Síntese de diiminas e diaminas quirais para reações de hidrossililação e alquilação enantiosseletivas

Palavras-chave: Química,Quiralidade,Química orgânica,Química industrial

Os álcoois secundários quirais são intermediários muito importantes na síntese de inúmeros compostos biologicamente ativos. São unidades estruturais de diversos fármacos, agroquímicos, perfumes, percursores de diversos grupos funcionais e componentes de cristais líquidos. Uma vez que estes álcoois têm inúmeros papéis importantes, é de todo o interesse encontrar métodos que permitam a sua obtenção de forma fácil e económica. Neste estudo foram realizadas reações de hidrossililação enantiosseletiva de cetonas proquirais e reações de alquilação enantiosseletiva de aldeídos. Ambos os métodos permitem a obtenção de álcoois secundários quirais. Foram sintetizados vários ligandos quirais, derivados do (1R,3S)-ácido canfórico e do (2R,3R)-ácido tartárico, do tipo diimina, diamina, salens e salans. A otimização da síntese das diiminas, derivadas do (1R,3S)-ácido canfórico, mostrou-se complicada e trabalhosa. Após diversas tentativas, a irradiação com micro-ondas permitiu obter uma diversidade destas diiminas de forma fácil, em apenas 15 minutos de reação, numa pequena quantidade de etanol como solvente e sem a necessidade de extrações demoradas e trabalhosas. As diiminas foram reduzidas a diaminas, utilizando como agente redutor NaBH4. Vários ligandos sintetizados foram ensaiados em reações de hidrossililação enantiosseletiva, utilizando acetofenona como substrato padrão. No entanto, estes ligandos mostraram-se pouco eficientes nestas reações. O melhor excesso enantiomérico, ee, conseguido foi de 40% para o enantiomero (S), do 1-feniletanol, utilizando o salan (1R,3S)- N,N’-bis[1-(2-hidroxifenil)metil]-1,3-diamino-1,2,2-trimetilciclopentano, na presença do silano polimetil-hidrosiloxano e ZnEt2. O solvente utilizado foi ciclo-hexano/t-butanol 4:1, tendo-se verificado que a presença do álcool influencia de forma positiva o ee. Os ligandos sintetizados foram também ensaiados em reações de alquilação enantiosseletiva de aldeídos com dietilzinco. Os resultados conseguidos nestas reações foram significativamente melhores do que os obtidos nas reações de hidrossililação. O melhor resultado obtido na alquilação do substrato modelo benzaldeído foi uma conversão completa (>99%) e um excesso enantiomérico de 72%, na presença da diamina (1R,3S)-N,N’-bis[1-(2- metoxifenil)metil]-1,3-diamino-1,2,2-trimetilciclopentano, à temperatura ambiente e utilizando ciclo-hexano como solvente. Os resultados do estudo das reações de alquilação demonstraram que, relativamente aos ligandos derivados do (1R,3S)-ácido canfórico, as diaminas são mais eficientes do que as correspondentes diiminas. Utilizando o ligando que apresentou os melhores resultados foram realizadas, posteriormente, reações de alquilação de outros substratos, todos eles aldeídos aromáticos, de forma a avaliar a eficiência deste ligando quiral. Com estes substratos conseguiram-se conversões completas, tendo-se obtido preferencialmente o enantiómero (S) dos álcoois com excessos enantioméricos até 86%.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais