Redução química e eletroquímica de α-halo-ésteres e α-halocetonas e seus acoplamentos a compostos carbonílicos

• Autor(a) principal: SOUZA, Carlos André de
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/11778
• topic: Eletroquímica Orgânica; Reação de Reformatsky; Redução Química

Reagentes organometálicos estão envolvidos em diferentes tipos de reações orgânicas que podem formar novas ligações C-C e assim servem de base para a construção de estruturas químicas mais complexas. Geralmente os reagentes organometálicos são preparados a partir de compostos halogenados e metais reativos. O presente trabalho descreve algumas reações de compostos carbonílicos α- halogenados promovidos por metais tais como zinco e magnésio e por redução eletroquímica, todas em meio aquoso. Numa tentativa de reproduzir e explicar o surpreendente rearranjo de halocetonas para ésteres em meio aquoso catalisado por zinco metálico e peróxido de benzoíla, foram estudados parâmetros reacionais como co-solvente, metal reativo, catalisador, aditivos, temperatura e outros. Em nenhum caso foi possível observar o produto do rearranjo, descrito anteriormente, prevalecendo reações de desalogenação redutiva e substituição nucleofílica em variadas proporções. Foram realizados experimentos estendendo a reação de Reformatsky, especificamente a adição de α-halocetonas, ao formaldeído em meio aquoso que tiveram sucesso no caso da 2-bromoisobutirofenona. Outra linha de pesquisa envolveu a reação de Reformatsky realizada em meio aquoso através de métodos eletroquímicos que se destacam no aspecto de contribuir para a “química limpa” diminuindo a formação de resíduos químicos que seriam descartados no meio ambiente. No decorrer deste trabalho foram realizados experimentos eletroquímicos de voltametria e eletrólises visando o acoplamento entre α-haloésteres e aldeídos aromáticos e alifáticos. Nas reações com 2-bromopropionato de etila foram investigadas, de maneira mais ampla, vários fatores experimentais. A natureza do átomo de halogênio, o potencial de redução, a superfície ativada de grafita e a estrutura do aldeído tiveram a maior influência na reação de acoplamento. O fator mais importante nas reações de Reformatsky eletroquímica foi a estrutura dos α-haloésteres usados; os melhores rendimentos de acoplamento em todos os substratos carbonílicos foram observados com α-haloéster terciário, caindo sensivelmente com haletos secundários. Com haloésteres primários, só traços de acoplamento foram detectados com benzaldeído. A investigação análoga de halocetonas revelou uma tendência contrária de reatividade quando comparada com os haloésteres. As halocetonas alifáticas primárias se revelaram eficientes no acoplamento, especialmente sob catálise com prata que as secundárias, e halocetonas aromáticas secundárias e terciárias não acoplaram com benzaldeído em nenhum caso. Uma análise comparativa das principais tendências nas reações eletroquímica e química possibilitou uma proposta mecanística onde há competição entre intermediários radicalares e carbaniônicos. Os radicais prevalecem com haloésteres terciários na ausência de prata, enquanto os ânions são envolvidos na reação de halocetonas primárias catalisadas por prata.