Mestrado integrado em Ciências Farmacêuticas

Química Farmacêutica II

Docente: Maria de Lurdes dos Santos Cristiano

Protocolos relativos aos trabalhos experimentais a realizar no âmbito do projeto

laboratorial.

Objectivo: Síntese de potenciais inibidores de falcipaínas 2/3.

A estratégia sintética envolve 4 passos apresentando-se para cada um deles um

procedimento geral que deverá ser adaptado às quantidades que irão ser efetivamente

usadas

Procedimento geral I- Protecção do grupo amina da L-leucina como carbamato

benzílico.

Preparação de ácido 2-benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoico

O NH

OH

O

O

Adicionar L-leucina (1 g, 7.6 mmol) a uma solução 2M de hidróxido de sódio

(3.8 mL, 7.6 mmol) sob agitação, a 0ºC. Adicionar à mistura resultante

cloroformato de benzilo (1.09 mL, 7.6 mmol) e solução 2M de NaOH (3.8 mL,

7.6 mmol), gota a gota. Após 3 horas de agitação a 0ºC, a mistura reaccional

deverá ser extraída com éter dietílico. Acidificar a fase aquosa com solução 2M

em HCl e extrair com acetato de etilo. Combinar as fases orgânicas, proceder à

sua secagem (sobre sulfato de sódio anidro) e evaporar o filtrado. Deverá ser

obtido um óleo incolor.

Rendimento e caracterização descritos na literatura: Rendimento: 89%;

Caraterização:1H NMR (400 MHz, CDCl3) 7.34 (br s, 5H), 5.11 (s, 2H), 4.16-

4.07 (m, 1H), 1.72-1.55 (m, 3H), 0.96 (d, 6H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3)

22.12, 23.20, 25.17, 41.85, 52.88, 67.55, 128.59, 128.76, 128.91, 129.11,

129.39, 136.20, 156.65 (C=O), 178.23 (-COOH). MS m/z (CI, +ve): 266 ([M+H]

+, 37), 283 ([M+NH3]+, 100). Calculado para C14H20O4N: 266.1392. Obtido:

266.1392 [M+H]+

Procedimento geral II - Acoplamento peptídico

Preparação de 2-(2-benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-

fenil-propionato de metilo

O NH

HN

O O

O

O

Adicionar hidroxibenzotriazole (0.51 g, 3.36 mmol) e EDC (0.53 g, 2.8 mmol) a

uma solução de ácido 2-benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanóico (0.74 g, 2.8

mmol), sob agitação, a 0ºC. Manter a mistura em agitação no banho de gelo,

deixando-a aquecer progressivamente até à temperatura ambiente, e prosseguir a

agitação durante 12 horas. Adicionar em seguida N-metil morfolina (0.86 mL,

7.84 mmol) e 2-amino-3-fenil-propionato de metilo (0.5 g, 2.8 mmol) em

diclorometano (15 mL), em condições anidras, e manter o sistema sob agitação

durante 24 horas. Evaporar o solvente a pressão reduzida e isolar o produto

desejado com recurso a cromatografia em coluna.

Rendimento e caracterização descritos na literatura: Sólido branco, m.p. 86 ºC,

rendimento de 57%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) 7.34-7.07 (m, 10H), 5.1 (s,

2H), 4.84 (m, 1H), 4.14 (br s, 1H), 3.70 (s, 3H), 3.16-3.05 (m, 2H), 1.65-1.54

(m, 2H), 1.46-1.44 (m, 1H), 0.91 (d, J= 6.2 Hz, 6H). 13C NMR (100 MHz,

CDCl3) 21.98, 22.86, 24.66, 37.90, 41.33, 52.33, 53.17, 53.53, 67.13, 127.16,

128.05, 128.22, 128.57, 128.58, 129.29, 135.69, 136.23, 171.00. MS m/z (CI,

+ve): 427 ([M+H]+, 100). Obtido [M+H]+ 427.2229 C24H31O5N2 requer

427.2233.

