A decomposição térmica dos compostos sulfoxídicos (1)-(4) foi efetuada a ca. 140 °C, até conversão total do material de partida. A mistura de produtos resultante, em cada caso, foi analisada por cromatografia gasosa/espectrometria de massas. Foram preparadas amostras autênticas dos compostos assim identificados e, no caso dos sulfóxidos (2)-(4), a composição do produto de termólise foi determinada através de análises por cromatografia gasosa e RMN de 1H, utilizando-se o método do padrão interno. Os resultados obtidos estão sumarizados abaixo: Tabela - ver arquivo em PDF - Para três dos substratos estudados, os produtos finais poderiam originar-se de hemitiocetais intermediários, formados por um rearranjo de Pummerer. Este mecanismo de decomposição parece ser geral para sulfóxidos β-carbonílicos. No entanto, o substrato (1) decompõe-se termicamente por mecanismo radicalar. / The thermal decomposition of sulfoxides (1)-(4) was performed at ca. 140 °C, until complete consumption of the starting materiais. In each case, the product mixture was analyzed by GC/MS. Authentic samples of identified components were prepared, and in the case of sulfoxides (2)-(4), the crude product composition was determinded by gas chromatography and 1H NMR analyses (internal standard method).Results are as follows: See chart PDF file - For three cases, final products could originate from intermediate hemithioacetals, generated via a thermal Pummerer rearrangement. lhis decomposition mechanism seems to be general for the thermolysis of β-carbonyl sulfoxides. However, sulfoxide (1) decomposes under heating via a radical mechanism.

Resumo: A qualidade do ar nos grandes centros urbanos tem fomentado legislações cada vez mais restritivas quanto ao teor de enxofre presente na composição do óleo diesel. Com base nisso, novas alternativas tecnológicas surgem com o intuito de fornecer combustíveis mais limpos. A dessulfurização adsortiva em carvão ativado é uma técnica promissora e favorável à obtenção de combustíveis com baixos teores de enxofre, principalmente do ponto de vista econômico e operacional. Neste contexto, o presente trabalho visa avaliar a capacidade adsortiva de diferentes amostras comerciais de carvão ativado em relação aos compostos sulfurados do óleo diesel. Testes preliminares com óleo diesel comercial (contendo aproximadamente, 500 ppm (m/m) de enxofre) foram realizados com o intuito de selecionar a amostra de carvão ativado comercial com maior capacidade adsortiva em relação aos compostos sulfurados. Estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção em batelada, tanto com óleo diesel comercial, quanto com óleo diesel sintético foram realizados a fim de possibilitar a obtenção do tempo de equilíbrio de adsorção e auxiliar na compreensão do comportamento de equilíbrio. Ainda, estudos com misturas sintéticas binárias e ternárias foram realizados com o intuito de avaliar a seletividade do carvão ativado comercial selecionado em relação aos compostos sulfurados, nitrogenados e aromáticos. Ressalta-se que todos os ensaios foram realizados nas temperaturas de 40 e 70 °C, com tempo máximo de contato de 48 horas, nas proporções de 2,0 g de carvão para 20 mL de solução, com exceção dos estudos de equilíbrio em que ocorreram variações de massa de adsorvente (carga real) e concentração inicial de adsorvato (carga sintética). Dentre as amostras de carvão avaliadas, apenas uma foi selecionada por apresentar maior capacidade adsortiva em relação aos compostos sulfurados do óleo diesel comercial. O estudo com carga real mostrou que a capacidade adsortiva dos compostos nitrogenados foi superior. No entanto, o aumento de temperatura favoreceu a adsorção dos compostos sulfurados. Ainda, devido à complexidade da carga real não foi possível estabelecer o tempo de equilíbrio para a adsorção dos sulfurados e consequentemente, as isotermas de adsorção não foram bem estabelecidas. O comportamento adsortivo da amostra de carvão ativado selecionada em solução sintética contendo dibenzotiofeno foi bastante favorável, apresentando 98% de remoção de enxofre ao final de 48 horas. Os estudos relacionados à seletividade desta mesma amostra em misturas binárias e ternárias revelou que o adsorvente selecionado apresenta boa seletividade aos compostos sulfurados refratários de difícil remoção em unidades de Hidrodessulfurização, como o dibenzotiofeno e seus derivados metilados, mesmo quando em contato com compostos concorrentes pelos mesmos sítios ativos, como os compostos nitrogenados ou aromáticos.

