Síntese de penta-heterocíclos derivados da 2-amino-1,4-naftoquinona através de azacicloadições formais [3+2] e [3+2+1] promovidas por ácidos orgânicos

Abstract

Heterociclos nitrogenados são substâncias de relevante importância devido a propriedades biológicas e também por estarem presentes em substâncias altamente consumidas mundialmente. Devido a isto, muito esforço tem sido colocado nas sínteses de novos compostos, principalmente de multiciclos nitrogenados, pois são produtos que apresentam núcleos complexos, com funções químicas e biológicas diferenciadas. Neste trabalho foram estudadas sínteses de heterociclos nitrogenados a partir de reações de aza-anelações formais [3+2] e [3+2+1] que constituem um protocolo eficiente e versátil para a formação de múltiplas ligações com diminuição de etapas e produção de subprodutos, fazendo desta rota sintética uma alternativa incorporada à Química Verde. Um importante bloco construtor de heterociclos nitrogenados é a enaminona, que neste trabalho foram limitadas às do tipo 2-amino-1,4-naftoquinonas. As enaminonas são densamente funcionalizados, de fácil obtenção e de reatividade dual podendo atuar como eletrófilo ou nucleófilo, característica que a faz interessante do ponto de vista sintético. Neste trabalho as enaminonas empregadas atuam como nucleófilos e a sua reatividade foi testada frente à aldeídos aromáticos e ninidrina, onde foi possível levar à produção de aza-pentacenotetraonas, isocumarinas e pirróis diidroxilados. Com o objetivo de otimizar a síntese de aza-pentacenotetraonas a partir de 2-amino-1,4-naftoquinona e aldeídos aromáticos foi feito um estudo de promoção reacional de diácidos orgânicos (ácido oxálico, malônico e succínico) e também o estudo do solvente, e este estudo permitiu isolar 14 produtos com rendimentos que variam entre 32 e 97%, entre eles oito inéditos. Investigou-se também a reatividade de 2-amino-1,4-naftoquinonas N substituídas frente à ninidrina. Neste caso, foi possível isolar dois núcleos distintos: isocumarinas e pirróis dihidroxilados, ambos em reator micro-ondas. O estudo da síntese das isocumarinas possibilitou isolá-las em rendimentos que variam entre 45 e 99% e com pequena quantidade de catalisador, foi possível isolar 10 derivados, entre eles quatro inéditos. Os pirróis dihidroxilados foram isolados com rendimentos entre 30% e quantitativo, mesmo sem catalisador. Isolou-se onze derivados onde todos são inéditos. Sobre a reatividade das 2-amino-1,4-aftoquinonas foi possível evidenciar uma reatividade sensível ao meio reacional. Além disso, todos as núcleos isolados exibem potêncial terapêutico descrito na literatura.

Nitrogenous heterocycles are substances of great importance their biological properties and also for being present in highly consumed substances worldwide. As regarding to this, a great deal of effort has been placed on the synthesis of new compounds, mainly nitrogenous multicycles, once that these products have complex nuclei, with different chemical and biological functions. In this work, was synthesized nitrogen heterocycles from formal aza annulation reactions [3 + 2] and [3 + 2 + 1] that constitute an efficient and versatile protocol for the formation of multiple bonds with step reduction, and production of by-products, making this synthetic route an alternative incorporated into Green Chemistry. An important building block os nitrogen heterocyclic is enaminones, which this work were limited to the 2-amino-1,4-naphhoquinones type. Enaminones are densely functionalized and that are easily obtainable, and have dual reactivity which can act as electrophile or nucleophile, a characteristic that makes it interesting from a synthetic point of view. In this work, the employed enaminones act as nucleophiles and its reactivity was tested against aromatic aldehydes and ninhydrin leading to linear pentacycles, isocoumarins and dihidroxylated pyrols. In order to optimize the synthesis of aza-pentacenotetraones from 2-amino-1,4-naphthoquinone and aromatic aldehydes, a study of reactions promoted by organic diacids, and a solvent study was carried out. Fourteen products were isolated with yields between 32 and 97%, among them eight unpublished. N-substituted 2-amino-1,4-naphthoquinones reactivity to ninhydrin is also investigated. In this case, it was possible to isolate two distinct nuclei: isocoumarins and dihydroxylated pyrrols, both in a microwave reactor. Studying the synthesis of isocoumarins made, it was possible to isolate them in yields between 45 and 99%, even with a small amount of catalyst. Also, it was possible to isolate 10 products, among them four unpublished. Dihydroxylated pyrroles were isolated with yields between 30% and quantitative, without catalyst. Eleven products were isolated which all are unpublished. On the reactivity of 2-amino-1,4-naphthoquinones it was possible to show a reactivity sensitive to the reaction medium. In addition, all isolated nuclei exhibit therapeutic potential described in the literature.