Síntese de Derivados Eletrofílicos do Pilar[5]areno para Aplicações em Química Supramolecular

Abstract

Os pilararenos são uma nova classe de macrociclos que permitem a complexação com outras moléculas por meio do sistema host-guest, permitindo uma série de aplicações. Seu surgimento na literatura ocorreu no ano de 2008, a partir do trabalho realizado por Ogoshi et al. Devido sua recente aparição em artigos científicos, ainda estão se desenvolvendo métodos para sua síntese, não sendo completamente descrita na literatura. Visando sintetizar um pilarareno que pudesse servir de precursor para futuras funcionalizações do mesmo para pesquisas de aplicabilidade, buscou-se desenvolver métodos de síntese para o bromopilar[5]areno (P5Br) que possui em sua extremidades o grupo bromo, ótimo grupo abandonador. A síntese ocorreu em duas etapas sendo a primeira a preparação do monômero que obteve um ótimo rendimento (94%) e a reação de ciclização, onde foram necessárias algumas otimizações devido a dependência da reação a diversos fatores, porém após algumas modificações obteve-se o produto final com um bom rendimento (74%). Visando uma síntese mais rápida e simples, buscou-se sintetizar o bromopilar[5]areno por meio da método onepot, transformando as duas etapas da síntese em apenas uma. Os resultados obtidos até então indicaram a formação do produto, porém ainda é necessário desenvolver uma técnica eficiente de purificação. Também foi realizada a síntese do tosilpilar[5]areno que possui um grupo tosil em sua extremidade no lugar do bromo. O monômero foi obtido com sucesso obtendo um rendimento de 78%, a ciclização obteve uma conversão calculada de 17%. O procedimento one-pot também foi testado para o tosilpilar[5]areno, porém também não obteve sucesso. Os produtos sintetizados foram caracterizados por espectrometria de infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear (RMN).

Pillararenes are a new class of macrocycles that allow complexation with other molecules through the host-guest system, enabling a range of applications. They first appeared in the literature in 2008, based on work carried out by Ogoshi et al. Due to their recent appearance in scientific articles, methods for their synthesis are still being developed and have not been fully described in the literature. In order to synthesize a pillararene that could serve as a precursor for future functionalizations for applicability research, sought to develop synthesis methods for bromopillar[5]arene (P5Br), which has the bromine group, an excellent leaving group. The synthesis took place in two stages, the first being the preparation of the monomer, which obtained an excellent yield (94%), and the cyclization reaction, where some optimizations were necessary due to the dependence of the reaction on various factors, but after some modifications the final product was obtained with a good yield (74%). Aiming for a faster and simpler synthesis, we tried to synthesize bromopillar[5]arene using the one-pot method, transforming the two synthesis steps into just one. The results obtained so far indicate the formation of the product, but it is still necessary to develop an efficient purification technique. The synthesis of tosylpillar[5]arene, which has a tosyl group, instead of bromine, was also carried out. The monomer was successfully obtained in 78% yield, and the cyclization obtained a calculated conversion of 17%. The one-pot procedure was also tested for tosylpillar[5]arene, but was also unsuccessful. The synthesized products were characterized by infrared spectrometry (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR).