Novos métodos de síntese de 4-quinolonas e benzo[b]acridonas

As 4-quinolonas e as acridonas são duas importantes famílias de compostos heterocíclicos azotados naturais que apresentam uma variedade de importantes aplicações biológicas. As 4-quinolonas têm sido objecto de extensos estudos devido às suas potenciais aplicações como fortes agentes citotóxicos, antimitóticos e anti-plaquetários e como protectores cardiovasculares, mas o seu uso é principalmente como antibióticos de largo espectro. As acridonas são conhecidas por apresentarem importante actividade antiviral, antiparasitária, contra a leishmania e a malária, e anticancerígena. A variedade de importantes aplicações biológicas das 4-quinolonas e das acridonas e a contínua procura pela comunidade científica de novas substâncias com actividades biológicas atractivas destaca estes compostos como alvos interessantes para a preparação de novos derivados e/ou para o desenvolvimento de novos métodos de síntese destas duas famílias de compostos. No primeiro capítulo desta dissertação descreve-se a síntese dos compostos de partida que tiveram de ser previamente preparados para o desenvolvimento das novas rotas de síntese apresentadas nos capítulos seguintes. A 4-cloro-3- formilquinolina foi obtida através da reacção de Vilsmeier-Haack da 2’-aminoacetofenona enquanto que a 3-formilquinolin-4(1H)-ona foi facilmente preparada por hidrólise ácida da anterior. Foi necessário proteger o grupo amina da quinolin-4(1H)-ona para evitar reacções secundárias e foram descritas as reacções de protecção com o grupo metilo, etoxicarbonilo e ptoluenossulfonilo. Os 2,2-dióxidos de 1,3-di-hidrobenzo[c]tiofeno, necessários para o estudo das reacções de Diels-Alder, não se encontram disponíveis comercialmente e a sua síntese é também descrita. No segundo capítulo reporta-se uma nova e eficiente rota de síntese de (Z)- e (E)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas a partir da reacção de Wittig da 4-cloro-3- formilquinolina e de 3-formilquinolin-4(1H)-onas com benzilidenotrifenilfosforanos. As (Z)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas foram obtidas com elevada diastereoselectividade a partir da reacção das 3-formilquinolin- 4(1H)-onas N-protegidas enquanto que as (E)-3-estirilquinolin-4(1H)-onas foram preparadas através da reacção de Wittig da 4-cloro-3-formilquinolina seguida da hidrólise ácida das respectivas (Z)- e (E)-4-cloro-3-estirilquinolinas obtidas. Ambas as rotas sintéticas são eficientes, independentemente dos substituintes dos benzilidenotrifenilfosforanos. No terceiro capítulo, descreve-se um novo método de síntese de novas benzo[b]acridonas a partir da reacção de Diels-Alder de 3-formilquinolin-4(1H)- onas N-protegidas, que actuam como dienófilos, com dienos altamente reactivos, os orto-benzoquinodimetanos, preparados in situ através da extrusão térmica do dióxido de enxofre dos respectivos 2,2-dióxidos de 1,3-dihidrobenzo[ c]tiofeno. A reacção de cicloadição das 3-formilquinolin-4(1H)-onas N-protegidas com orto-benzoquinodimetanos origina as benzo[b]-1,6,6a,12atetra- hidroacridin-12(7H)-onas esperadas, que são o resultado da referida cicloadição seguida de desformilação in situ, e mostrou ser eficiente apenas quando o grupo amina está derivatizado com um grupo sacador de electrões. A desidrogenação destas benzo[b]-1,6,6a,12a-tetra-hidroacridin-12(7H)-onas em dimetilsulfóxido utilizando uma quantidade catalítica de iodo foi também descrita e originou como produto principal as benzo[b]acridin-12(7H)-onas N-desprotegidas. Todos os compostos novos sintetizados foram caracterizados por diversas técnicas analíticas, especialmente por estudos espectroscópicos de ressonância magnética nuclear (RMN), incluindo espectros de 1H e 13C, bidimensionais de correlação espectroscópica homonuclear e heteronuclear e de efeito nuclear de Overhauser (NOESY). Foram também efectuados, sempre que possível, espectros de massa (EM) e análises elementares ou espectros de massa de alta resolução (EMAR) para todos os compostos novos sintetizados. O tautomerismo da 3-formil- e 3-estirilquinolin-4(1H)-onas e as isomerizações (E) (Z) e rotacional das 3-estirilquinolin-4(1H)-onas e das 4-cloro-3-estirilquinolinas foram estudados através de ressonância magnética nuclear experimental (RMN 1H e 13C) e teórica [B3LYP/6-311++G(d,p)].

