para 80°C e a reação foi agitada por 2,5 horas. Ao final deste
tempo, a reação foi resfriada para temperatura ambiente, em seguida, adicionou-se
68 Parte Experimental
água destilada (45 mL) e extraiu-se a solução resultante com éter etílico (3 × 30 mL).
Posteriormente, a fase orgânica foi seca com MgSO4 e removida por pressão
reduzida. O produto foi purificado por coluna cromatográfica do tipo flash
empregando uma mistura de hexano/acetato de etila como eluente para fornecer o
produto 91 como óleo amarelo em 84% de rendimento (COTTIER et al., 1995).
CAS: 98550-45-9
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 9,64 (s, 1H), 7,23 (d, J = 3,6 Hz, 1H), 6,60 (d,
J = 3,6 Hz, 1H), 5,13 (s, 2H), 2,11 (s, 3H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 177,6, 170,1, 155,3, 152,7, 121,5, 112,4, 57,6,
20,5;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 168 (1), 126 (100), 109 (27), 79 (40) 43
(65).
6.2.11 Procedimento Geral para Síntese das Cloridrinas Funcionalizadas (68a-l,
88 e 92)
Em um balão de 25 mL, munido de agitação magnética e atmosfera de N2,
adicionou-se cloroiodometano (4 equiv.) e 2 mL de THF, em seguida, a mistura
reacional foi resfriada a -78°C e, então, adicionou-se uma solução de i-PrMgCl·LiCl
(2 equiv.) recentemente titulada, deixando esta sob agitação por 10 min.
Posteriormente, uma solução contendo o aldeído funcionalizado (1 equiv.) e 1 mL de
THF foi adicionada e, assim esta mistura foi agitada por mais 30 min a temperatura
ambiente. Depois disso, a reação foi finalizada com uma solução saturada de cloreto
de amônio (30 mL) e extraída com acetato de etila (3 × 30 mL). A fase orgânica foi
seca com sulfato de magnésio anidro e o solvente foi removido por pressão
reduzida. O produto foi purificado por coluna cromatográfica utilizando sílica gel
como fase estacionária e hexano/acetato de etila como fase móvel.
3-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68a)
69 Parte Experimental
CAS: 13906-64-4
Rendimento: 163 mg (90%);
Aparência: óleo amarelo claro;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,72 (t, J = 1,6 Hz, 1H), 7,65-7,60 (m, 2H),
7,50 (t, J = 7,8 Hz, 1H), 4,96 (dd, J = 8,0 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,75 (dd, J = 11,2 Hz, J
= 3,6 Hz, 1H), 3,63 (dd, J = 11,2 Hz, J = 8,0 Hz, 1H), 3,09 (s, 1H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 141,4, 131,8, 130,5, 129,7, 129,3, 118,4,
112,5, 72,7, 50,2;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 181 (1), 132 (100), 104 (65), 89 (4), 77
(33).
4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68b)
CAS: 16508-11-5
Rendimento: 165 mg (91%);
Aparência: sólido branco; p.f. = 64-65°C;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,68 (d, J = 8,2 Hz, 2H), 7,53 (d, J = 8,2 Hz,
2H), 4,98 (dd, J = 8,0 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,76 (dd, J = 11,2 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,63
(dd, J = 11,2 Hz, J = 8,0 Hz, 1H), 3,01 (s, 1H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 145,1, 132,3, 126,8, 118,4, 112,0, 73,0, 50,2;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 181 (1), 132 (100), 104 (61), 77 (31);
3-(clorometil)isobenzofuran-1(3H)-ona (68c)
CAS: 1195359-09-1
70 Parte Experimental
Rendimento: 158 mg (87%);
Aparência: sólido marrom; p.f. = 53-54°C;
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,94 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 7,73 ( td, J = 8,0 Hz,
J = 1,5 Hz, 1H), 7,64-7,59 (m, 2H), 5,68 (t, J = 5,0 Hz, 1H), 3,95 (dd, J = 12.0 Hz, J =
5,0 Hz, 1H), 3,90 (dd, J = 12,0 Hz, J = 5,0 Hz, 1H);
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3, ppm) δ: 169,4, 146,5, 134,3, 130,0, 126,4, 125,9,
122,4, 78,9, 44,4;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 182 (3), 133 (100), 105 (26), 89 (5), 77
(45).
