Desenvolvimento de metodologias de ciclização de selenoacetilenos e selenetos vinílicos para formação de heterociclos indólicos

Abstract

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de métodos sintéticos para a construção regiosseletiva de heterociclos indólicos funcionalizados com grupamentos organosselênio nas posições 2 e 3 do anel. A abordagem sintética envolve reações de hidroaminação intramolecular de selenoacetilenos ou 1,2-bisarilselenil alcenos fornecendo, respectivamente, 2-selenilindóis e 3-selenilindóis. A obtenção regiosseletiva dos indóis foi possível explorando a reatividade dos precursores que fornecem a funcionalização nas posições desejadas a partir de suas características estruturais. O desenvolvimento de um protocolo de síntese para 2-selenilindóis é inédito onde foi promovida a ciclização térmica dos selenoacetilenos sem a necessidade de catalisadores ou aditivos. A conversão dos 1,2-bisarilselenil alcenos em 3-selenilindóis reforça a aplicação sintética desses derivados de selênio e foi realizada empregando bases fortes. Além disso, um novo protocolo de síntese de selenoacetilenos foi desenvolvido aplicando estruturas do tipo arilselenilpirazol na formação de complexos catalíticos de cobre (I). A metodologia tolera diversos grupos funcionais fornecendo os produtos finais com excelente rendimento e quimiosseletividade. As propriedades fotofísicas dos selenilindóis foram investigadas e esses foram aplicados como sensores ópticos em solução para cobre (II) e níquel (II), além de peróxido de benzoíla. Ao longo dos experimentos de identificação dos analitos, observou-se que a presença desses promove o aumento da emissão de fluorescência do fluoróforo acompanhado do deslocamento batocrômico da banda de emissão que podem estar associados à restrição da transferência eletrônica fotoinduzida.

The present work describes the development of protocols for regioselective synthesis of 2- and 3-substituted indoles with selenium derivatives. The synthetic route involves intramolecular hydroamination of selenoacetylenes and vinyl selenides to afford, respectively, 2-selenylindoles and 3-selenylindoles. The regioselective preparation of indole was performed through different intermediates in which the reactivity was exploited to provide the desired position of functionalization. The unprecedented synthetic methodology for 2-selenylindole preparation was performed by thermal cyclization of selenoacetylenes in absence of catalyst or other additives. The conversion of vinyl selenides in 3-selenylindoles was performed using strong bases and this reaction reinforces the synthetic application of these species. Furthermore, a new protocol for the selenoacetylene synthesis was established in which arylselenylpyrazole compounds was investigated as copper (I) ligand. The methodology tolerates a wide range of functional groups and affords the desired products in excellent yields and chemoselectivity. The photophysical properties of selenylindoles were investigated and these compounds were applied as optical sensor for copper (II), nickel (II) and benzoyl peroxide. The assays revealed that the presence of analyte promotes a fluorophere fluorescence emission enhancement with redshifted absorption maximum that can be associated with inhibition of photoinduced eletron transfer.