The collision induced loss of carbon monoxide from deprotonated benzyl benzoate in the gas phase. An anionic 1,2-Wittig type rearrangement

The ion PhCO2--CHPh, upon collision activation, undergoes competitive losses of CO and CO2 of which the former process produces the base peak of the spectrum. Product ion and substituent effect (Hammett) studies indicate that PhCO2--CHPh cyclises to a deprotonated hydroxydiphenyloxirane which ring opens to PhCOCH(O-)Ph. This anion then undergoes an anionic 1,2-Wittig type rearrangement {through [PhCO- (PhCHO)]} to form Ph2CHO- and CO. The mechanism of the 1,2-rearrangement has been probed by an ab initio study [at MP4(SDTQ)/6-31++G(d,p) level] of the model system HCOCH2O- →; MeO- + CO The analogous system RCO2--CHPh (R = alkyl) similarly loses CO, and the migratory aptitudes of the alkyl R groups in this reaction are Bu′ > Me > Et ∼Pri). This trend correlates with the order of anion basicities (i.e. the order of ΔG○acid values of RH), supporting the operation of an anion migration process. The loss of CO2 from PhCO2--CHPh yields Ph2CH- as the anionic product: several mechanistic scenarios are possible, one of which involves an initial ipso nucleophilic substitution.

Synthetic applications of intramolecular aza-Wittig reaction for the preparation of heterocyclic compound

[EN] A review focused on recent advances in intramolecular aza-Wittig reaction of phosphazenes with several carbonyl or analogous compounds is reported. Phosphazenes afford intramolecular aza-Wittig reaction with different groups within the molecule as aldehydes, ketones, esters, thioesters, amides, anhydrides and sulfimides. One of the most important applications of this reaction is the synthesis of a wide range of heterocyclic compounds, ranging from simple monocyclic compounds to complex polycyclic and macrocyclic systems.

A modified Wittig polycondensation - to high-trans- and high-molecular weight PPVs

A modified Wittig polycondensation was developed by replacing the bulky -PPh3 with -PBu3 ylide. Our studies suggested that the modified polymerization dramatically enhances trans-selectivity due to the decreased 1.3-steric interaction between butyl chain and triphenylamine group, together with the 1,2-steric interaction between the phenyl ring of the ylide and the triphenylamine group of the aldehyde. Moreover, the method also enhances high-molecular weight products by increasing the activity and solubility of the ylide.

A New Stereocontrolled Total Synthesis of the Mast Cell inhibitory Alkaloid, (+)-Monanchorin, via the Wittig Reaction of a Stabilized Ylide with a Cyclic Guanidine Hemiaminal

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An asymmetric total synthesis of the mast cell inhibitor (+)-monanchorin is reported in which a Sharpless AD on 11 and a cyclic sulfate ring opening with an azide feature as key steps. After further manipulation, a novel guanidine-controlled ester reduction provided the guanidine-hemiaminal 25 which underwent Wittig olefination to give 27. Hydrogenation and a second guanidine-controlled reduction of the ester in 28, to obtain aldehyde 29, then set up a trifluoroacetic acid mediated cyclization to give (+)-monanchorin TFA salt.