Resumo: A produção de polpa celulósica é de grande importância nas indústrias de celulose e papel e na economia brasileira, uma vez que o Brasil se destaca mundialmente por sua elevada produção e exportação de papel. Dentre as várias operações unitárias que constituem o processo de obtenção de celulose, a mais crítica é com certeza a que envolve as reações químicas no reator, pois é principalmente nessa etapa que se define a qualidade da polpa produzida, assim como pode tornar mais fácil as etapas posteriores, ou seja, o branqueamento e a recuperação química dos produtos residuais. A recuperação química é constituída pelos processos de evaporação do licor negro, pela queima de sólidos na caldeira de recuperação e a etapa de caustificação. No Brasil, o método mais utilizado para a produção de celulose é o processo Kraft, o qual apresenta como vantagens a alta qualidade da polpa produzida e o fato de ser possível a recuperação de produtos químicos residuais. Como desvantagem desse processo tem-se o baixo rendimento e o considerável impacto ambiental causado pela utilização do sulfeto de sódio no licor de cozimento, o qual leva à formação de gases a base de enxofre, sendo estes grandes poluentes. Nesse sentido foi desenvolvido um esquema experimental constando de um digestor com câmeras individuais e um analisador de gases. Utilizou-se como aditivo a antraquinona, em substituição parcial ao sulfeto de sódio, no cozimento da madeira de Eucalyptus grandis, com diversos teores de sulfeto de sódio (0%, 14%, 21% e 28%) para verificar o efeito desta adição no grau de deslignificação, e nos rendimentos bruto e depurado do processo. O Fator H mantido constante em todos os cozimentos foi definido para se atingir valores aproximados de número kappa igual a 30. Para o grau de deslignificação observou-se que para o mesmo teor de sulfeto de sódio houve uma redução no número kappa e que conforme se aumentava o teor de sulfeto de sódio essa tendência se tornava menor. Quanto ao rendimento bruto observou-se que ocorreram ganhos com a adição de antraquinona em todos os níveis de sulfeto de sódio. Para o rendimento depurado houve a mesma tendência, ou seja, houve ganhos. O menor teor de sulfeto de sódio aplicado no licor de cozimento mostrou ser uma possibilidade interessante para diminuir o impacto ambiental do processo Kraft, pois se conseguiu uma redução significativa na formação dos gases, SO2 e H2S, que são os principais responsáveis pelo odor característico das indústrias de papel e celulose. Foi verificado ainda que para valores de Fator H constante, a carga de antraquinona aplicada e a respectiva redução no teor de sulfeto de sódio influenciaram os parâmetros avaliados do processo Kraft, podendo dessa forma obter polpas celulósicas no padrão desejado causando um menor impacto ambiental com a redução dos gases derivados do enxofre.

A decomposição térmica dos compostos sulfoxídicos (1)-(4) foi efetuada a ca. 140 °C, até conversão total do material de partida. A mistura de produtos resultante, em cada caso, foi analisada por cromatografia gasosa/espectrometria de massas. Foram preparadas amostras autênticas dos compostos assim identificados e, no caso dos sulfóxidos (2)-(4), a composição do produto de termólise foi determinada através de análises por cromatografia gasosa e RMN de 1H, utilizando-se o método do padrão interno. Os resultados obtidos estão sumarizados abaixo: Tabela - ver arquivo em PDF - Para três dos substratos estudados, os produtos finais poderiam originar-se de hemitiocetais intermediários, formados por um rearranjo de Pummerer. Este mecanismo de decomposição parece ser geral para sulfóxidos β-carbonílicos. No entanto, o substrato (1) decompõe-se termicamente por mecanismo radicalar. / The thermal decomposition of sulfoxides (1)-(4) was performed at ca. 140 °C, until complete consumption of the starting materiais. In each case, the product mixture was analyzed by GC/MS. Authentic samples of identified components were prepared, and in the case of sulfoxides (2)-(4), the crude product composition was determinded by gas chromatography and 1H NMR analyses (internal standard method).Results are as follows: See chart PDF file - For three cases, final products could originate from intermediate hemithioacetals, generated via a thermal Pummerer rearrangement. lhis decomposition mechanism seems to be general for the thermolysis of β-carbonyl sulfoxides. However, sulfoxide (1) decomposes under heating via a radical mechanism.

