Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marcelo Gomes Speziali
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/48454
https://orcid.org/0000-0003-3572-9670
Resumo: Linalol, um álcool alílico monoterpênico, foi eficiente e seletivamente oxidado por dioxigênio em soluções de metanol e etanol usando um sistema catalítico, Pd(OAc)2/Cu(OAc)2, livre de cloretos sob condições não ácidas. O correspondente éter alílico formado exclusivamente da oxidação da ligação dupla interna trissubstituída foi caracterizado como o produto majoritário em cada álcool. Em metanol, este produto, 7-metóxi-hotrienol, foi obtido com rendimento virtualmente quantitativo. É notável o fato de que a ligação dupla terminal do substrato permaneceu intacta. Em ácido acético, foi utilizado benzoquinona como oxidante terminal; a regiosseletividade para o produto de oxidação alílica foi completamente diferente da obtida nos alcoóis. Um produto majoritário, 8-acetato de linalila, foi formado com até 85% de seletividade. Todos os derivados do linalol obtidos possuem um agradável aroma floral a frutado. Estes derivados podem ser encontrados em plantas exóticas ou em uvas. Até onde sabemos, este trabalho relata a primeira síntese destes monoterpenos funcionalizados potencialmente úteis como componentes de perfumes sintéticos. Baseando-se nos resultados obtidos, o mecanismo desta reação de oxidação não usual envolvendo a formação de vários intermediários organometálicos bimetálicos Pd-Cu é discutido. A reatividade de outros monoterpenos, tais como, nerolidol, β-citroneleno, citronelol, nerol, citral, citronelal, mirceno e limoneno, foi testada sob condições similares. Os resultados obtidos suportam o mecanismo proposto para a oxidação do linalol e confirmam a importância da ligação dupla terminal desativada pelo grupo hidroxila na posição alílica para a oxidação seletiva da ligação dupla interna do substrato promovida por paládio. Algumas olefinas simples também foram convertidas nos correspondentes compostos carbonílicos, o que mostra a eficiência do sistema desenvolvido Pd-Cu também para esta classe de substratos. Este trabalho também descreve um novo processo para a oxidação de alcoóis alílicos monoterpenicos com dioxigênio catalisado por magnetitas dopadas (fórmula, Fe3−xMxO4 (M = Co; Mn; x = 0–0.75) na ausência de solvente. O linalol foi convertido no óxido correspondente com razoável seletividade de até 25%. Nerol e geraniol foram convertidos em citral, no entanto a seletividade para este produto não excedeu 45% devido a sua alta reatividade sob as condições de reação. O catalisador não sofreu lixiviação do metal e pôde ser facilmente recuperado por filtração ou separação magnética.
id UFMG_ca34fb261493180d22e0a2cda27d8759
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/48454
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Elena Vitalievna Goussevskaiahttp://lattes.cnpq.br/2328030824765516http://lattes.cnpq.br/7307092459450276Marcelo Gomes Speziali2022-12-27T13:13:41Z2022-12-27T13:13:41Z2008-02-25http://hdl.handle.net/1843/48454https://orcid.org/0000-0003-3572-9670Linalol, um álcool alílico monoterpênico, foi eficiente e seletivamente oxidado por dioxigênio em soluções de metanol e etanol usando um sistema catalítico, Pd(OAc)2/Cu(OAc)2, livre de cloretos sob condições não ácidas. O correspondente éter alílico formado exclusivamente da oxidação da ligação dupla interna trissubstituída foi caracterizado como o produto majoritário em cada álcool. Em metanol, este produto, 7-metóxi-hotrienol, foi obtido com rendimento virtualmente quantitativo. É notável o fato de que a ligação dupla terminal do substrato permaneceu intacta. Em ácido acético, foi utilizado benzoquinona como oxidante terminal; a regiosseletividade para o produto de oxidação alílica foi completamente diferente da obtida nos alcoóis. Um produto majoritário, 8-acetato de linalila, foi formado com até 85% de seletividade. Todos os derivados do linalol obtidos possuem um agradável aroma floral a frutado. Estes derivados podem ser encontrados em plantas exóticas ou em uvas. Até onde sabemos, este trabalho relata a primeira síntese destes monoterpenos funcionalizados potencialmente úteis como componentes de perfumes sintéticos. Baseando-se nos resultados obtidos, o mecanismo desta reação de oxidação não usual envolvendo a formação de vários intermediários organometálicos bimetálicos Pd-Cu é discutido. A reatividade de