Desafios da otimização do rearranjo de Hurd-Claisen em nitrilas de Morita-Baylis-Hillman sob aquecimento convencional

Abstract

Esta dissertação de mestrado trabalhou com dois protocolos de grande valor sintético na formação de ligação carbono-carbono, capazes de gerar importantes intermediários de compostos biológicos ou com propriedades farmacológicas: a reação de Morita-Baylis-Hillman – MBH e o rearranjo de Hurd-Claisen – RHC. A primeira delas é considerada um método sintético muito eficiente na geração de moléculas polifuncionalizadas, com alto grau de direcionamento regio, quimio e estereosseletivo. O aduto gerado na reação tem pelo menos um centro estereogênico e, nesta dissertação, foi nomeado de nitrila de MBH ou NMBH. Foram obtidas 8 (oito) NMBH´s, entre aromáticas e alifáticas, com rendimentos que variaram de 75 % a 99 %. O outro método sintético, o RHC, conhecido pela elevada capacidade de transferência de estereoquímica, dos reagentes para os produtos, é usado com frequência em síntese estereosseletiva de moléculas multifuncionalizadas, para dar acesso a compostos naturais enanciomericamente ativos. A reação do rearranjo de Hurd-Claisen forma in situ o intermediário alil vinil éter. As NMBH são álcoois alílicos que podem ser submetidas ao protocolo reacional específico do RHC e gerar o intermediário alil vinil éter, que sofre um rearranjo [3,3] sigmatrópico sob aquecimento e gera um molécula com carbonila γ,δ- insaturada. Esse rearranjo foi submetida a processo de otimização para minimizar a interferência da formação de subprodutos derivados da reação. Executou-se um protocolo de cinética de reação e seus dados foram objeto de estudo de análises gráficas e de otimização quimiométrica por Superfície de Resposta. Com isso, reduziu-se o tempo de reação de 48 horas da metodologia de referência para 3 horas após o estudo quimiométrico. No bruto reacional do RHC, sinais de algumas moléculas foram detectados por análises de RMN 1H, das quais três moléculas foram isolados e caracterizados: o aldeído majoritário de interesse do RHC, a molécula de acetal – um subproduto gerado a partir da vinilação da NMBH – e o subproduto de condensação aldólica proveniente de duas moléculas do aldeído de interesse; outras duas foram identificadas, mas não caracterizadas – o formaldeído e uma segunda molécula de condensação aldólica entre o formaldeído e o produto do RHC.