3-(2-cloro-1-hidroxietil)benzoato de metila (68d)
Rendimento: 193 mg (90%);
Aparência: óleo amarelo;
IV (KBr, cm-1): 3434, 3001, 2952, 1707, 1432, 1285, 1200, 756, 737;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 8,05 (t, J = 1,6 Hz, 1H), 7,99 (dt, J = 7,6 Hz, J
= 1,6 Hz, 1H), 7,60 (d, J = 7,6 Hz, 1H), 7,45 (t, J = 7,6 Hz, 1H), 4,96 (dd, J = 8,4 Hz,
J = 3,6 Hz, 1H), 3,91 (s, 3H), 3,76 (dd, J = 11,6 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,65 (dd, J =
11,6 Hz, J = 8,4 Hz, 1H), 2,69 (s, 1H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 166,7, 140,3, 130,5, 130,4, 129,5, 128,7,
127,2, 73,4, 52,2, 50,5;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 214 (1), 165 (100), 105 (18), 91 (23),
77 (35);
EMAR (IES) m/z calculado para C10H12ClO3 [M+H]+: 215,0475; encontrado 215,0480.
4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzoato de metila (68e)
71 Parte Experimental
Rendimento: 197 mg (92%);
Aparência: óleo amarelo;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 8,03 (d, J = 8,2 Hz, 2H), 7,46 (d, J = 8,2 Hz,
2H), 4,96 (dd, J = 8,4 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,91 (s, 3H), 3,75 (dd, J = 11,2 Hz, J = 3,6
Hz, 1H), 3,63 (dd, J = 11,2 Hz, J = 8,4 Hz, 1H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 166,7, 144,8, 130,0, 129,8, 126,0, 73,5, 52,1,
50,4;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %):214 (1), 165 (100), 105 (18), 91 (25), 77
(44);
4-(2-cloro-1-hidroxietil)-N,N-dietilbenzamida (68f)
Rendimento: 209 mg (82%);
Aparência: sólido branco; P.F. = 73-74°C;
IV (KBr, cm-1): 3274, 2988, 2954, 1594, 1563, 1460, 1292, 1084, 821, 746;
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,40 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 7,35 (d, J = 8,0 Hz,
2H), 4,90 (dd, J = 8,5 Hz, J = 3,5 Hz, 1H), 3,72 (dd, J = 11,5 Hz, J = 3,5 Hz, 1H), 3,62
(dd, J = 11,5 Hz, J = 8,5 Hz, 1H), 3,52 (sl, 2H), 3,23 (sl, 2H), 3,15 (s, 1H), 1,24 (sl,
3H), 1,10 (sl, 3H);
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3, ppm) δ: 171,0, 141,5, 136,7, 126,3, 126,1, 73,4, 50,3,
43,2, 39,2, 14,2, 12,7;
72 Parte Experimental
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 255 (18), 183 (100), 134 (57), 106 (60),
91 (30), 77 (82);
EMAR (IES) m/z calculado para C13H18ClNO2 [M+H]+: 256,1104; encontrado
256,1113.
(4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)(fenil)metanona (68g)
Rendimento: 244 mg (94%);
Aparência: óleo amarelo;
IV (KBr, cm-1): 3415, 3011, 2954, 1651, 1607, 1277, 1074, 854, 752;
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,81-7,78 (m, 4H), 7,59 (t, J = 7,5 Hz, 1H),
7,52-7,47 (m, 4H), 5,00 (dd, J = 8,5 Hz, J = 3,5 Hz, 1H), 3,79 (dd, J = 11,5 Hz, J =
3,5 Hz, 1H), 3,67 (dd, J = 11,5 Hz, J = 8,5 Hz, 1H), 2,98 (s, 1H);
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3, ppm) δ: 196,2, 144,3, 137,5, 137,3, 132,5, 130,3,
130,0, 128,3, 125,9, 73,5, 50,5;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 260 (2), 211 (100), 133 (18), 105 (77),
77 (70);
EMAR (IES) m/z calculado para C15H14ClO2 [M+H]+: 261,0682; encontrado 261,0670.
