Al llarg de l’evolució, la natura ha optimitzat els processos biològics mitjançant el reconeixement quiral, arribant així a un molt alt nivell d’especificitat. Només en un organisme unicel·lular es poden donar milers de reaccions diferents, sense que aquestes interfereixin entre elles i a més regulades en tot moment. Per a estudiar els processos que es donen a la natura, poder influir en ells o imitar-los, fet que suposa un gran repte a la ciencia actual, és indispensable tener en compte les interaccions estereoespecífiques. En el camp de la química farmacéutica s’ha comprovat que l’efecte terapèutic d’un fàrmac pot dependre de la quiralitat del compost. Conseqüentment, s’ha desenvolupat un gran interés en la síntesi estereoselectiva, els mètodes de resolució d’enantiòmers, l’anàlisi de la puresa enantiomèrica i la determinació de la configuración absoluta de compostos químics La present Tesi Doctoral se situa dins d’aquests àmbits. En una primera part, es profunditzarà en els mètodos de determinació de la puresa enantiomèrica, una de les línies d‘investigació principals del nostre grup d’investigació: el diseny, la síntesi i l’estudi de nous agents de solvatació quiral (CSA). L’ús d’aquests auxiliars quirals es basa en la formació de complexes diastereoisomèrics amb els dos enantiòmers d’un substrat quiral, permetent així l’enantiodiferenciació mitjançant una tècnica aquiral como la Ressonància Magnètica Nuclear (RMN). Els factors clau que permeten aquesta diferenciació de cada enantiòmero del substrat són una diferent geometria i/o estabilitat de los complexes. El repte a l’hora de dissenyar nous CSA’s és el de poder enantiodiferenciar el màxim nombre de substrats quirals i amb una màxima eficàcia. / During the evolution, nature has optimized biological processes by means of Chiral Recognition, leading in this way to a very high level of specificity. Only in a single cell, thousands of different reactions can be carried out without any kind of interference between them and being regulated all time. In order to study the different processes that take place in the nature, to affect them and copy them, which means a big challenge to the actual science, is essential to take into account the stereospecific interactions. In the field of pharmaceutical chemistry, has been checked that therapeutic effect of a drug could be dependent on the compound. Consequently, the interest in stereoselective chemistry, enantiomerical purity analysis and the determination of the absolute configuration of the compounds has increased a lot. This Doctoral Thesis can be found inside these fields. The first part, will be focused deeply in the study of the enantiomerical purity determination, which is one of the principal areas of our research group: the design, synthesis and study of new Chiral Solvating Agents (CSA’s). The use of these chiral auxiliaries is based on the formation of diastereoisomeric complexes with both enantiomers of a chiral compound, achieving in this way the enantiodiferentiation by using an achiral technique such the NMR. The key factors that allow the differentiation of each enantiomer of the substrate are,the different geometry and/or stability of each complex. The challenge when designing new CSA’s is to be able to differentiate the maximum number of substrates and with the maximum efficiency.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-13T15:29:49Z No. of bitstreams: 1 Edmilson Clarindo de Siqueira.pdf: 4674633 bytes, checksum: c618a0d261dbc9f5432627199fd82f3a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edmilson Clarindo de Siqueira.pdf: 4674633 bytes, checksum: c618a0d261dbc9f5432627199fd82f3a (MD5) Previous issue date: 2012-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this study we investigated the resolution of rac-1,2-propanediol and rac-2,3- isopropylidene glycerol using chiral amines (R)- and (S)-1-phenylethylamine (27). The alcohols are esterified to form hemi-phthalates, and treated with the enantiomers of 27 resulting in the following salts (R)-27.(±)-52 and (S)-27.(±)-52 in good yields. However, salts (R)-27.(±)-33 and (S)-27.