Adição de organozinco a isatinas e hidroboração catalítica de alqueniloxindóis e alcenos bicíclicos

Abstract

Os estudos contidos nesse trabalho abordaram essencialmente dois assuntos: a investigação sobre transferência seletiva de grupamentos arílicos à cetonas ativadas derivadas da isatina utilizando reagentes do tipo Ar-Zn-Et, obtidos pela reação entre ácidos borônicos arílicos e dietilzinco, e a aplicação da reação de hidroboração a alcenos derivados da isatina e de núcleos bicíclicos empregando sistemas catalíticos mais ambientalmente corretos com o uso de surfactante em meio aquoso ou etanol como solvente. O trabalho está dividido em três capítulos onde o primeiro aborda a adição de Ar-Zn-Et a isatinas, o segundo a hidroboração de alcenos derivados da isatina (Alqueniloxindóis) e o terceiro a hidroboração de alcenos bicíclicos. No estudo de adição de Ph-Zn-Et a isatinas, aminoálcoois foram empregados como ligantes quirais e os resultados mostraram que a adição ocorre, porém de maneira não seletiva. A reação foi avaliada para a transferência de fenila e apesar de diversas variações terem sido realizadas, a metodologia não se mostrou eficaz para obtenção dos produtos de maneira enantiosseletiva. A hidroboração de alqueniloxindóis com B2pin2 se mostrou eficiente em um meio reacional utilizando etanol como solvente, catalisador de cobre do tipo Cu-NHC (5 mol %), NaOH 1M (5 mol %), temperatura ambiente e curtos tempos de reação de apenas 4 h. Uma série de compostos hidroborados foi obtida em bons rendimentos variando em uma faixa de 70 a 97 %. Por fim, um sistema catalítico em meio aquoso micelar utilizando surfactante oriundo de fonte natural (SPGS-550-M) foi aplicado na hidroboração de uma gama de alcenos bicíclicos. Nessa metodologia, quantidades catalíticas de 0,1 e 1 mol % do catalisador de Cu-NHC foram suficientes para alcançar os produtos hidroborados em bons rendimentos. A metodologia se mostrou robusta e eficiente de modo geral, porém, dificuldades para obtenção dos produtos isolados foram encontradas. Além disso, até o momento, a ampliação do escopo foi limitada já que núcleos bicíclicos contendo átomos de S, N, e C em ponte não puderam ser sintetizados a partir da reação de Diels-Alder.

The studies presented in this work are focused on two main approaches: the selective transfer of arylic groups to the activated ketones derived from isatin using Ar-Zn-Et type reagents obtained by reaction between aryl boronic acids and diethylzinc and the application of the hydroboration reaction to alkenes derived from isatin and bicyclic cores employing more environmentally friendly catalytic systems with use of surfactant in aqueous medium or ethanol as solvent. The work is divided into three chapters. In the first one, results of the evaluation of the addition of Ar-Zn-Et to isatins are presented. In the second one, the results obtained on the hydroboration of alkenes derived from isatin (alkenyl oxindoles) are discussed and, finally, the studies on the hydroboration of bicyclic alkenes are reported. Amino-alcohols were used as chiral ligands for the study of the addition of Ph-Zn-Et to isatins and the results showed that the addition occurs, however, not selectively. The reaction was limited only to phenyl transfer and the methodology applied was not effective in to obtaining enantioselectivity. The hydroboration of alkenyl oxyindoles with B2pin2 was shown to be efficient in reaction medium using ethanol as solvent, Cu-NHC copper catalyst (5 mol %), NaOH 1M (5 mol %), room temperature and short reaction times (4 h). A catalytic system in micellar aqueous medium using natural source surfactant (SPGS-550-M) was applied in the hydroboration of a range of bicyclic alkenes. In this methodology, catalytic amounts of 1 and 0.1 mol % of the Cu-NHC catalyst were sufficient to reach the hydroborates at good yields. The methodology was robust and efficient in general, however, difficulties to obtain the isolated products were found. Furthermore, increase of the scope was limitaded, core bicyclic containing S, N, and C atoms at bridged could not be synthesized from the Diels-Alder reaction.