Síntese de arenos bicíclicos funcionalizados com organocalcogênios empregando o sistema catalítico I2/DMSO

Abstract

No presente trabalho realizou-se a síntese de arenos bicíclicos e heteroaromáticos contendo grupamentos organosselênio e organoenxofre, de grande relevância biológica, através de uma metodologia considerada ambientamente adequada, sem solventes e metais. A preparação regiosseletiva de derivados de compostos naftalênicos, quinolinas e isoquinolinas contendo uma porção de organosselênio e organoenxofre foi possível através da funcionalização da ligação C(sp2)-H e consequente formação da ligação carbono-calcogênio. Esta reação foi promovida pelo uso de um sistema catalítico baseado em iodo molecular e DMSO como oxidante. Nessa metodologia, as reações foram realizadas a partir de um equivalente dos compostos bicíclicos mencionados, meio equivalente de dicalcogenetos de diorganoíla, 20 mol% de iodo molecular e 2 equivalentes de DMSO, podendo essa metodologia ser realizada em aquecimento convencional ou irradiação de micro-ondas. Os produtos desejados foram obtidos em até 98% de rendimento em tempos reacionais de 10 a 30 minutos sob irradiação de micro-ondas e, 1 a 24 horas sob aquecimento convencional, de acordo com o substrato bicíclico utilizado. A partir desse protocolo foi possível a funcionalização do conhecido anti-inflamatório naproxeno com um grupamento organosselênio. Adicionalmente, a metodogia foi adaptada para a preparação regiosseletiva do heterociclo selenilimidazo[2,1-b]tiazol, núcleo de importância química e farmacológica. Nesse caso, 2-metil-6-fenilimidazo[2,1-b]tiazol e disseleneto de difenila foram empregados como substratos modelos para otimização dos parâmetros reacionais. Nesta reação, a condição ideal foi na presença de 15 mol% de iodo molecular e 2,5 equivalentes de DMSO para obtenção do 2-metil-6-fenil-5-(fenilselenil)imidazo[2,1-b]tiazol em 90% de rendimento em apenas 5 minutos sob irradiação de micro-ondas.

Abstract : In the present work, an environmental friendly approach was used for the synthesis of biologically relevant bicyclic arenes and heteroaromatic selenium- and sulfur-containing compounds under metal- and solvent-free conditions. The regioselective synthesis derivatives selenium and sulfur substituted naphthalene compounds, quinolines and isoquinolines were prepared through C(sp2)-H bond chalcogenation using catalytic amount of molecular iodine and DMSO as an oxidant. In this methodology, the reactions were carried out from one molar equivalent of bicyclic arenes, half-molar equivalent of diorganyl dichalcogenides, 20 mol% of molecular iodine and 2 equivalents of DMSO as oxidizing agent, using conventional heating or microwave. Under microwave irradiation, the desired products were obtaneid in up to 98% of yields in reaction times of 10 to 30 minutes and, under conventional heating, depending on the substrate, 1 to 24 hours of reaction time was needed. Futhermore, it was possible to perform the seleno-functionalization of naproxen, a known anti-inflammatory. Additionally, the methodology was extended to the regioselective seleno-functionalization of imidazo[2,1-b]thiazole, a nucleus with chemical and pharmacologic importance. 2-Methyl-6-phenylimidazo[2,1-b]thiazole and diphenyl disselenide were used as model substrate for the optimization. In this case, 15 mol% of molecular iodine and 2.5 equivalents of DMSO was found to be ideal, giving 2-methyl-6-phenyl-5-(phenylselenyl)imidazo[2,1-b]thiazole in 90% of yield after 5 minutes of microwave irradiation.