Curtin-Hammett versus non-Curtin-Hammett frameworks is optimizing the enantioselective binolam/titanium(IV)-catalyzed cyanobenzoylation of aldehydes: Part 2

Extensive experimental and computational studies have been carried out on the enantioselective titanium(IV)-catalyzed cyanobenzoylation of aldehydes using 1:n Binolam:Ti(OiPr)4 mixtures as precatalysts, with the purpose of identifying the key mechanistic aspects governing enantioselectivity. HCN and isopropyl benzoate were detected in the reacting mixtures. This, as well as the reaction’s response to the presence of an exogenous base, and the failure to react in the presence of Binol:Ti(OiPr)4 mixtures, led us to propose not a direct cyanobenzoylation but an indirect process involving enantioselective hydrocyanation followed by O-benzoylation. Computational work provided positive evidence for the intervention of both indirect and direct cyanobenzoylation routes, the former being faster. However, the standard Curtin–Hammett-based optimization search ended with unsatisfactory results. Experimental and computational DFT studies (B3LYP/6-31G*) led us to conclude that: (1) the overall cyanobenzoylation of aldehydes catalyzed by 1:n Binolam:Ti(OiPr)4 mixtures involves an enantioselective hydrocyanation followed by an stereochemically inert O-benzoylation; (2) the initial complexes prevailing in a 1:1 Binolam:Ti(OiPr)4 mixture are the solvated mononuclear monomer 5·2(iPrOH) and solvated dinuclear dimer 9·2(iPrOH), whereas 9·2(iPrOH) is the major component in a 1:2 or higher 1:n mixture; (3) since the slowest step is that of benzoylation of ligated iPrOH which yields the actual catalysts 5–9, the catalytic system fits into a non-Curtin–Hammett framework, the final products deriving from a kinetic quench of the competing routes; and (4) accordingly, catalysis by 1:1 Binolam:Ti(OiPr)4 mixtures should involve cyanobenzoylations promoted by mononuclear 5, contaminated with those promoted by some dinuclear open dimer 9, whereas cyanobenzoylations catalyzed by a 1:2 and higher 1:n mixtures should be the result of catalysis promoted by the large amounts of dinuclear open dimer 9.

Isoprene-mediated lithiation of imidazole derivatives: mechanism considerations

The isoprene-mediated lithiation, with lithium metal, of different imidazole derivatives is an interesting methodology for their functionalization. Studies of different possible intermediates involved in the reaction employing density functional theory calculations, at the B3LYP/6-311++G(d,p) level are considered. A plausible mechanism is described, in which isoprene is reduced, to the corresponding radical anion, in the presence of Li(s), acting then as a base deprotonating N-methylimidazole (NMI) and producing the 1,1-dimethylallyl radical. This radical is further reduced by the excess of lithium proceeding once more as a base. This final step produces stable final products that compensate the previous equilibriums, making favourable the whole process.

Uso do zoneamento ambiental do Médio Rio Grande na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina - Passos/MG

Este trabalho é parte integrante do Projeto Grande Minas - União pelas Águas, que realizou o Zoneamento Ambiental das Sub-bacias Hidrográficas dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande. Após a obtenção dos produtos finais do zoneamento, entra-se agora, na fase de “Implementação”, ou seja, de sua aplicação direta para contribuir no processo de gestão dos recursos hídricos das sub-bacias hidrográficas da área de estudo. Neste trabalho estuda-se, especificamente, a sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina, considerada uma das 34 sub-bacias que envolvem a Bacia Hidrográfica dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande e situa-se no município de Passos-MG, possuindo uma área de 457,9 km². O trabalho busca dar uma contribuição para a gestão dos recursos hídricos nesta sub-bacia, que vem sofrendo com a degradação do seu recurso hídrico. O objetivo é disponibilizar instrumentos cartográficos para subsidiar a gestão dos recursos hídricos e, com isto, contribuir com a sua preservação e uso sustentável. A sistemática metodológica envolve uma análise dos aspectos legais da área de estudo; a construção de um Banco de Dados Digital georreferenciado com informações sobre os meios físico, biótico e socioeconômico da sub-bacia e a produção de uma carta derivada, de cunho interpretativo e de fácil leitura, que possa ser utilizada diretamente pelo gestor público nas tomadas de decisões. A base digital produzida conta com uma série de mapas digitais, dentre eles: mapas climáticos, de solos, declividades, geomorfológico, geológico, de sistemas aquíferos, hidrográfico, uso e ocupação do solo. Com relação à carta derivada, destaca os terrenos que apresentam maior predisposição à alterações diretas nos recursos hídricos.