Síntese de ligandos tiazolidínicos para catálise enantiosselectiva

Abstract

O trabalho apresentado nesta tese tinha como objetivo o desenvolvimento de novos catalisadores quirais adequados para processos catalíticos de alquilação enantiosseletiva do benzaldeído com ZnEt2. Este processo permite obter álcoois secundários quirais, compostos que apresentam um largo espetro de aplicações, nomeadamente, nas indústrias farmacêutica, agroquímica e de perfumaria. Uma primeira fase do trabalho centrou-se no design e síntese de novos ligandos quirais. Escolhemos como reagentes de partida, compostos naturais quirais acessíveis, a L-cisteína e o hidrocloreto do seu éster metílico. Sobre estes foram efetuadas modificações estruturais que conduziram a vários ligandos com base tiazolidínica. Partindo do hidrocloreto do éster metílico da L-cisteína, foi iniciada uma sequência sintética com o objetivo de obter a tiazolidina com grupo aldeído em C4, que subsequentemente seria transformado em grupos imina e amina, fornecendo novos ligandos tiazolidínicos. Apesar das dificuldades sintéticas encontradas e da extensão da via sintética necessária para a obtenção do composto pretendido, foi possível chegar ao penúltimo passo da sequência sintética, formação da imina e amina protegidas no azoto da tiazolidina, não tendo sido, porém, possível, por limitações de tempo, fazer a desproteção e terminar esta via sintética. Numa segunda fase do nosso trabalho, os ligandos sintetizados foram ensaiados em reações de alquilação enantiosseletiva do benzaldeído com ZnEt2. Os ligandos derivados da L-cisteína, com grupo carboxilo em C4, originaram produtos que apresentaram valores de excesso enantiosseletivo, ee, baixos e conversões moderadas. Um ligando do tipo carboxilato derivado da L-cisteína foi também preparado e ensaiado na alquilação enantiosseletiva do benzaldeído. A conversão observada foi baixa e a indução de quiralidade foi nula, dando origem a uma mistura racémica. Os ligandos derivados do éster metílico da L-cisteína, com grupo éster em C4, apresentaram produtos com conversões elevadas e bons valores de ee, até 77%, com a tiazolidina 2-(1-naftílica). Os resultados obtidos na alquilação permitiram tirar algumas conclusões sobre a influência, na reatividade e seletividade, de diferentes substituintes Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra vi presentes na posição 2 do anel tiazolidínico. Foi ainda objetivo deste trabalho a síntese e estudo de complexos de zinco dos ligandos tiazolidínicos com grupo éster em C4 por cristalografia de raios-X. Este estudo permitiria esclarecer o modo de coordenação destes ligandos, o que por sua vez levaria a um melhor entendimento do mecanismo de alquilação enantiosseletiva de aldeídos com ZnEt2. Seria assim possível modelar a síntese de ligandos tiazolidínicos mais eficientes, derivados do éster metílico da L-cisteína. Foi feita a síntese de alguns complexos e diversas tentativas de obter cristais adequados à análise por cristalografia de raios-X, o que não foi possível no caso dos ésters das tiazolidinas. Contudo, o complexo de zinco de uma tiazolidina ácida, que foi possível analisar por raios-X, permitiu tirar conclusões sobre o modo de coordenação destes compostos.