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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

Preparação de novos carbenoides de magnésio … · Esquema 29 - Preparação do 4-((t-butildimetilsilil)oxi)benzaldeído ... Butila CCD – Cromatografia ... – Cloreto de oxalila

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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

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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

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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.

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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:______________________

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Aos meus pais, Adalberto e Lúcia e a minha irmã Raíssa,

que sempre me apoiaram e deram forças para

seguir buscando os meus sonhos.

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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.

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“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

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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.

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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.

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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

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iv

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Estudo de quimiosseletividade do reagente ClCH2MgCl·LiCl (66). ..................... 33

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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1 Introdução

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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,

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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

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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

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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).

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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.

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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,

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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).

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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).

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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)

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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).

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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%).

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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).

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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).

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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

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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).

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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).

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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

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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).

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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).

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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.

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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;

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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

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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.

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2 Objetivos

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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.

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3 Resultados e Discussão

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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

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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).

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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).

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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).

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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.

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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%

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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%

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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).

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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

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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).

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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

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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

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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).

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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.

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4 Considerações Finais e Conclusões

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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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5 Referências Bibliográficas

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6 Parte Experimental

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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).

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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;

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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;

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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;

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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.

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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;

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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

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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

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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)

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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

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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.

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Anexos

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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)

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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)

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84 Anexos

RMN de 1H (300 MHz, CDCl3) do 4-benzoilbenzaldeído (67g)

RMN de 13C (75 MHz, CDCl3) do 4-benzoilbenzaldeído (67g)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)

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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)