Estudo da Síntese de Butanolídeos Bioativos por Meio da Reação de Morita-Baylis-Hillman, Uso de Meio Micelar para Acelerar a Reação de Morita-Baylis-Hillman e Reações de Tsuji-Trost Ambientalmente Responsáveis e Sustentáveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Felipe Camargo Braga
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/3934
Resumo: Natural butanolides are compounds that have a restricted occurrence, presenting a better prospection in plants of the family Lauraceae. Several reports in the literature account for relevant cytotoxic activities associated with butanolides extracted from plant tissue, however there are few reports on their total synthesis. Due to the low natural availability of butanolides, total synthesis becomes a valuable tool to enable large-scale production of butanolides of interest. Nevertheless, it raises concerns associated to modern organic synthesis: the environmental impact inherent to the laboratory practices. Hence, classical synthesis routes must be replaced by environmentally responsible routes. In order to meet this principle, the Morita-Baylis-Hillman (MBH) reaction is an excellent tool that can be applied in the synthesis of bioactive butanolides. Therefore, in the present work, a route for the total synthesis of butanolides was proposed, which exploited the MBH reaction as a fundamental step for the synthesis of bioactive butanolides. In Chapter I, the synthesis of activated alkenes, precursors of butanolides, was performed, and several attempts of C-C bonding between these intermediates and several aldehydes using the MBH reaction were presented. In view of the observed lack of reactivity of alkenes, a methodology of MBH reaction was developed using micellar nanoreactors, to investigate the hypothesis that the highly reactive environment inside the micelles could favor the planed reaction (Chapter II). In order to test other types of reaction using micellar nanoreactors, in Chapter III an environmentally responsible methodology for Tsuji-Trost reactions in water using low concentrations of palladium (Pd) was developed. It was concluded that the methodology developed in chapter II efficiently promoted the coupling between aldehydes and terminal activated alkenes, but the use of activated substituted alkenes did not provide the expected products, thus not allowing the synthetic route proposed in Chapter I to be continued. Finally, the studies presented in Chapter III show that a methodology that allows the use of only 0.1 mol% of Pd in Tsuji-Trost reactions could be successfully developed.
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Therefore, in the present work, a route for the total synthesis of butanolides was proposed, which exploited the MBH reaction as a fundamental step for the synthesis of bioactive butanolides. In Chapter I, the synthesis of activated alkenes, precursors of butanolides, was performed, and several attempts of C-C bonding between these intermediates and several aldehydes using the MBH reaction were presented. In view of the observed lack of reactivity of alkenes, a methodology of MBH reaction was developed using micellar nanoreactors, to investigate the hypothesis that the highly reactive environment inside the micelles could favor the planed reaction (Chapter II). In order to test other types of reaction using micellar nanoreactors, in Chapter III an environmentally responsible methodology for Tsuji-Trost reactions in water using low concentrations of palladium (Pd) was developed. It was concluded that the methodology developed in chapter II efficiently promoted the coupling between aldehydes and terminal activated alkenes, but the use of activated substituted alkenes did not provide the expected products, thus not allowing the synthetic route proposed in Chapter I to be continued. Finally, the studies presented in Chapter III show that a methodology that allows the use of only 0.1 mol% of Pd in Tsuji-Trost reactions could be successfully developed.Butanolídeos naturais são compostos de ocorrência restrita que apresentam melhor prospecção nas plantas da família Lauraceae. Há vários relatos na literatura de atividades citotóxicas relevantes associadas aos butanolídeos extraídos de tecido vegetal, porém há pouco estudo sobre sua síntese total. Devido à baixa disponibilidade natural dos butanolídeos, a síntese total torna-se um instrumento valioso para possibilitar a produção em larga escala de butanolídeos de interesse. Por outro lado, ela levanta uma problemática pertinente à síntese orgânica moderna: o impacto ambiental inerente às práticas de síntese. Por isso, rotas de síntese clássicas devem ser substituídas por rotas ambientalmente responsáveis. Visando atender esse princípio, a reação de Morita-Baylis-Hillman (MBH) enquadra-se como uma ótima ferramenta que pode ser aplicada na síntese de butanolídeos bioativos. Portanto, no presente estudo foi proposta uma rota de síntese total de butanolídeos que empregou a reação de MBH como uma etapa primordial para a síntese de tais compostos. No capítulo I foi realizada a síntese de alcenos ativados, precursores de butanolídeos e foram apresentadas várias tentativas de ligação C-C entre estes intermediários e diversos aldeídos utilizando a reação de MBH. Tendo em vista a falta de reatividade observada dos alcenos substituídos, foi estudado o uso de nanorreatores micelares na tentativa de promover a reação de MBH, uma vez que, hipoteticamente, o ambiente altamente reativo no interior das micelas poderia favorecer a reação planejada (Capítulo II). A fim de testar outros tipos de reações utilizando nanorreatores micelares, no Capítulo III foi desenvolvida uma metodologia ambientalmente responsável que emprega reações de Tsuji-Trost em água utilizando baixas concentrações de paládio (Pd). Conclui-se que a metodologia desenvolvida apresentada no capítulo II promoveu de forma eficiente o acoplamento entre aldeídos e alcenos ativados terminais, porém o uso de alcenos ativados substituídos não forneceu os produtos esperados, desta forma não permitiu que a rota de síntese proposta no Capítulo I fosse continuada. Por último, os estudos apresentados no Capítulo III mostram que um método que permite o uso de apenas 0,1 mol% de Pd nas reações de Tsuji-Trost, pôde ser desenvolvida com sucesso.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilMorita-Baylis-Hillmanbutanolídeosnanorreatores micelaresTsuji-TrostEstudo da Síntese de Butanolídeos Bioativos por Meio da Reação de Morita-Baylis-Hillman, Uso de Meio Micelar para Acelerar a Reação de Morita-Baylis-Hillman e Reações de Tsuji-Trost Ambientalmente Responsáveis e Sustentáveisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisAdilson BeatrizFelipe Camargo Bragainfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILTese-Felipe C. Braga.pdf.jpgTese-Felipe C. 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