1-(4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)etan-1-ona (68h)
Rendimento: 164 mg (83%);
Aparência: sólido branco; P.F. = 56-57°C;
IV (KBr, cm-1): 3386, 1663, 1605, 1414, 1265, 1078, 840;
73 Parte Experimental
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,96 (d, J = 8,5 Hz, 2H), 7,50 (d, J = 8,5 Hz,
2H), 4,98 (dd, J = 8,5 Hz, J = 3,5 Hz, 1H), 3,77 (dd, J = 11,2 Hz, J = 3,5 Hz, 1H), 3,64
(dd, J = 11,2 Hz, J = 8,5 Hz, 1H), 2,93 (s, 1H), 2,60 (s, 3H);
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3, ppm) δ: 197,7, 145,0, 137,0, 128,6, 126,2, 73,4, 50,4,
26,6;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 198 (1), 149 (85), 106 (13), 77 (21), 43
(100);
EMAR (IES) m/z calculado para C10H12ClO2 [M+H]+: 199,0526; encontrado 199,0521.
1-(4-((t-butildimetilsilil)oxi)fenil)-2-cloroetan-1-ol (68i)
Rendimento: 274 mg (96%);
Aparência: óleo amarelo;
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,23 (d, J = 8,7 Hz, 2H), 6,83 (d, J = 8,7 Hz,
2H), 4,82 (dd, J = 8,7 Hz, J = 3,2 Hz, 1H), 3,69 (dd, J = 11,2 Hz, J = 3,2 Hz, 1H), 3,62
(dd, J = 11,2 Hz, J = 8,7 Hz, 1H), 2,64 (s, 1H), 0,97 (s, 9H), 0,19 (s, 6H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 155,8, 132,6, 127,2, 120,2, 73,8, 50,9, 25,6,
18,1, -4,4;
CG-EM (70 eV, abundância relativa, %): 286 (8), 237 (60), 181 (12), 151 (100), 91
(14), 77 (9).
acetato de 2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenila (68j)
Rendimento: 171 mg (80%);
Aparência: óleo amarelo claro;
74 Parte Experimental
IV (KBr, cm-1): 3357, 3041, 2958, 1714, 1599, 1456, 1230, 1027, 751;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,22 (td, J = 8,0 Hz, J = 1,6 Hz, 1H), 7,18 (dd,
J = 7,6 Hz, J = 1,6 Hz, 1H), 6,92 (td, J = 7,6 Hz, J = 1,2 Hz, 1H), 6,80 (dd, J = 8,2 Hz,
J = 1,2 Hz, 1H), 6,18 (dd, J = 8,8 Hz, J = 4,0 Hz, 1H), 3,90 (dd, J = 12,0 Hz, J = 8,8
Hz, 1H), 3,82 (dd, J = 12,0 Hz, J = 4,0 Hz, 1H), 2,18 (s, 3H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 171,4, 153,6, 130,1, 126,8, 123,0, 120,7,
116,8, 71,5, 45,1, 20,9;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 154 (39 [M-60]+), 119 (35), 91 (100), 63
(24);
EMAR (IES) m/z calculado para C10H11ClNaO3 [M+Na]+: 237,0294; encontrado
237,0288.
2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenol (68k)
Rendimento: 163 mg (95%);
Aparência: óleo amarelo;
IV (KBr, cm-1): 3342, 2956, 1704, 1588, 1456, 1232, 1063, 753;
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,72 (s, 1H), 7,21 (td, J = 7,5 Hz, J = 1,5 Hz,
1H), 7,04 (dd, J = 7,5 Hz, J = 1,5 Hz, 1H), 6,89-6,86 (m, 2H), 5,01 (dd, J = 9,2 Hz, J =
3,7 Hz, 1H), 3,79 (dd, J = 11,5 Hz, J = 9,2 Hz, 1H), 3,75 (dd, J = 11,5 Hz, J = 3,7 Hz,
1H), 3,55 (s, 1H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 155,2, 129,8, 127,7, 122,7, 120,3, 117,4, 75,2,
49,2;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 172 (7), 123 (100), 119 (40), 91 (61),
77 (67);
EMAR (IES) m/z calculado para C8H9ClNaO2 [M+Na]+: 195,0189; encontrado
195,0173.
