Acoplamento de Suzuki em meio aquoso micelar : síntese de análogos de bases de Tröger

Abstract

Bases de Tröger consistem numa interessante classe de compostos bicíclicos, côncavos e rígidos que permitem centros estereogênicos nos nitrogênios. Essas propriedades são atrativas do ponto de vista tecnológico, especialmente através das propriedades de fluorescência na região do UV-Vis. Também são relatados interesses em intercalação com ácidos nucleicos, membrana de permeação a gases e catálise. Nesse trabalho apresentou-se uma abordagem para a síntese de bases de Tröger funcionalizadas com grupos nitro e amino. Além disso possibilitou-se a extensão da cadeia arílica dos referidos compostos através de uma metodologia compatível com os princípios da química verde utilizando-se catálise via reação de Suzuki em meio aquoso micelar. A condição ótima para o acoplamento entre a base de Tröger iodada e ésteres borônicos foi investigada com respeito ao seu catalisador, base, temperatura e tempo. Então o escopo da reação foi expandido utilizando-se diferentes organoborados contendo nitro em diferentes padrões de substituições. A base de Tröger iodada foi preparada pela condensação entre a respectiva anilina e p-formaldeído, estudou-se a influência de algumas das variáveis dessa reação. Os ésteres borônicos foram sintetizados partindo-se de anilinas em reações tipo Sandmeyer. Dificuldades foram observadas nessa transformação quando se utilizou 2-nitroanilinas, dessa forma, para obter-se os respectivos exemplos de acoplamento, procedeu-se a borilação das bases de Tröger via reagente organolítio seguido de acoplamento com os 1-iodo-2-nitrobenzenos. As respectivas nitro-bases de Tröger foram submetidas a condições redutivas para obter-se as amino-bases de Tröger. Ao fim, foi descrito um procedimento para a síntese de dezesseis bases de Tröger, sendo nove inéditas.

Tröger’s bases are interesting bicyclic, concave, and rigid compound that display stereogenic centers at the nitrogens atoms. These properties make them attractive for technological applications, particularly with respect to fluorescence properties. Additionally, they have found usefulnes in areas like nucleic acids interactions, membranes for gas separation, receptors and catalysis. In this work an approach to Tröger’s bases synthesis with nitro and amino groups is presented. Furthermore, it was possible to extend the aryl moiety of these compounds through a compatible method with Green Chemistry Principles using Suzuki Coupling under micellar catalysis. Conditions to coupling between iodo-Tröger’s base and boronic esters were studied using different catalysts, bases, temperatures and reaction times. The reaction scope was expanded to cover several organoboron compounds with diversified substitution patterns. The starting Tröger’s base was prepared by a condensation between 4-iodoaniline and p-formaldehyde. Anilines were useful starting materials to produce the required boronic esters in a Sandmeyer-like reaction. When 2-nitroanilines were used, the method was not successful. Therefore, to obtain the related Suzuki products, the bromo-Tröger’s base was borylated via an organolithium reagent. This compound was reacted with 2-nitro-iodobenzene and yield the desired Tröger’s base. Final Suzuki products were submited to nitro reductive conditions to obtain amino-Tröger’s bases. Overall, sixteen Tröger’s base examples were prepared, nine of wich are unpublished.