Corroles : synthesis, functionalization and application as chemosensors

O trabalho de investigação apresentado nesta dissertação foi desenvolvido tendo como objectivo a síntese e funcionalização de meso-triarilcorróis para utilização como quimiossensores. Este trabalho encontra-se apresentado ao longo de cinco capítulos. No primeiro capítulo são apresentadas as características gerais, as metodologias de síntese e de funcionalização de macrociclos de tipo corrólico, e descrevemse algumas aplicações em que têm sido utilizados. São ainda abordadas algumas das propriedades e características dos quimiossensores e os mecanismos de deteção de diversos analítos. No segundo capítulo, após uma pequena introdução às reações de Wittig e de Diels-Alder, escolhidas para a funcionalização do macrociclo corrólico, descreve-se o estudo efectuado para a obtenção do complexo de gálio(III) do 3- vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol e o seu comportamento como dieno, em reações de Diels-Alder na presença dos dienófilos 1,4-benzoquinona e 1,4- naftoquinona. Desses estudos resultaram dois aductos cuja habilidade sensorial, bem como a dos seus precursores, foi estudada, em solução, na presença de aniões esféricos (F-, Br-, Cl-), lineares (CN-) e volumosos (CH3COO-, H2PO4 -). Dos macrociclos estudados verificou-se que o corrol base-livre 5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol apresenta uma elevada sensibilidade para o anião fluoreto (F-), e que a coordenação do núcleo corrólico com gálio(III) diminui a afinidade para este anião. Em geral, todos os compostos mostraram afinidade para o anião cianeto (CN-) mesmo quando em suportes poliméricos. O gel de poliacrilamida revelou-se muito promissor na determinação de CN- em amostras de água. No terceiro capítulo é avaliada a reatividade do complexo de gálio(III) do 3- vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol ainda como dieno mas agora na presença de um dienófilo linear, o acetilenodicarboxilato de dimetilo. Desse estudo resultaram dois novos derivados corrólicos. A habilidade sensorial dos mesmos perante os aniões fluoreto, cianeto, acetato, e fosfato foi avaliada por espectroscopia de absorção e emissão tendo um dos aductos mostrado ser colorimétrico para o anião cianeto. No quarto capítulo descreve-se a síntese e caracterização de dois conjugados do tipo corrol-cumarina, resultantes de reações de Hetero-Diels-Alder entre o 3-vinil-5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrolatogálio(III)(piridina) e orto-quinonasmetídeos gerados in situ a partir de reacções de Knoevenagel entre cumarinas e paraformaldeído. Realizaram-se estudos de afinidade sensorial para aniões e catiões com estes macrociclos, bem como com conjugados porfirinacumarina análogos. A inserção de uma unidade cumarina conferiu uma excepcional solubilidade tendo os novos derivados apresentado solubilidade em etanol. No quinto e último capítulo desta dissertação é avaliada a capacidade sensorial do 5,10,15-tris(pentafluorofenil)corrol e da sua espécie monoaniónica, para os catiões metálicos Na+, Ca2+, Cu2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+, Ag+, Al3+, Zn2+, Ni2+, Cr3+, Ga3+, Fe3+ em tolueno e acetonitrilo. Os macrociclos corrólicos mostraram ser selectivos e colorimétricos para o catião Hg2+. Neste trabalho descreve-se ainda a síntese do derivado -iminocorrol, que após funcionalização com o 3-isocianatopropiltrimetoxisilano originou um derivado do tipo alcoxisilano, que foi, posteriormente, ancorado a nanopartículas comerciais de sílica. As novas nanopartículas ancoradas com o alcoxisilano corrol foram estudadas na presença de Cu2+, Hg2+ e Ag+. Na presença do catião Ag+ assistiu-se a uma mudança de cor, de verde para amarelo.

Aplicação de zeólitos hierárquicos a reacções de acilação de Friedel-Crafts

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química

Calixarenos metálicos catalisadores de reacções orgânicas industriais sustentáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Obtención de oligómeros y polímeros electroluminiscentes vía reacciones de claisen-schmidt y wittig.

Tesis (Doctor en Ingeniería de Materiales) UANL, 2013.

Reacções imunológicas associadas aos anti-inflamatórios não-esteróides

As reacções de hipersensibilidade relacionadas com os anti-inflamatórios não-esteróides (AINEs) são muito comuns na população, sendo consideradas como a segunda causa para o aparecimento deste tipo de reacções. Os AINEs podem desencadear reacções de hipersensibilidade alérgicas (imediatas e tardias) e reacções não alérgicas. Clinicamente, esta hipersensibilidade pode ser manifestada a nível respiratório, cutâneo e sistémico. O diagnóstico, in vivo (testes cutâneos e testes de provocação oral, nasal e de inalação) ou teste in vitro (BAT, CAST, ASPIteste e TTL), é um passo importante para prevenir o aparecimento de novas reacções e encontrar uma terapêutica alternativa para o paciente. Quando o paciente apresenta hipersensibilidade a um único AINE pode ser prescrito um AINE de outra família. Enquanto que se a hipersensibilidade for cruzada é mais seguro optar-se pelos inibidores selectivos da COX-2.