75 Parte Experimental
2-cloro-1-(3-clorofenil)etan-1-ol (68l)
CAS: 106262-93-5
Rendimento: 169 mg (89%);
Aparência: óleo amarelo claro;
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,40-7,23 (m, 4H), 4,88 (dd, J = 8,7 Hz, J =
3,6 Hz, 1H), 3,73 (dd, J = 11,4 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,61 (dd, J = 11,4 Hz, J = 8,7 Hz,
1H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 141,8, 134,6, 129,9, 128,5, 126,2, 124,1, 73,3,
50,5;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 190 (5), 141 (82), 113 (36), 91 (3), 77
(100).
1-(benzo[d][1,3]dioxol-5-il)2-cloroetan-1-ol (89)
CAS: 40493-34-3
Rendimento: 180 mg (90%);
Aparência: sólido branco; P.F. = 91-92°C;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 6,88 (d, J = 1,4 Hz, 1H), 6,83 Hz (dd, J = 8,0
Hz, J = 1,4 Hz, 1H), 6,79 (d, J = 8,0 Hz, 1H), 5,96 (s, 2H), 4,80 (dd, J = 8,8 Hz, J =
3,6 Hz, 1H), 3,68 (dd, J = 11,2 Hz, J = 3,6 Hz, 1H), 3,59 (dd, J = 11,2 Hz, J = 8,8 Hz,
1H), 2,70 (s, 1H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 147,8, 147,5, 133,8, 119,6, 108,2, 106,4,
101,1, 73,8, 50,8;
76 Parte Experimental
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 200 (16), 151 (99), 123 (23), 93 (100),
65 (71).
Acetato de (5-(-2-cloro-1-hidroxietil)furan-2-il)metila (93)
Rendimento: 190 mg (87%);
Aparência: óleo amarelo;
IV (KBr, cm-1): 3416, 2957, 1736, 1231, 1018;
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 6,38 (d, J = 3,2 Hz, 1H), 6,35 (d, J = 3,2 Hz,
1H), 5,02 (s, 2H), 4,93 (m, 1H), 3,87 (dd, J = 11,2 Hz, J = 4,8 Hz, 1H), 3,82 (dd, J =
11,2 Hz, J = 7,2 Hz, 1H), 2,85 (d, J = 5,2 Hz, 1H), 2,08 (s, 3H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 170,6, 153,4, 149,4, 111,4, 108,4, 67,9, 57,9,
47,5, 20,8;
CG-EM (70 eV, m/z, abundância relativa, %): 218 (1), 200 (4), 169 (15), 109 (100)
81 (20);
EMAR (IES) m/z calculado para C9H11ClNaO4 [M+Na]+: 241,0244; encontrado
241,0241.
6.2.12 Preparação do N,N-dibenzil-L-fenilalaninal (62)
Em um balão de duas bocas, munido de agitação magnética,
adicionou-se 20 mL de diclorometano anidro sob atmosfera de N2.
Em seguida, o sistema foi resfriado para -78°C e, então, cloreto de
oxalila (2,4 mmol, 0,21 mL) e DMSO (4 mmol, 0,28 mL) foram
adicionados lentamente. Após 5 min, adicionou-se o aminoálcool
dibenzilado 93 (2 mmol, 0,662 g) e 1 mL de diclorometano, a mistura reacional foi
agitada por mais 30 min a -78°C e, então, adicionou-se trietilamina (8 mmol, 1,12
mL) recentemente destilada. A mistura reacional foi agitada por mais 30 min a
temperatura ambiente. Por fim, a reação foi finalizada com H2O e extraída com éter
77 Parte Experimental
etílico (3 × 20 mL). A fase orgânica foi lavada com HCl 1 % (20 mL), solução de
NaHCO3 5 % (20 mL) e solução saturada de NaCl, posteriormente, secou-se com
MgSO4 e removeu-se o solvente por pressão reduzida. O produto foi então
submetido à secagem na bomba de alto vácuo e, dessa maneira, utilizado na
próxima etapa sem purificação prévia (BEAULIEU, PIERRE L. et al., 1995; REETZ et
al., 1999).
