The electronic delocalization in para-substituted beta-nitrostyrenes probed by resonance Raman spectroscopy and quantum-chemical calculations

The electronic (UV-vis) and resonance Raman (RR) spectra of a series of para-substituted trans-beta-nitrostyrenes were investigated to determine the influence of the electron donating properties of the substituent (X = H, NO2, COOH, Cl, OCH3, OH, N(CH3)(2), and O-) on the extent of the charge transfer to the electron-withdrawing NO2 group directly linked to the ethylenic (C=C) unit. The Raman spectra and quantum chemical calculations show clearly the correlation of the electron donating power of the X group with the wavenumbers of the nu(s)(NO2) and nu (C=C)(sty) normal modes. In conditions of resonance with the lowest excited electronic state, one observes for X = OH and N(CH3)2 that the symmetric stretching of the NO2. nu(s)(NO2), is the most substantially enhanced mode, whereas for X = O-, the chromophore is extended over the whole molecule, with substantial enhancement of several carbon backbone modes. Copyright (c) 2008 John Wiley & Sons, Ltd.

Asymmetric Michael addition of aldehydes to nitroolefins catalyzed by L-prolinamide derivatives using phenols as co-catalysts

The asymmetric Michael addition of aldehydes to nitroolefins was investigated using L-prolinamide derivatives of 2-(2'-piperidinyl)pyridine as catalyst and a variety of phenols as co-catalyst. Extensive screening toward the effect of prolinamides, phenols, and solvents on this transformation revealed that a combination of (S)-2-(2'-piperidinyl)pyridine-derived trans-4-hydroxy-L-prolinamide 2c, (S)-1,1'-bi-2-naphthol, and dichloromethane was a promising system. This system was shown to be amenable to a rich variety of aldehydes and nitroolefins and afforded the nitroaldehyde products with excellent yield, enantiomeric excess (up to 99%) and diastereoselectivity ratio (up to 99/1), even in the case of 1 mol % catalyst loading and 1.5 equiv of aldehydes.

Ion-tagged prolinamide organocatalysts for the direct aldol reaction on-water

A concise synthesis of two imidazolium ion-tagged prolinamide organocatalysts 3 and 4, varying in anionic component (CF3COO- and PF6 -, respectively) is presented. The latter could be classified as an ionic liquid with a melting point of 66.3 °C, and glass transition temperature of 14.5 °C. The efficiency of each catalyst was compared via a direct aldol reaction revealing a large contrast in catalytic performance, with the catalyst bearing the PF6 - anion being superior. The optimal conditions were determined to be an on-water reaction system, and substrate scoping gave a range of desired aldol products in high conversion (up to >99 %), dr (up to 98:2), and er (up to 96:4). The application of these catalysts to beta-nitrostyrene conjugate addition is also presented. Graphical Abstract: [Figure not available: see fulltext.]

Estudo do mecanismo do nitrofeniletano na prostaglandina-endoperóxido sintase e relação estrutura-propriedade de nitroderivados

Estudos anteriores sugerem que o óleo essencial da Aniba canelilla contendo altos níveis de 1-nitro-2-feniletano apresenta atividade antinociceptiva, antiinflamatória e hipotensora. Um estudo teórico de correlação entre estrutura química versus atividade biológica do 1-nitro-2-feniletano e a prostaglandinaendoperóxido sintase foi realizado. Além disso, foi feita uma análise conformacional do nitrofeniletano, bem como modificações em sua estrutura química, obtendo-se derivados nitroestirenos e cinamatos, para a posterior avaliação da relação estrutura-propriedade. A análise conformacional do nitrofeniletano foi realizada usando o método DFT/B3LYP com o conjunto de base 6-31G(d) através da variação da torção do angulo dihedro entre as ligações dos carbonos C₁-C₂ ligadas aos grupos fenila e nitro, com variação de intervalos de 5°, na faixa de 0° a 180°, visando a busca dos confôrmeros de menor energia. O confôrmero de 180º do dihedro O₂N-C₁-C₂-C₆H₅ foi significativamente mais estável e isto pode ser explicado em termos do equilíbrio pela presença de sete geometrias de mais baixas energias. A análise de HOMO e LUMO mostra que os grupamentos fenila e metileno contribuem para a formação deste orbital. O cálculo de energia e determinação de propriedades eletrônicas relacionadas com o mecanismo de interação com a ciclooxigenase demonstrou boa correlação entre os grupos nitro e carboxílico, os quais podem ser classificados como bioisósteros. Os resultados das propriedades físico-químicas calculadas indicam uma maior correlação do nitrofeniletano com o ácido acetilsalicílico, podendo ter seu mecanismo de ação relacionado através de interações com a Arg-120 e Ser-530.Cálculos realizados com a guanidina protonada pelo DFT/B3LYP/6-31G(d,p) parao complexo contendo o grupo carboxilato exibem uma energia de interação mais favorável, com valor de -136,34 kcal/mol, quando comparado com a molécula contendo o grupo nitro, com valor de -12,84 kcal/mol, o que pode explicar a maior efetividade da indometacina, semelhante aos resultados biológicos. Os derivados do nitrofeniletano apresentaram uma relação estrutural com derivados de cinamatos, diferindo nas propriedades redox, o que pode favorecer o desenvolvimento de estruturas protótipo como moléculas bioativas a partir destes esqueletos moleculares.