outros monoterpenos, tais como, nerolidol, β-citroneleno, citronelol, nerol, citral, citronelal, mirceno e limoneno, foi testada sob condições similares. Os resultados obtidos suportam o mecanismo proposto para a oxidação do linalol e confirmam a importância da ligação dupla terminal desativada pelo grupo hidroxila na posição alílica para a oxidação seletiva da ligação dupla interna do substrato promovida por paládio. Algumas olefinas simples também foram convertidas nos correspondentes compostos carbonílicos, o que mostra a eficiência do sistema desenvolvido Pd-Cu também para esta classe de substratos. Este trabalho também descreve um novo processo para a oxidação de alcoóis alílicos monoterpenicos com dioxigênio catalisado por magnetitas dopadas (fórmula, Fe3−xMxO4 (M = Co; Mn; x = 0–0.75) na ausência de solvente. O linalol foi convertido no óxido correspondente com razoável seletividade de até 25%. Nerol e geraniol foram convertidos em citral, no entanto a seletividade para este produto não excedeu 45% devido a sua alta reatividade sob as condições de reação. O catalisador não sofreu lixiviação do metal e pôde ser facilmente recuperado por filtração ou separação magnética.Linalool, a monoterpenic allylic alcohol, has been efficiently and selectively oxidized by dioxygen in methanol and ethanol solutions using a chloride-free Pd(OAc)2/Cu(OAc)2 catalytic system under non-acidic conditions. Corresponding allylic ether arising from the exclusive oxidation of a trisubstituted internal double bond has been characterized as a major product in each alcohol. In methanol, this product, 7-methoxyhotrienol, was obtained in a virtually quantitative yield. It is remarkable that a monosubstituted terminal double bond of the substrate remains intact. In acetic acid, catalytic palladium turnover was achieved only by using benzoquinone as a terminal oxidant, with the regioselectivity of allylic oxidation being completely switched from that in alcohols. A major product is 8-linalyl acetate formed with up to 85% selectivity. All linalool derivatives obtained have a pleasant scent with a flower or fruit tinge and are natural products found either in exotic plants or in grape wines. To the best of our knowledge, the present work reports a first synthesis of these functionalized monoterpenes potentially useful as components of synthetic perfumes. Based on the results obtained, the mechanism of this unusual oxidation reaction involving the formation of various organometallic intermediates is discussed, with bimetallic Pd-Cu catalysis being suggested. Reactivity of other monoterpenes, such as nerolidol, β-citronelene, citronelol, nerol, citral, citronelal, mircene and limonene, has been tested under similar conditions. The results obtained support the mechanism proposed for the oxidation of linalool and confirm the importance of the deactivated by allylic hydroxyl group terminal double bond for the palladium promoted selective oxidation of the internal double bond of the substrate. Some simple terminal olefins have also been converted into corresponding carbonilic compounds, which shows the efficiency the developed Pd-Cu system for this class of substrates as well. This work also describes a novel process for the oxidation of monoterpenic allylic alcohols with dioxygen catalyzed by doped magnetites (formula, Fe3−xMxO4 (M = Co; Mn; x = 0–0.75) in a solvent-free medium. Linalool was converted to the correspondent oxide with reasonable selectivity at ca. 25 % conversion. Nerol and geraniol were converted into citral, albeit the selectivity for this product did not exceed ca. 45 % due to its high reactivity under the reaction conditions. The catalysts undergo no metal leaching and can be easily recovered either magnetically or by filtration.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessQuímica InorgânicaCatáliseMonoterpenosLinalolSistema catalíticoSíntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertação de Mestrado Marcelo Gomes Speziali.pdfDissertação de Mestrado Marcelo Gomes Speziali.pdfapplication/pdf1385468https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20Marcelo%20Gomes%20Speziali.pdf2f51da4fcfeb64fc5f288defcb479f60MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD531843/484542022-12-27 10:13:42.432oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-12-27T13:13:42Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
title Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
