Síntese de ß-calcogenamidas quirais via reações de abertura regiosseletiva de 2-oxazolinas promovidas por calcogenolatos de índio sob irradiação de micro-ondas

Abstract

Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia sintética simples e eficiente para a preparação de ß-calcogenamidas quirais através da reação de abertura regiosseletiva de anéis 2-oxazolinas com diferentes espécies de calcogenolatos de índio(III) sob irradiação de micro-ondas.As 2-oxazolinas foram preparadas a partir de L-aminoácidos, uma matéria-prima facilmente acessível, de custo relativamente baixo e com elevada pureza óptica. Inicialmente, os aminoácidos naturais L-valina, L-fenilalanina, L-leucina e L-fenilglicina foram reduzidos por borano aos seus respectivos aminoálcoois (rendimentos 88-96%) que, na etapa seguinte foram submetidos à condensação com diferentes compostos carbonílicos para fornecer as 2-oxazolinas em bons rendimentos (55-85%).Uma vez obtidas, as 2-oxazolinas foram submetidas à reação de abertura por organocalcogenolatos de índio(III), sendo estes últimos gerados in situ pelo tratamento de diferentes dicalcogenetos com índio metálico (1,0 eq.) e iodo molecular (0,5 eq). As reações de abertura foram conduzidas sob irradiação de micro-ondas, sendo as melhores condições reacionais encontradas quando se empregou etilenoglicol como solvente, temperatura de 150 ºC, potência de 50 W em um tempo reacional que variou entre 20-45 minutos de acordo com o dicalcogeneto empregado.Nessas condições foi possível preparar uma série de ß-calcogenamidas quirais (26 exemplos, destes 10 inéditos), com interessante variedade estrutural haja vista que, a estratégia sintética adotada permite modificar facilmente diversas regiões da classe de moléculas-alvo (síntese modular). De maneira geral, os derivados de selênio (ß-selenamidas) foram obtidos em maiores rendimentos e em menores tempos reacionais que os derivados de enxofre e de telúrio (?-tiamidas e ß-teluramidas, respectivamente). Uma das ß-selenamidas preparadas foi selecionada para testar a viabilidade de se empregar essa classe de compostos como estabilizantes quirais de nanopartículas metálicas. Embora as nanopartículas de paládio tenham se formado muito rapidamente, observou-se a aglomeração das mesmas após um curto período, o que indica que serão necessárias algumas modificações na estrutura das ß-selenamidas quirais para sua utilização nessa finalidade.

Abstract : In this work, a simple and efficient synthetic methodology was developed for the preparation of chiral ??chalcogenamides though the regioselective opening reaction of 2-oxazoline rings with different índium (III) chalcogenolate species under microwave irradiations.The 2-oxazoline were prepared from L-amino acids, an easily accessible material, relatively low costing and with high optical purity. Initially, the natural amino acids L-valine, L-phenylalanine, L-leucine and L-phenylglycine were reduced by borane to their respective aminoalcohols (88-96% yields) which, in the next step, were subjected to condensation with diferente carbonyl compounds to provide the 2-oxazolines in good yields (55-85%).Once obtained, the 2-oxazolines were subjected to the ring opening reaction by índium (III) organocalcogenolates, with the latter being generated in situ by the treatment of different dichalcogent with metallic índium (1.0 eq.) and molecular iodine (0.5 eq.). Reactions were conducted under microwave irradiation, and the best conditions were find to be ethylene glycol as solvent, temperature of 150°C, power of 50W and a reaction time between 20-45 minutes according to the dichalcogenide employed.Under optimized conditions a series of ?-chalcogenamides (26 examples, 10 of these novel), was prepared with interesting structural variety, since the synthetic strategy adopted allows to easily modify several regions of the target molecule class (modular synthesis). In general, selenium (?-selenamides) derivatives were obtained in higher yields and in smaller reaction times than the sulfur and tellurium derivatives (?-thiamides and ?-teluramides, respectively). One of the prepared ?-selenamides was tested as a chiral metal nanoparticle stabilizer. Although the palladium nanoparticles were formed very quickly, agglomeration of the nanoparticles was observed after a short period, indicating that some modifications in the structure of the chiral ?-selenamides would be required for their use in that purpose.