Síntese de novos organocatalisadores quirais para reações assimétricas

Abstract

A organocatálise é uma das áreas de investigação de maior crescimento nestes últimos anos, devido a ser uma alternativa à utilização de catalisadores metálicos. Foi neste contexto que surgiu o presente trabalho, que teve como objetivo a síntese de vários organocatalisadores e a avaliação das suas potencialidades em várias reações assimétricas. Partindo do ácido canfórico, foi sintetizada a respetiva diamina por reação de Schmidt. A partir da diamina foram sintetizados vários organocatalisadores do tipo tioureia e aciltioureia. Usando como composto inicial a L-cisteína, e por reação desta com formaldeído foi obtido o ácido da tiazolidina. A partir desta foram também sintetizados vários organocatalisadores com estruturas variadas. Todos os compostos foram sintetizados por transformação do grupo ácido num grupo amida com diferentes funcionalizações (tioureia, aciltioureia, sulfonamida, etc.). Partindo do hidrocloreto do éster metílico da cisteína foi também iniciada uma sequência sintética com o objetivo de obter uma tioureia derivada da hidroximetiltiazolidina. No entanto, devido a dificuldades em algumas etapas e à extensão da rota sintética necessária para a obtenção do composto pretendido, não foi possível terminar esta rota sintética. Todos os organocatalisadores sintetizados foram testados em reações assimétricas de Strecker, usando como substratos a 1-fenil-N-(fenilmetil)metanimina e a 1-fenil-N- (benzidril)metanimina. Para a maioria dos organocatalisadores as conversões obtidas foram boas, no entanto, verificou-se que o primeiro substrato (1-fenil-N-(fenilmetil)metanimina) apresentou sempre conversões superiores ao segundo (1-fenil-N-(benzidril)metanimina). Todos os organocatalisadores ensaiados apresentam baixos valores de seletividade, com ee <11%. A atividade e seletividade dos organocatalisadores sintetizados foi também avaliada na reação aldólica entre o p-nitrobenzaldeído e a acetona. Foram estudados alguns parâmetros da reação, nomeadamente o efeito de vários solventes, diferentes temperaturas e tempos de reação, assim como o efeito de vários aditivos. Em relação aos derivados do ácido canfórico estes mostraram não ser muito ativos neste tipo de reação pois conduziram a valores de conversão muito baixos, mesmo utilizando diferentes aditivos e solventes. Quanto aos derivados das tiazolidinas, alguns dos organocatalisadores mostraram-se pouco ativos nesta reação, mas os organocatalisadores do tipo tioureia, revelaram boa atividade e seletividade, tendo-se obtido excessos enantioméricos até 71%.Por fim, foi também efetuado um estudo preliminar da atividade dos organocatalisadores do tipo tiazolidina na reação assimétrica de Henry, entre o benzaldeído e o nitrometano. As conversões obtidas foram moderadas (até 33%), assim como os excessos enantioméricos (até 25%). Para tentar aumentar a eficiência dos organocatalisadores terão de ser testadas outras condições de reação, assim como diferentes solventes, aditivos e temperaturas de reação.