CAS: 111060-64-1
6.2.13 Preparação do (3S)-1-cloro-3-(dibenzilamino)-4-fenilbutan-2-ol (61)
Em um balão de 25 mL, munido de agitação magnética e
atmosfera de N2, adicionou-se cloroiodometano (4 mmol, 0,29
mL) e 2 mL de THF, em seguida, a mistura reacional foi resfriada
a -78°C e, então, adicionou-se uma solução de i-PrMgCl·LiCl (2
mmol, 1,82 mL) recentemente titulada, deixando esta sob
agitação por 10 min. Posteriormente, uma solução contendo o aldeído 62 (1 mmol,
0,329 g) e 1 mL de THF foi adicionada e, assim esta mistura foi agitada por mais 30
min a temperatura ambiente. Depois disso, a reação foi finalizada com uma solução
saturada de cloreto de amônio (30 mL) e extraída com acetato de etila (3 × 30 mL).
A fase orgânica foi seca com sulfato de magnésio anidro e o solvente foi removido
por pressão reduzida.
EMAR (IES) m/z calculado para C24H27ClNO [M+H]+: 380,1781; encontrado
380,1782.
6.2.14 Preparação do N-Boc-L-fenilalaninato de 4-nitrofenila (98)
Em um balão de uma boca, munido de agitação
magnética, foi adicionado a N-Boc-L-fenilalanina (54
mmol, 14,32 g) e 150 mL de acetato de etila. A esta
solução foram adicionados p-nitrofenol (54 mmol,
7,51g) e N,N’-diciclohexilcarbodiimida (56,7 mmol,
11,70 g), esta mistura reacional foi agitada por 1,5 horas a temperatura ambiente,
após este período a reação foi filtrada, em seguida, o filtrado foi lavado com H2O (2
× 100 mL) e com uma solução de NaHCO3 (100 mL). Posteriormente, a fase aquosa
foi extraída com acetato de etila (2 × 100 mL), então, a fase orgânica foi combinada
78 Parte Experimental
lavada com solução de NaCl e seca com MgSO4. Por fim, o solvente foi removido
por pressão reduzida.
O produto foi purificado por recristalização utilizando-se etanol a quente,
levando ao produto desejado 98 em 60% de rendimento isolado (sólido branco,
12,50 g).
CAS: 7535-56-0
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3, ppm) δ: 8,24 (d, J = 9,0 Hz, 2H), 7,39-7,31 (m, 3H),
7,25-7,21 (m, 2H), 7,14 (d, J = 9,0 Hz, 2H), 5,05 (d, J = 7,2 Hz, 1H), 4,79 (q, J = 6,9
Hz, 1H), 3,28-3,16 (m, 2H), 1,44 (s, 9H);
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3, ppm) δ: 169,9, 154,9, 145,5, 135,3, 129,3, 128,8,
127,4, 125,2, 122,2, 80,5, 54,8, 38,2, 28,2.
6.2.15 Preparação da ilida de enxofre (97)
Em um balão de duas bocas, munido de agitação magnética,
condensador de refluxo e atmosfera de nitrogênio foi
adicionado iodeto de trimetilsulfoxônio (86,1 mmol, 18,94 g) e
80 mL de THF anidro. A esta suspensão foi adicionado uma
solução contendo t-butóxido de potássio (86,1 mmol, 9,66 g)
em 86 mL de THF. Esta mistura reacional foi agitada por 2 h a uma temperatura de
70°C. Após este período a reação foi resfriada a 0°C e, então, adicionou-se gota a
gota uma solução do aminoéster 98 (28,70 mmol, 11,08 g) em 30 mL de THF, esta
mistura reacional foi agitada por mais 4 h a 0°C. Por fim, a reação foi finalizada com
H2O (100 mL), em seguida, a fase orgânica foi separada e lavada com uma solução
saturada de NaCl (2 × 100 mL). A fase orgânica foi então seca com MgSO4 e o
solvente foi removido por pressão reduzida, levando a um sólido amarelo (8,17 g,
84%) que foi utilizado na próxima etapa sem prévia purificação (WANG, D. et al.,
2004b).