Procedimento geral III - Redução do éster metílico ao álcool correspondente

2-(2-Benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-fenil-propanol

O NH

OHN

OH

O

Adicionar uma suspensão de cloreto de calcio (0.35 g, 3.2 mmol) em tetra-

hidrofurano (10 mL) a uma solução de of 2-(2-benziloxicarbonilamino-4-metil-

pentanoilamino)-3-fenil-propionato de metilo (0.5 g, 1.6 mmol) em etanol (30

mL), sob agitação, a –5ºC. Adicionar à mistura resultante tetra-hidroborato de

sódio (0.24 g, 6.4 mmol), a -5ºC, e deixar a mistura sob agitação durante 5 horas.

Verter cuidadosamente a mistura reaccional sobre um banho de gelo de forma a

precipitar o produto.

Sólido branco (0.83 g, 92%), m.p. 90-91ºC. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) 7.33

(m, 10H), 5.06 (br d, 2H), 3.94 (br d, 1H), 3.66 (br d, 1H), 2.85 (d, J= 7.0 Hz,

2H), 2.34 (br s, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) 37.78, 54.56, 64.32, 67.22,

127.01, 128.42, 128.52, 128.91, 128.99, 129.66, 136.78, 137.99, 156.87. Anal.

Calculado para C17H19NO3: C, 71.56; H, 6.71; N, 4.91%. Obtido: C, 71.81; H,

6.74; N, 4.88%.

Procedimento geral IV - Mesilação do álcool

Mesilato de 2-(2-benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-fenil-

propionilo

O NH

OHN

O

O

SO

O

Adicionar uma solução de hidróxido de sódio (0.8 g, 20 mmol) em água (40mL)

a uma solução de 2-(2-benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-fenil-

propanol (5.9 g, 14 mmol) em THF (40 ). Arrefecer a mistura final num banho a

-5ºC, mantendo-a sob agitação, e adicionar em seguida uma solução de cloreto

de metilsulfonilo (15 mmol) in THF (40 mL), durante 20 min. Manter a mistura

final sob agitação em banho de gelo 2h. Verter em seguida a mistura sobre água

gelada (100 mL) e deixar precipitar o produto, que deverá ser filtrado, lavado

com água e seco.

Procedimento geral V - Oxidação do álcool a aldeído, usando a metodologia de

Swern

2-(2-Benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-fenil-propanal

Adicionar dimetilsulfóxido (0.75 mL, 10.5 mmol) a uma solução de cloreto de

oxaloílo (0.55 mL, 6.3 mmol) em diclorometano (2 mL) a –78ºC. Agitar a

mistura durante 5 min. e adicionar em seguida uma solução de 2-(2-

benziloxicarbonilamino-4-metil-pentanoilamino)-3-fenil-propanol (1 g, 3.5

mmol) em diclorometano (50 mL). Agitar a mistura final a –78ºC durante 15

min. e adicionar trietilamina (3.4 mL, 24.5 mmol). Em seguida, prosseguir a

agitação deixando a mistura reaccional atingir a temperatura de 0ºC, e manter o

sistema a esta temperatura até que a análise por TLC indique o consumo total de

reagente. Em seguida, adicionar água (20mL), e lavar a mistura reaccional com

uma solução saturada de cloreto de sódio e depois com uma solução saturada de

hidrogenocarbonato de sódio. Extrair o produto com diclorometano (3 x 30 mL).

Secar os extractos orgânicos sobre sulfato de magnésio, filtrar e evaporar o

filtrado a pressão reduzida. O sólido resultante deverá ser purificado por

cromatografia em coluna (SiO2, eluição com acetato de etilo/hexano, 20%).

Rendimento e caracterização descritos na literatura: (0.9 g, 90%) m.p. 130ºC. 1H

NMR (400 MHz, CDCl3) 9.63 (s, 1H), 7.35-7.14 (m, 10H), 5.11 (s, 2H), 4.52

(m, 1H), 3.14 (d, J= 5.91 Hz, 2H),. 13C NMR (100 MHz, CDCl3) 35.84, 61.46,

67.52, 127.59, 128.51, 128.66, 128.94, 129.21, 129.68, 135.79, 199.13. MS m/z

(CI, +ve): 91 (100), 284 ([M+H]+, 42), 301 ([M+NH3]+, 14). Anal. Cacd para

C17H17NO3: C, 72.05 ; H, 6.04 ; N, 4.96%. Obtido: C, 71.74; H, 5.95; N, 4.84%.