Reações pericíclicas na síntese de novos cristais líquidos

Abstract

O presente trabalho foi centrado na utilização de diferentes reações pericíclicas como etapas-chave na síntese de novas famílias de moléculas orgânicas com foco em propriedades líquido cristalinas. O capítulo 3 objetivou a síntese de novas moléculas através da cicloadição [4+2]. Foram utilizadas bases de Schiff intermediárias pré-mesogênicas, contendo isoxazolina ou isoxazol. As bases de Schiff foram estudadas quanto a cinética de hidrólise. A reação de cicloadição [4+2] utilizada foi a Aza Diels-Alder, entre aril iminas e alcenos, para a formação do núcleo tetrahidroquinolina, posteriormente oxidado a quinolina. Os compostos 3.7a-c e 3.10a-e obtidos foram caracterizados e os resultados das análises térmicas mostraram apenas a presença de mesofase nemática. No capítulo 4, utilizou-se a cicloadição (2+1) entre (+)-citronelol e iodometano para a formação de ciclopropano. Não foi determinada a estereosseletividade da reação. O composto sintetizado foi acoplado, através da reação de Mitsunobu, a diferentes núcleos pró-mesogênicos. Os compostos 4.4a-d foram caracterizados e seu poder de torção helicoidal, devido à sua quiralidade, foi medido com celas do tipo Grandjean-Cano em diferentes concentrações entre os compostos 4.4a-d e 5CB (4-ciano-4’-pentilbifenil). O rearranjo sigmatrópico [3,3] foi a principal etapa, no capítulo 5, para a síntese de uma nova família de compostos orgânicos, partindo-se do alilfenil éter para a obtenção do o-alilfenol. O grupamento alila foi utilizado como dienófilo na reação de cicloadição (3+2) com a p-deciloxibenzaldoxima. Dos 16 compostos sintetizados, 3 apresentaram características líquido cristalinas com mesofase esmético A ou colunar retangular. Além disso, na oxidação do anel isoxazolina à isoxazol, observou-se um comportamento quimiosseletivo entre os carbonos metilênicos, no qual apenas o carbono metilênico ligado ao heterociclo isoxazol e a uma fenila, também foi oxidado a carbonila.

The present work centered on the use of different pericyclic reactions as key steps in the synthesis of new families of organic molecules with a focus on liquid crystalline properties. Chapter 3 aimed at the synthesis of new molecules through cycloaddition [4+2]. Pre-mesogenic intermediate Schiff base molecules containing isoxazoline or isoxazole were used. These Schiff bases were studied for their hydrolysis kinetics. The cycloaddition reaction [4+2] used was Aza Diels-Alder, between aryl imines and alkenes, for the formation of the tetrahydroquinoline nucleus, later oxidized to quinoline. Compounds 3.7a-c and 3.10a-e obtained were characterized and the results discussed. Final compounds showed nematic mesophase. In chapter 4, cycloaddition (2+1) between (+)-citronelol and iodomethane was used to form cyclopropane. The stereoselectivity of the reaction was not identified. This synthesized molecule was coupled, through the Mitsunobu reaction, to different pro-mesogenic nuclei. Compounds 4.4a-d were characterized and their helical twisting power, due to their chirality, was measured with Grandjean-Cano cells in different concentrations between compounds 4.4a-d and 5CB (4-cyano-4'-pentylbiphenyl). The sigmatropic rearrangement [3,3] was the main step, in chapter 5, for the synthesis of a new family of organic compounds, starting from allylphenyl ether to obtain o-allylphenol. The allyl group was used as a dienophile in the cycloaddition reaction (3+2) with p-decyloxybenzaldoxima. From the 16 synthesized compounds, 3 had liquid crystalline properties, showing smectic A or rectangular columnar mesophase.. Furthermore, in the oxidation of the isoxazoline ring to isoxazole, methylene carbon atoms were selectively oxidized. The methylene carbon atom bounded to the isoxazole heterocycle and to a phenyl was oxidized to carbonyl.