CAS: 400611-25-8
6.2.16 Preparação da (3S)-3-(N-Boc-amino)-1-cloro-4-fenilbutan-2-ona (96)
79 Parte Experimental
Em um balão de duas bocas, munido de agitação magnética,
condensador de refluxo e atmosfera de nitrogênio, adicionou-se
a ilida de enxofre 97 (24,08 mmol, 8,17 g) e 100 mL de THF, em
seguida, a mistura foi resfriada para 0°C e, assim, adicionou-se
cloreto de lítio (27,36 mmol, 1,16 g) e ácido metanosulfônico
(26,27 mmol, 1,71 mL) ao balão reacional. A reação foi agitada por 2 h a uma
temperatura de 70°C, posteriormente, a reação foi finalizada com H2O (100 mL) e
extraída com 100 mL de uma mistura de hexano e acetato de etila (2:1). A fase
orgânica foi então separada e lavada com soluções saturadas de NaHCO3 (100 mL),
H2O (2 × 100 mL), NaCl (100 mL), por fim, a fase orgânica foi seca com MgSO4 e o
solvente removido por pressão reduzida (WANG, D. et al., 2004b).
O produto foi purificado por recristalização com uma mistura de hexano/MTBE
(95:5) a quente para levar a um sólido branco em 61% de rendimento isolado (4,35
g).
CAS: 102123-74-0
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3, ppm) δ: 7,35-7,25 (m, 3H), 7,16 (d, J = 6,8 Hz, 2H),
5,06 (d, J = 6,8 Hz, 1H), 4,66 (q, J = 7,2 Hz, 1H), 4,18 (d, J = 16,2 Hz, 1H), 3,98 (d, J
= 16,2 Hz, 1 H), 3,08 (dd, J = 13,8 Hz, J = 7,0 Hz, 1H), 3,00 (dd, J = 13,8 Hz, J = 7,0
Hz, 1H), 1,40 (s, 9H);
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3, ppm) δ: 201,4, 155,1, 135,5, 129,0, 128,9, 127,3,
80,5, 58,3, 47,5, 37,6, 28,2.
6.2.17 Preparação da (3S)-1-cloro-3-(N-Boc-amino)-4-fenilbutan-2-ol (95)
Em um balão de duas bocas, munido de agitação magnética e
atmosfera de nitrogênio, adicionou-se hidreto de tri-t-butóxido
de alumínio e lítio (17,20 mmol, 4,37 g) e 80 mL de THF, em
seguida, resfriou-se a solução para 0°C e adicionou-se gota a
gota uma solução da clorocetona 96 (14,34 mmol, 4,26 g) em
30 mL de THF, esta mistura reacional foi mantida sob agitação durante 2,5 horas a
0°C.
A reação foi finalizada com 150 mL de uma solução 5% de KHSO4 e extraída
com acetato de etila (2 × 100 mL). A fase orgânica foi lavada com solução de NaCl
80 Parte Experimental
(100 mL) e seca com MgSO4, posteriormente, o solvente foi removido por pressão
reduzida (TOMOYUKI, 2004).
O produto foi purificado por recristalização utilizando n-hexano a quente.
Porém, o produto obtido foi uma mistura de diastereoisômeros, que não teve sua
separação efetuada com sucesso por métodos convencionais, tais como, coluna
cromatográfica com fase estacionária de sílica do tipo flash e CLAE-UV utilizando
coluna de fase reversa C18. Portanto, decidimos utilizar este produto sem prévia
purificação para tentar separá-los na próxima etapa.
EMAR (IES) m/z calculado para C15H22ClNNaO3 [M+Na]+: 322,1186; encontrado
322,1180.
