Síntese de tiazolidinas quirais para reações aldólicas assimétricas

Abstract

A organocatálise é uma área de investigação em grande crescimento nos últimos anos pois possui várias vantagens relativamente à utilização de catalisadores metálicos, nomeadamente a não utilização de metais e a possibilidade de efetuar as reações em condições não inertes e não anidras. Neste trabalho, foram preparados vários derivados de tiazolidinas quirais, partindo da L-cisteína, por reação do grupo ácido com várias aminas, formando amidas. Foram introduzidas diferentes funcionalizações, tais como tioureias e sulfonamidas, bem como grupos com diferentes volumes de modo a controlar o impedimento estéreo dos diferentes organocatalisadores. Os organocatalisadores sintetizados foram ensaiados em reações aldólicas intermoleculares entre a acetona e o p-nitrobenzaldeído, sendo obtidas conversões até 50% e ee até 69%. Para além disso, foram testados vários aditivos quirais e não quirais em reações aldólicas, com o objetivo de melhorar a eficiência dos vários organocatalisadores. Na sua maioria, os aditivos possuem grupos ácido, capazes de formar pontes de hidrogénio com os organocatalisadores e substrato, que permitem melhorar os resultados de conversão e excesso enantiomérico das reações aldólicas. Um dos aditivos que se revelou mais promissor foi o ácido (S)-(+)-mandélico, que, em conjugação com o organocatalisador (R)-N-((S)-feniletil)-1,3-tiazolidina-4-carboxamida, permitiu obter conversões até 97% e ee até 52%. A reação aldólica foi ainda estendida ao estudo de outros substratos aromáticos para além do p-nitrobenzaldeído. O melhor resultado foi obtido com o p-bromobenzaldeído com uma conversão de 22% e um ee de 89%, utilizando a (R)-N-[2-(3-feniltioureído)fenil]-1,3-tiazolidina-4-carboxamida. Foi ainda efetuada uma tentativa de racionalização dos resultados obtidos com os vários aditivos com base nos pKa dos diferentes ácidos e nos possíveis estados de transição formados no decurso da reação de catálise.