Estudo de reações de adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a aldeídos derivados de carboidratos para a síntese de álcoois propargílicos quirais e rotaxanos

Abstract

Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de álcoois secundários quirais utilizando nucleófilos organozinco e carboidratos como matérias primas (Esquema 1). Primeiramente foram estudadas reações de adição diastereosseletiva de reagentes alquinilzinco aos aldeídos derivados da Dribose e D-glicose, como substratos quirais. Porém, o produto desejado foi obtido com baixa seletividade [51 % rend., (2,4:1) r.d. (S:R)]. Os mesmos experimentos conduzidos na presença de ZnCl2, forneceram rendimentos mais elevados e uma diastereosseletividade moderada [62% rend., 3,3:1 r.d. (S:R)]. O comportamento da reação também foi avaliado na presença de ligantes quirais, mas este método conduziu aos produtos desejados apenas em baixos rendimentos e seletividade, devido a decomposição dos substratos, evidenciando a instabilidade dos aldeídos de partida. Além disso, estudou-se a possibilidade da adição de grupamento etila a partir de dietilzinco e alguns ligantes, além da arilação de duas novas estruturas de aldeídos derivados de carboidratos a partir de reagentes mistos arilzinco. Os produtos de arilação foram obtidos em bons rendimentos e elevada seletividade [r.d. >20:1 (S:R)]. Também foi estudada uma metodologia para a síntese de moléculas de rotaxanos a partir da reação de adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a aldeídos aromáticos e derivados de carboidratos, na presença de um macrociclo (Esquema 2). Porém, a transferência do grupamento arila não ocorreu através do anel macrocíclico e assim, não foi possível a obtenção do produto desejado. Dessa maneira, foi sintetizada uma nova estrutura de rotaxano a partir de uma metodologia clássica de Template ativo (AT-CuAAC), envolvendo uma reação do tipo click entre uma azida aromática e um alcino derivado do aminoácido L-prolina, catalisada por Cu (I) (Esquema 3). A instabilidade da estrutura exigiu algumas modificações estruturais do alcino terminal, porém este material de partida não forneceu o produto desejado.

In this study, the synthesis of chiral secondary alcohols using organozinc nucleofiles and sugars as raw materials (Scheme 1). Initially, a methodology from diastereosselective adition reactions of alkynylzinc reagents to D-ribose and D-glucose derivative sugars, using its structures of synthesized aldehydes as chiral substrates to drive the selectivity of the new stereogenic center formation was studied. But, the desired product with high selectivity [51 % yield (2,4:1) d.r. (S:R)], was not obteined. Therefore, new experiments were tested in the presence of ZnCl2 provides increased yields and moderate diastereoselectivity [62% yield, 3,3:1 d.r. (S:R)]. The reaction behavior was also been evaluated in the presence of chiral ligands, but this method led to the desired product just in low yield and diastereoselectivity wich was a result of the aldehydes decomposition and showing the fragility of these starting materials. Also, the possibility of adding ethyl group from diethylzinc and some binders was studied, and two new structures of aldehydes derived from sugars and arylzinc reagents was obtained. The arylation products were obtained in good yields and high selectivity [d.r. >20:1 (S:R)]. Was also studied a method for the synthesis of Rotaxanes from the diastereoselective addition reaction of organozinc reagents to aryl and sugar aldehydes in presence of a macrocycle (Scheme 2). However, the transfer of aryl group through the macrocyclic ring was not observed, therefare the product was not obtained. Thus, the conventional method named Active Template (AT-CuAAC), was used for the synthesis of a new rotaxane, involving a click reaction between an aryl azide and an alkyne amino acid derivative, catalyzed by Cu (I) (Scheme 3). The instability of the structure demanded a structural change of the starting alkyne, however this new substrate did not lead to the formation of the product.