Síntese de heterociclos com vários heteroátomos
Os compostos heterocíclicos, como já mencionado, têm uma ampla gama de aplicações: predominam entre os compostos utilizados como fármacos, agroquímicos e para uso veterinário; são usados como aditivos de polimento, antioxidantes, inibidores de corrosão, como corantes e pigmentos; e em muitas outras aplicações.
Portanto, é razoável que atualmente grande parte da pesquisa em química trate da síntese e propriedades de compostos heterocíclicos. Para tanto, orienta-se este artigo, que visa fornecer aos estudantes de química ferramentas básicas de retrossíntese.
O processo de desconexão para moléculas com vários heteroátomos pode ser feito para cada ligação carbono-heteroátomo, de acordo com os modelos estudados anteriormente ou simultaneamente, para os quais são utilizados reagentes de poli-heteroátomos de baixo custo.
1. Heteroátomos de distância (1, 2)
Os reagentes mais representativos e usuais são as hidrazinas e as hidrazinas substituídas, assim como as hidroxilaminas.
hidrazina | hidroxilamina |
Proponha um projeto de síntese, a partir de materiais simples, para as seguintes moléculas:
multidão 77 pirazóis | MOb 78 isoxazóis | MOb 79 piridazinas |
MOb 77 . Análise retrossintética. MOb é um derivado de pirazol e é desconectado diretamente por ligações CN, para gerar precursores simples, como hidrazina e um composto 1,3-diCO.
síntese . O acetato de metila é um bom precursor para formar o composto 1,3-diCO, que se combina com a hidrazina para gerar MOb 77. |
MOb 78- Análise retrossintética .
Síntese. A bezofenona e o benzoato de etila permitem formar o 1,3-diCO necessário, reagir em meio levemente ácido com a hidroxilamina e após a adição de NaH ocorre a ciclização, que requer mais ácido para
desidratar e finalmente produzir
MOb 79 . Análise retrossintética. O MOb é um derivado da diazina que, por desconexão simultânea do CN, permite garantir que ocorreu a cicloadição entre a hidrazina e um composto 1,4-diCO.
Síntese : O butanona permite a criação do composto 1,4-diCO, que se combina com a hidrazina, para formar uma hidrodiazina que, oxidada com DDQ, gera
1. Distância Heteroátomos (1,3)
Os reagentes mais significativos que contêm heteroátomos a uma distância de 1,3 ou intercalados entre si são: ureia e seus derivados, guanidina e derivados, tioureia e derivados, amidinas e derivados e, finalmente, cianamida sódica.
ureia | guanidina |
tioureia | amidinas |
cianamida sódica |
Proponha uma síntese para as seguintes moléculas:
MOb 80 | Mb: 81 | Mb: 82 |
MOb 80 . Análise retrossintética. No MOb, pode-se visualizar a estrutura da uréia, o que nos convida a propor duas desconexões simultâneas do CN.
Síntese. Começa com uma condensação de Claisen-Schmidt, entre um éster e um aldeído, para depois combinar o produto com a ureia, pela reação de Michael, para chegar a
MOb 81 . Análise retrossintética . Inicialmente, realiza-se um RGF no MOb, para gerar um precursor portador do grupo guanidina, razão pela qual se realiza uma desconexão simultânea de CN, para continuar a desconexão pela enamina formada. A proporção 1,5-diCO é a melhor para continuar desconectando e produzindo estruturas com taxas de dioxigênio de 1,3. Isso leva a moléculas simples, como materiais de partida.
Síntese. As condensações de Claisen e Claisen-Schmidt permitem a obtenção de um intermediário chave, que se transforma facilmente em diéster, que após hidrólise se combina com SOCl2 para formar uma molécula dihalogenada que se transforma em diamida com amônia.
A reação intramolecular do produto anterior produz o substrato adequado que reage com a guanidina. O produto assim formado é então submetido a um "processo de aromatização" com DDQ, para formar
MOb 82. Análise retrossintética. Um tautômero de
síntese . A ciclohexanona é o material de partida simples que, após várias reações, é aberto por ozonólise em meio de dimetil sulfeto, para produzir um composto 1,6-diCO, que é condensado em meio básico para dar a cetona indicada, para sua bromação e posterior reação com tioureia para formar
2. Heteroátomos de distância (1, 4)
etilenodiamina | o- fenilenodiamina | X = 0, S |
Proponha um projeto de síntese, para o seguinte moléculas:
Mb: 83 | Mb: 84 | Mb: 85 |
MOb 83 . Análise retrossintética. As ligações de imina do MOb são desconectadas diretamente, o que produz duas estruturas de moléculas precursoras, cuja síntese é simples.
síntese . A condensação benzoínica do benzaldeído permite chegar ao composto dicarbonílico necessário, para ser combinado com o-fenilenodiamina, preparado por amonólise do pirocatecol, para formar
MOb 84 - Análise retrossintética. Novamente no MOb pode-se distinguir a estrutura de uma tioureia, razão pela qual é desconectada pelas ligações CN. A funcionalização do equivalente sintético bromado permite chegar a estruturas com proporções dioxigenadas, fáceis de manusear em suas desconexões.
síntese . Assim, o malonato de dimetilo acaba sendo o material de partida simples para a preparação do MOb 84.
MOb 85 . Análise retrossintética. O MOb é um derivado da pirazina, é funcionalizado para chegar a um precursor que contém dois grupos imina. A desconexão da molécula por essas ligações permite a geração de outro precursor que é um alfa amino éster, a molécula que se autocondensa.
síntese . A síntese de Strecker é usada para formar o aminoéster necessário, que se autocondensa em um meio básico. O Et 3 ONF 4 , permite atingir o composto diimínico que é então oxidado ou aromatizado pelo DDQ, para formar o MOb 85.