A presente tese contém as reações de sulfenilação ainda não descritas na literatura de compostos α-sulfonil carboxílicos, tais como ácidos, ésteres e γ-butirolactona. Dois métodos distintos são elaborados: 1) em meio homogêneo, no caso dos ácidos α-sulfonil carboxílicos; 2) em catálise de transferência de fase, na sulfenilação dos ésteres α-sulfonil carboxílicos e da γ-butirolactona. A apresentação e discussão dos resultados é precedida por duas revisões bibliográficas. A primeira trata das reações de sulfenilação em meio homogêneo de compostos carboxílicos e de sulfonas. A segunda apresenta as reações em catálise de transferência de fase, destacando as condições experimentais e os aspectos mecanísticos das reações. Devido ao fato de serem escassos na literatura os exemplos de reações de carbânions com agentes sulfenilantes em CTF, foram por nós apresentadas as reações de alquilação. As reações de sulfenilação dos ácidos α-sulfonil carboxílicos em meio homogêneo, empregando NaH/DMSO e dimetildissulfeto, conduziram às sulfonas α-sulfeniladas, com desprendimento de CO2(g). O estudo mecanístico destas reações indicou dois caminhos diferentes, dependendo da estrutura dos ácidos α-sulfonil carboxílicos estudados. No caso dos ácidos α-sulfonil carboxílicos α-alquil substituídos, ocorre inicialmente a formação do diânion, que em seguida é sulfenilado e finalmente, no work-up, descarboxilado e protonado. (Ver arquivo). No caso dos ácidos α-sulfonil carboxílicos &#945-aril substituídos, a descarboxilação ocorre logo após a adição de base, com a formação de carbânion, o qual ataca o agente sulfenilante. (Ver arquivo). A sulfenilação pelo método de transferência de fase, utilizando-se K2CO3/benzeno como base, BTEAC como catalisador e metanotiossulfonato de metila como agente sulfenilante, não se mostrou satisfatória no caso dos ácidos α-sulfonil carboxílicos, mas sim no caso dos ésteres correspondentes. Os ésteres α-sulfonil carboxílicos, tanto α-alquil como α-aril substituídos, renderam os produtos sulfenilados em bons rendimentos. Entretanto, o passo reacional seguinte, hidrólise alcalina, com a finalidade de se obter as sulfonas α-sulfeniladas, somente foi bem sucedida no caso dos ésteres sulfenilados α-alquil substituídos, sendo que no caso dos ésteres sulfenilados α-aril substituídos foram obtidos produtos secundários. (Ver arquivo). É apresentada uma comparação entre os rendimentos e os tempos de reação destes dois métodos distintos, ou seja, sulfenilação em meio homogêneo dos ácidos α-sulfonil carboxílicos e sulfenilação em transferência de fase dos ésteres α-sulfonil carboxílicos correspondentes, seguida de hidrólise, e mostrada a vantagem deste último na obtenção das sulfonas α-sulfeniladas. Foi observado que tanto na sulfenilação dos ácidos α-sulfonil carboxílicos em meio homogêneo como também na dos correspondentes ésteres em CTF a reação é influenciada pelos fatores estéricos. Além do interesse sintético na obtenção de sulfonas alifáticas α-sulfeniladas, é também apresentada a importância dos ésteres α-sulfonil carboxílicos alifáticos e aromáticos como precursores de α-ceto ésteres, compostos de interesse biológico, sendo esta conversão efetuada através da decomposição térmica. No estudo de sulfenilação da α-sulfonil γ-butirolactona foi verificado que, ao contrário dos ésteres α-sulfonil carboxílicos, a reação pelo emprego de K2CO3 ocorre sem o auxílico do catalisador, sendo o rendimento do produto sulfenilado semelhante ao da reação em meio homogêneo pelo emprego de NaH/DMSO. Este fato, indicativo de que a reação de sulfenilação da α-sulfonil γ-butirolactona ocorre na interface, foi explicado em termos da maior reatividade do carbânion correspondente. As tentativas de decomposição térmica e em meio ácido da α-sulfonil γ-butirolactona α-sulfenilada não conduziram à α-ceto lactona desejada, de interesse biológico, e a falta de reatividade é interpretada em termos mecanísticos. (Ver arquivo). O estudo acima apresentado mostrou que as reações de sulfenilação de compostos carboxílicos ativados pelo grupo sulfonila ocorrem através de carbânions formados de duas maneiras diferentes: 1) ataque de base sobre o carbono ativado, seja em meio homogêneo ou em CTF; 2) descarboxilação do sal sódico do ácido carboxílico, que ocorre em meio homogêneo. No decorrer do presente estudo foram sintetizados vinte e cinco compostos ainda não descritos na literatura, entre eles: cinco ésteres α-sulfonil carboxílicos, dois ácidos α-sulfonil carboxílicos, uma α-sulfonil lactona, cinco sulfonas α-sulfeniladas, uma α-sulfonil lactona α-sulfenilada e onze ésteres α-sulfonil carboxílicos a-sulfenilados. / This thesis presents new sulfenylation reactions