6.2.18 Preparação do (3S)-N-Boc-3-amino-1,2-epóxi-4-fenilbutano (60)
Em um balão de uma boca, munido de agitação magnética e
atmosfera de nitrogênio, foi adicionado a cloridrina 95 (1 mmol,
0,299 g), 5,4 mL de isopropanol e 1,5 mL de THF. Em seguida, a
mistura reacional foi resfriada para 15°C e t-butóxido de potássio
(1 mmol, 0,112 g) foi adicionado em uma única porção e agitada
por 30 min. Após este período, 3 gotas de ácido acético foram adicionadas ao meio
reacional e os resíduos voláteis removidos por pressão reduzida. O resíduo foi
solubilizado em acetato de etila (30 mL) e lavado com uma solução saturada de
NaHCO3 (2 × 20 mL). A fase orgânica foi seca com MgSO4 e removida por pressão
reduzida, levando a um sólido branco (WANG, D. et al., 2004b).
Este composto foi submetido aos mesmos procedimentos cromatográficos
utilizados para a cloridrina 95, porém, novamente não conseguimos separar os
diastereoisômeros.
EMAR (IES) m/z calculado para C15H21NNaO3 [M+Na]+: 286,1419; encontrado
286,1413.
Anexos
82 Anexos
Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) do 2-formilbenzoato de metila (67c)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) do 2-formilbenzoato de metila (67c)
83 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) da N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f)
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3) da N,N-dietil-4-formilbenzamida (67f)
84 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do 4-benzoilbenzaldeído (67g)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 4-benzoilbenzaldeído (67g)
85 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído (67i)
86 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do acetato de 2-formilfenila (67j)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do acetato de 2-formilfenila (67j)
87 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) do acetato de 4-formilfenila (82)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) do acetato de 4-formilfenila (82)
88 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do pivalato de 4-formilfenila (85)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do pivalato de 4-formilfenila (85)
89 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do 5-acetoximetil-2-furfural (91)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 5-acetoximetil-2-furfural (91)
90 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da 3-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68a)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da 3-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68a)
91 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68b)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzonitrila (68b)
92 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) da 3-(clorometil)isobenzofuran-1(3H)-ona (68c)
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3) da 3-(clorometil)isobenzofuran-1(3H)-ona (68c)
93 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da 3-(2-cloro-1-hidroxetil)benzoato de metila (68d)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da 3-(2-cloro-1-hidroxietil)benzoato de metila (68d)
94 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzoato de metila (68e)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)benzoato de metila (68e)
95 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)-N,N-dietilbenzamida (68f)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da 4-(2-cloro-1-hidroxietil)-N,N-dietilbenzamida (68f)
96 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) da (4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)metanona (68g)
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3) da (4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)metanona (68g)
97 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) da 1-(4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)etan-1-ona (68h)
RMN de 13C (125 MHz, CDCl3) da 1-(4-(2-cloro-1-hidroxietil)fenil)etan-1-ona (68h)
98 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) da 1-(4-((terc-butildimetilsilil)oxi)fenil)-2-cloroetan-1-ol (68i)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) da 1-(4-((terc-butildimetilsilil)oxi)fenil)-2-cloroetan-1-ol (68i)
99 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) do acetato de 2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenila (68j)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) do acetato de 2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenila (68j)
100 Anexos
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) do 2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenol (68k)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 2-(2-cloro-1-hidroxietil)fenol (68k)
101 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do 2-cloro-1-(3-clorofenil)etan-1-ol (68l)
RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 2-cloro-1-(3-clorofenil)etan-1-ol (68l)
102 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) do 1-(benzo[d][1,3]dioxol-5-il)-2-cloroetan-1-ol (88)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) do 1-(benzo[d][1,3]dioxol-5-il)-2-cloroetan-1-ol (88)
103 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) do acetato de (5-(2-cloro-1-hidroxietil)furan-2-il)metila (92)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) do acetato de (5-(2-cloro-1-hidroxietil)furan-2-il)metila (92)
104 Anexos
RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do N-Boc-L-fenilalaninato de 4-nitrofenila (98)
RMN de 1H (75 MHz, CDCl3) do N-Boc-L-fenilalaninato de 4-nitrofenila (98)
105 Anexos
RMN de 1H (400 MHz, CDCl3) da (3S)-3-(N-Boc-amino)-1-cloro-4-fenilbutan-2-ona (96)
RMN de 13C (100 MHz, CDCl3) da (3S)-3-(N-Boc-amino)-1-cloro-4-fenilbutan-2-ona (96)
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