(±)-33 did not form crystalline material. In addition we studied the resolution of (±)-14 and (±)-31 through the use of amino acids benzyl esters and brucine as auxiliaries. Attempts to obtain the benzyl ester of L-tryptophan (59) were negative; attempts to obtain benzyl esters of Lphenylalanine (58) and L-lysine (57) were also negative. In the case of brucine (35) there was no noticeable diastereoisomeric enrichment during repeated crystallizations. As an extension to this, we performed dehydration of D-mannitol (40) in an acid medium. Modifications of the published method resulted in obtaining a new derivative, the 2,5-anhydro-1,3-O-benzyl-D-mannitol (81) whose structure was established via x-ray study. / Neste trabalho foi avaliada a resolução dos alcoóis rac-1,2-propanodiol (14) e rac-2,3-isopropilideno glicerol (31) pelas aminas quirais (R)- e (S)-1-feniletilamina (27) via processo de dessimetrização: os alcoóis foram esterificados, na forma de ftalatos, e tratados com os enantiômeros de 27 que resultou nos seguintes sais (R)-27.(±)-52 e (S)-27.(±)-52 em bons rendimentos. Todavia, os sais (R)-27.(±)-33 e (S)-27.(±)-33 não foram isolados em sua forma cristalina. Adicionalmente, foi estudada a resolução de (±)-14 e (±)-31 através do uso de aminoácidos, na sua forma benzílica, e brucina como auxiliares quirais. Tentativas de obter o éster benzil de L-triptofano (59), foram negativas. Alternativas de usar Lfenilalanina (58) e L-lisina (57) também foram negativas. Condizente com este tipo de resolução foi ensaiada também o alcalóide brucina (35), porém não houve enriquecimento diastereoisomérico durante repetidas cristalizações. Como extensão ao trabalho realizado com os alcoóis, foi investigada a desidratação do D-manitol (40) em meio ácido. Modificações desta metodologia conduziram à obtenção de um novo derivado deste substrato, o 2,6-anidro-1,3-di-Obenzil- D-manitol (81), que foi caracterizado por raios-X.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-02-12T14:11:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-16T06:47:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T06:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-12 / The allylation reaction of allyl organometallic compounds with aldehydes promoted by Lewis acids in the presence of chiral auxiliaries are a kind of nucleophilic addition reaction to control the stereochemistry of the product. The (R) -BINOL and (S) -4-benzylthiazolidine-2-thione compounds are used as chiral auxiliaries in asymmetric synthesis, although the literature describing the application of the first allylation reaction in the presence of various Lewis acids, it was not employed in the presence of niobium pentachloride. For the second compound, its application is limited to the aldol reactions and their study on enantioselective allylation reactions of aldehydes in the presence of Lewis acids was not described in the main databases used in this research. Therefore, this study investigated the application of these two compounds as chiral inductors in addition reactions of allyl tri-n-butilestanana to aldehydes in the presence of Lewis acid such as NbCl5. To optimize the reaction conditions used the p-nitrobenzaldehyde and was found to influence the proportion of the reactants in enantioselectivity and reaction yields. It was observed that the best yields (between 63-65% using (R)-BINOL and 41-50% using (S)-4-benzylthiazolidine-2-thione) were obtained when ethyl ether is used as solvent one temperature of -15 °C. However, the best enantioselectivity using a chiral auxiliary (R)-BINOL was obtained when the reaction rose while stirring for 1 hour the reaction between (R)-BINOL and NbCl5, then adding the aldehyde and stirred for 30 minuitos using diethyl ether and methylene chloride at -15 °C and -75 °C temperature conditions. On the other hand, the best enantioselectivity using the chiral auxiliary (S)-4-benzylthiazolidine-2-thione was obtained when it was used NbCl5 Lewis acid followed by stirring the reaction for 10 minutes and addition of diethyl ether as solvent under the conditions -15 °C temperature. / As reações de alilação de aldeídos com compostos organometálicos alílicos promovidas por ácidos de Lewis na presença de auxiliares quirais são um tipo de reação de adição nucleofílica para o controle da estereoquímica do produto. O (R)-BINOL e a (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona são compostos utilizados como auxiliares quirais em síntese assimétrica e embora a literatura descreva a aplicação do primeiro em reações de alilação na presença de vários ácidos de Lewis, o mesmo não foi empregado na presença do pentacloreto de nióbio. No caso