Estudo da diastereosseletividade simples e facial envolvendo íons imínio e N-acilimínio

Abstract

Na primeira parte deste trabalho foi investigada a diastereosseletividade simples da reação de Mannich envolvendo silil enol éteres 34, 50 e 85 com faces enantiotópicas e iminas aromáticas 47, 53 e 81 ativadas in situ por quantidades catalíticas de ln(0Tf)₃ e lnCl₃. Nesta etapa, foi realizado um estudo comparativo da ação dos dois ácidos de Lewis como catalisadores e as β-aminocetonas 51, 86-92 com dois centros estereogênicos foram obtidas em rendimentos que variaram entre 50-98%. Foi possível constatar a habilidade de lnCl₃ e ln(OTf)₃ como ácidos de Lewis para promover a formação in situ de cátions imínio e posterior obtenção de sistemas β-aminocarbonílicos 51, 86-92. Não foi observado um controle significativo da diastereosseletividade simples na formação dos isômeros syn e anti para os compostos β-aminocarbonílicos 51, 86-92, nas condições empregadas neste estudo. No segundo capítulo deste trabalho, investigou-se as reações de α-amidoalquilação envolvendo os nucleófilos 1-trimetilsiloxi-1-metoxi-2,2-dimetil eteno 63, aliltrimetilsilano 154, 1-fenil-1-(trimetilsililoxi) eteno 54 e os íons N-acilimínio endocíclicos gerados a partir de N-benzil-5-acetoxilactamas 149-153 com diferentes grupos protetores no oxigênio em C-4. Este estudo foi realizado com o intuito de avaliar a influência da natureza desses grupos substituintes sobre a diastereosseletividade facial nestas reações. Os grupos protetores utilizados foram: acetila (Ac), benzoila (Bz), terc-butildimetilsilila (TBS), trimetilsilila (TMS), p-toluenossulfonila (Ts) e metanosufonila (Ms). Os precursores 149-153 foram submetidos à ação de JnCl₃ (ácido de Lewis) que demonstrou também eficiência na geração in situ de cátions N-acilimínios, entretanto em quantidades subestequiométricas, ou TMSOTf (agente sililante} a fim de gerar in situ os cátions correspondentes, seguido da adição dos nucleófilos. Através destas reações, foi possível obter os compostos aminocarbonílicos 155-165, na maioria dos casos, como misturas diastereoisoméricas, tendo como produtos majoritários os adutos com estereoquímica relativa trans. Nas reações de adição do silil ceteno acetal 63 aos cátions N-acilimínio derivados dos compostos 149-152, observou-se preferência na formação dos isômeros trans com boas seletividades em todos os casos e com rendimentos na faixa de 65%, sendo que quando os precursores 150 (R=Bz) e 151 (R=TBS) foram utilizados, apenas o diastereoisômero trans foi observado. Nas reações que envolveram o nucleófilo aliltrimetilsilano 154 e os íons N-acilimínio, gerados a partir dos precursores 149-153, obteve-se as respectivas misturas diastereoisoméricas dos produtos aminocarbonílicos 160-164 em rendimentos que variaram de 20-75%. Observou-se na maioria dos casos uma preferência pela formação dos isômeros trans em moderadas seletividades, exceto quando o precursor 151 foi utilizado. Neste caso, o composto 162 foi obtido com seletividade facial (70:30) em favor do diastereoisômero cis com um rendimento em tomo de 70%. Finalmente, nas reações envolvendo o nucleófilo silil enol éter 54, foi possível observar a formação do respectivo produto aminocarbonílico apenas quando o precursor 149 foi utilizado, neste caso o produto aminocarbonílico 165 trans foi obtido como majoritário na razão de 91:9.

In Chapter I of this work, the simple diastereoselectivity of Mannich reaction between the silyl enol ethers 34, 50 e 85 with enantiotopic faces and the aromatic aldimines 47, 53 and 81 promoted by catalytic amounts of lnCl₃ and ln(OTf)₃ was investigated. The corresponding diastereoisomeric (syn and anti) β-aminoketonas 51 and 86-92 were isolated in 50-98% yeld. A comparativa study of the ability of both indium compounds as a Lewis acid catalyst was performed and the in situ formation of na activated imine-indium complex (na iminium ion) was postulated as the reactive specie in the Mannich reaction. In the reaction conditions used in this work, poor levels of simple diastereoselectivity were observed in the formation of the syn and anti isomers. In Chapter II, the α-amidoalkilation reaction between the silylated carbon nucleophiles 54, 63 and 154, with the endocyclic N-acyliminium íons promoted by lnCl₃ or TMSOTf was investigated. The N-acyliminium ions were generated in situ from the correspondi 4-O-protected-N-benzyl-5- acetoxylactams 149-153 and the influence of a set of O-protecting groups, acetyl (Ac), benzoyl (Bz), Tertbutyldimethylsilyl (TBS), trimethilsilyl (TMS), p-toluenesulfonyl (Ts) and methanesulfonyl (Ms) at C-4 position on the facial diastereoselectivity was evaluated. For the reaction with the silylated nucleophile 63, the aminocarbonyl compounds 155-165 was isolated in approximately 65% yeld as a mixture of cis and trans isomers with the predominance of the trans isomer in all cases. To the Bz and TBS O-protecting groups, only trans isomers were formed. The reactions with the nucleophile 154 and the N-acyliminium íons afforded the corresponding aminocarbonyl compounds 160-164 in 20-75% yeld. The prefrential formation of the trans isomers also has been found in this case, excepting the compound 162 (TBS O-protecting group) which leads to unexpected cis stereochemistry. Finally, the nuclephile 54 showed itself a low reactivity in the reactions with the N-acyliminium cations and only the aminocarbonyl compound 165 (Ac O-protecting group) was isolated in good yeld in a 91:9 ration, in favour of the trans isomer.