Transformações químicas, caracterizações e estudo de modelagem molecular do clerodano bioativo trans-desidrocrotonina

In this work it were developed synthetic and theoretical studies for clerodane-type diterpenes obtained from Croton cajucara Benth which represents one of the most important medicinal plant of the Brazil amazon region. Specifically, the majoritary biocompound 19-nor-clerodane trans-dehydrocrotonin (t-DCTN) isolated from the bark of this Croton, was used as target molecule. Semi-synthetic derivatives were obtained from t-DCTN by using the followed synthetic procedures: 1) catalytic reduction with H2, 2) reduction using NaBH4 and 3) reduction using NaBH4/CeCl3. The semi-synthetic 19-nor-furan-clerodane alcohol-type derivatives were denominated such as t-CTN, tCTN-OL, t-CTN-OL, t-DCTN-OL, t-DCTN-OL, being all of them characterized by NMR. The furan-clerodane alcohol derivatives t-CTN-OL and tCTN-OL were obtained form the semi-synthetic t-CTN, which can be isolated from the bark of C. cajucara. A theoretical protocol (DFT/B3LYP) involving the prevision of geometric and magnetic properties such as bond length and angles, as well as chemical shifts and coupling constants, were developed for the target t-DCTN in which was correlated NMR theoretical data with structural data, with satisfactory correlation with NMR experimental data (coefficients ranging from 0.97 and 0.99) and X-ray diffraction data. This theoretical methodology was also validated for all semi-synthetic derivatives described in this work. In addition, topological data from the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) showed the presence of H-H and (C)O--H(C) intramolecular stabilized interactions types for t-DCTN e t-CTN, contributing to the understanding of the different reactivity of this clerodanes in the presence of NaBH4.

Neste trabalho foram desenvolvidos estudos sintéticos e teóricos para clerodanos bioativos obtidos de uma das plantas medicinais mais representativas da região Amazônica do Brasil, Croton cajucara Benth. Especificamente, utilizou-se como molécula alvo o biocomposto majoritário isolado das cascas do caule deste Croton, o diterpenóide 19-nor-clerodano trans-desidrocrotonina (t-DCTN). Derivados semisintéticos foram obtidos de t-DCTN utilizando-se os seguintes procedimentos sintéticos: 1) redução catalítica com H2, 2) redução com NaBH4 e 3) redução estereosseletiva com NaBH4/CeCl3). Os derivados semi-sintéticos do tipo 19-nor-furano-clerodanos alcoólicos foram denominados de t-CTN, t-CTN-OL, t-CTN-OL, t-DCTN-OL e t-DCTN-OL, tendo sido caracterizados por RMN. Os álcoois clerodanos derivados t-CTN-OL e t-CTN-OL foram obtidos a partir do derivado semi-sintético t-CTN, que também pode ser isolado das cascas do caule de C. cajucara. Uma metodologia teórica (DFT/B3LYP) envolvendo a previsão de propriedades geométricas e magnéticas como ângulos e distâncias de ligações bem como deslocamento químico e constante de acoplamento, foi desenvolvida para a molécula alvo t-DCTN em que foram correlacionados dados teóricos de RMN e estruturais, tendo sido obtidas correlação satisfatórias com dados experimentais de RMN (com coeficientes de correlação variando entre 0,97 e 0,99) e de difração de Raios-X. Esta metodologia teórica foi validada para todos os derivados semi-sintéticos apresentados neste trabalho. Em adição, informações topológicas obtidas com o auxílio da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) evidenciaram a presença de interações estabilizantes intramoleculares do tipo H-H e (C)O--H(C) em t-DCTN e t-CTN, contribuindo para o entendimento da diferente reatividade destes clerodanos na presença de NaBH4.