spellingShingle Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
Marcelo Gomes Speziali
Linalol
Sistema catalítico
Química Inorgânica
Catálise
Monoterpenos
title_short Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
title_full Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
title_fullStr Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
title_full_unstemmed Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
title_sort Síntese de produtos fragrantes através da oxidação catalítica de olefinas de origem natural
author Marcelo Gomes Speziali
author_facet Marcelo Gomes Speziali
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2328030824765516
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7307092459450276
dc.contributor.author.fl_str_mv Marcelo Gomes Speziali
contributor_str_mv Elena Vitalievna Goussevskaia
dc.subject.por.fl_str_mv Linalol
Sistema catalítico
topic Linalol
Sistema catalítico
Química Inorgânica
Catálise
Monoterpenos
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Química Inorgânica
Catálise
Monoterpenos
description Linalol, um álcool alílico monoterpênico, foi eficiente e seletivamente oxidado por dioxigênio em soluções de metanol e etanol usando um sistema catalítico, Pd(OAc)2/Cu(OAc)2, livre de cloretos sob condições não ácidas. O correspondente éter alílico formado exclusivamente da oxidação da ligação dupla interna trissubstituída foi caracterizado como o produto majoritário em cada álcool. Em metanol, este produto, 7-metóxi-hotrienol, foi obtido com rendimento virtualmente quantitativo. É notável o fato de que a ligação dupla terminal do substrato permaneceu intacta. Em ácido acético, foi utilizado benzoquinona como oxidante terminal; a regiosseletividade para o produto de oxidação alílica foi completamente diferente da obtida nos alcoóis. Um produto majoritário, 8-acetato de linalila, foi formado com até 85% de seletividade. Todos os derivados do linalol obtidos possuem um agradável aroma floral a frutado. Estes derivados podem ser encontrados em plantas exóticas ou em uvas. Até onde sabemos, este trabalho relata a primeira síntese destes monoterpenos funcionalizados potencialmente úteis como componentes de perfumes sintéticos. Baseando-se nos resultados obtidos, o mecanismo desta reação de oxidação não usual envolvendo a formação de vários intermediários organometálicos bimetálicos Pd-Cu é discutido. A reatividade de outros monoterpenos, tais como, nerolidol, β-citroneleno, citronelol, nerol, citral, citronelal, mirceno e limoneno, foi testada sob condições similares. Os resultados obtidos suportam o mecanismo proposto para a oxidação do linalol e confirmam a importância da ligação dupla terminal desativada pelo grupo hidroxila na posição alílica para a oxidação seletiva da ligação dupla interna do substrato promovida por paládio. Algumas olefinas simples também foram convertidas nos correspondentes compostos carbonílicos, o que mostra a eficiência do sistema desenvolvido Pd-Cu também para esta classe de substratos. Este trabalho também descreve um novo processo para a oxidação de alcoóis alílicos monoterpenicos com dioxigênio catalisado por magnetitas dopadas (fórmula, Fe3−xMxO4 (M = Co; Mn; x = 0–0.75) na ausência de solvente. O linalol foi convertido no óxido correspondente com razoável seletividade de até 25%. Nerol e geraniol foram convertidos em citral, no entanto a seletividade para este produto não excedeu 45% devido a sua alta reatividade sob as condições de reação. O catalisador não sofreu lixiviação do metal e pôde ser facilmente recuperado por filtração ou separação magnética.
publishDate 2008
dc.date.issued.fl_str_mv 2008-02-25
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-12-27T13:13:41Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-12-27T13:13:41Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/48454
dc.identifier.orcid.pt_BR.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0003-3572-9670
url http://hdl.handle.net/1843/48454
https://orcid.org/0000-0003-3572-9670
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20Marcelo%20Gomes%20Speziali.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/2/license_rdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48454/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 2f51da4fcfeb64fc5f288defcb479f60
cfd6801dba008cb6adbd9838b81582ab
cda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801676835809918976