do segundo composto, a sua aplicação se limita as reações aldólicas e o seu estudo em reações de alilação enantiosseletiva de aldeídos na presença de ácidos de Lewis não foi descrito nas principais bases de dados utilizados nesta pesquisa. Portanto, nesse trabalho investigou-se a aplicação desses dois compostos como indutores quirais em reações de adição de alil-tri-n-butilestanana a aldeídos na presença de NbCl5 como ácido de Lewis. Para otimizar as condições reacionais utilizou-se o p-nitrobenzaldeído e verificou-se a influência da proporção dos reagentes na enantiosseletividade e nos rendimentos da reação. Percebe-se que os melhores rendimentos (entre 63-65% utilizando o (R)-BINOL e 41-50% utilizando a (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona) foram obtidos quando o éter etílico foi utilizado como solvente a uma temperatura de -15ºC. Porém, a melhor enantiosseletividade utilizando o auxiliar quiral (R)-BINOL foi obtida quando elevou-se o tempo reacional para 1 hora de agitação na reação entre (R)-BINOL e o NbCl5, seguida da adição do aldeído e agitação por 30 minuitos, utilizando éter etílico e cloreto de metileno nas condições de temperatura de -15ºC e -75ºC. Por outro lado, a melhor enantiosseletividade utilizando o auxiliar quiral (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona foi obtida quando utilizou-se o ácido de Lewis NbCl5 seguido pela agitação da reação por 10 minutos e adição de éter etílico como solvente nas condições de temperatura de -15ºC.

La alilación de N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de α-cetoesteres mediada por indio, tuvo lugar con diversos agentes de alilación con buenos y excelentes rendimientos y diastereoselectividades, especialmente para el bromometilacrilato de etilo. Los productos de alilación derivados de dicho bromuro pudieron ser transformados a través de un proceso de desprotección-ciclación one pot, para dar las lactamas con buenos rendimientos para los derivados alifáticos y aromáticos. Por otro lado, empleando diferentes α-cetoaldehídos y esteres carboxílicos, pudo prepararse una nueva gama de N-terc-butanosulfiniliminas y sobre ellas llevar a cabo reacciones de alilación mediadas también por indio, con diferentes bromuros alílicos. En función de las proporciones de agente de alilación y del propio agente, se pudieron sintetizar desde productos monoalilados por reacción sobre el grupo imino con rendimientos variables y excelentes diastereoselectividades faciales; productos monoalilados por reacción sobre el grupo carbonilo con rendimientos también variables pero excelentes diastereoselectividades; y productos de doble alilación con moderados y buenos rendimientos, y excelentes diastereoselectividades. Sin embargo, sólo en este último caso se pudieron preparar de manera regioselectiva, a diferencia de los dos casos primeros, en los que no tuvo lugar la síntesis regioselectiva de alguno de ellos preferentemente, sino de ambos. Los productos de doble alilación derivados del bromuro de alilo fueron transformados mediante metátesis intramolecular por cierre de anillo en los sus correspondientes aminociclohexenoles, con excelente rendimiento y elevada diastereopureza. La reducción de las N-terc-butanosulfiniliminas con borohidruro de sodio tuvo lugar de manera escasamente diastereoselectiva pero con buenos rendimientos para los derivados alifáticos, y excelentes para los derivados aromáticos. A través de una optimización de las condiciones se lograron incrementar dichos valores. La N-terc-butanosulfinilimina derivada del oxalaldehído fue sintetizada y sometida a diferentes reacciones de adición de bromuros alílicos en disolución acuosa saturada en bromuro de sodio y mediada por indio, con excelentes diastereoselectividades, pero pobres rendimientos. Los productos de doble alilación se transformaron mediante metátesis intramolecular en diaminociclohexenoles con excelentes rendimientos. Por último, sobre N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de diferentes y variados aldehídos se llevó a cabo reacciones de adición con 1,3-dibromopropeno, presente como mezcla 50:50 (cis:trans), con moderados rendimientos y relaciones anti:sin para substratos alifáticos, y moderados rendimientos, pero excelentes diastereoselectividades para substratos aromáticos. Dichos productos fueron transformados en aziridinas con buenos rendimientos empleando KHMDS como base.