of some α-sulfonyl carboxylic compounds, such as carboxylic acids, esters ad γ-butyrolactone. Two different methods have been developed: 1) in the homogeneous media for the α-sulfonyl carboxylic acids and 2) in phase transfer catalysis for the corresponding esters and γ-butyrolactone. The literature data on the sulfenylation reactions in homogeneous media for carboxylic compounds and sulfones are presented. As there are few examples in the literature for the sulfenylation reactions in PTC, the data for the alkylation reactions were collected. The reactions of α-sulfonyl carboxylic acids with NaH/DMSO and methyl disulfide let to the corresponding α-sulfenylated sulfones with evolution of CO2(g). The mechanistic studies showed that this reaction may occur through two different routes, A and B, in dependence on the substrate structure. (See file). A new procedure of sulfenylation by phase transfer method was elaborated in the case of α-sulfonyl carboxylic esters, employing K2CO3/benzene as base and methyl methanethiolsulfonate as sulfenylating agent to give the corresponding α-sulfenylated products. The latter, only in the case of the α-alkylsubstituted derivatives, afforded by alkaline hydrolysis α-sulfenylated sulfones. (See file). The comparison on the efficiency of these two different methods for obtention of α-sulfenylated sulfones showed that the phase transfer procedure, followed by hydrolysis, is more advantageous. α-Sulfenylated sulfonyl esters, α-alkyl as well as α-aryl substituted, showed to be also intermediates, through thermal decomposition, of the corresponding α-keto esters, of biological interest. The sulfenylation studies of α-sulfonyl-γ-butyrolactone, contrary to the sulfenylation of α-sulfonyl esters, showed that the reaction may occur also in the absence of the catalyst. This difference in reactivity, which is indicative of an interfacial reaction, has been attributed to the increased reactivity of the α-sulfonyly-γ-butyrolactone carbanion. The attempts of thermal or acid decomposition of the α-sulfenylated α-sulfonyl-γ-butyrolactone to yield the corresponding α-keto derivative failed. (See file). Resuming, the sulfenylation reactions of the carboxylic compounds, activated by the α-sulfonyl group, may occur through carbanions, which are originated either by attack of base on the α-carbon atom or from decarboxylation of the carboxylates. In the course of the present study twenty five new compounds were prepared, including five α-sulfonyl carboxylic esters, two α-sulfonyl carboxylic acids, one α-sulfonyl lactone, five α-sulfenylated sulfones, one α-sulfenylated α-sulfonyl lactone and eleven α-sulfenylated α-sulfonyl carboxylic esters.

Neste trabalho, foi proposta a preparação e redução, seguida de hidrólise oxidativa, de alguns derivados imínicos da 2-metilsulfinil-2-metilsufanil-1-tetralona e da 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-indanona. A 2-metilsulfinil-O-metil-oxima da 1-tetralona foi preparada pela oxidação da 2-metilsulfanil-O-metil-oxima. O sulfóxido assim obtido pôde ser sulfanilado empregando-se terc-butil lítio e metanotiolsulfonato de metila, resultando um único diastereoisômero que se mostrou inerte na reação de redução da função imínica com NaBH4. Tentativas de preparar a N-tosil-imina da 2-metilsulfinil-1-tetralona, por oxidação do sulfeto correspondente, não conduziram ao produto esperado, mas sim à enamina. Buscando uma rota alternativa para a preparação de derivados imínicos de sulfinil ciclanonas sulfaniladas, foram preparados β-cetossulfóxidos derivados da 1-tetralona e da 1-indanona que, após serem sulfanilados, seriam submetidos às reações com aminas aromáticas ou alifáticas. As reações de sulfanilação da 2-metilsulfinil-1-indanona e da 2-metilsulfinil-1-tetralona foram efetuadas em condições de transferência de fase, na presença dos catalisadores TEBAC ou QUIBEC. Para ambos os casos, os rendimentos de produto foram cerca de 80 %. Enquanto os dois catalisadores conduziram a resultados estereoquímicos similares para a sulfanilação da 2-metilsulfinil-1-indanona, para a 2-metilsulfinil-1-tetralona, o uso do catalisador quiral QUIBEC resultou em um aumento da diastereosseletividade da reação, no sentido da formação do diastereoisômero majoritário de configuração relativa CR,SR. Foram também efetuadas as reações de sulfanilação das duas 2-metilsulfinil ciclanonas em meio homogêneo, empregando como bases o hidróxido de lítio ou o di-isopropil amideto de magnésio. Porém, as reações das sulfinil ciclanonas sulfaniladas assim preparadas com a anilina e com a metil-amina não foram bem sucedidas. As reações de redução com boroidreto de sódio das duas sulfinil ciclanonas sulfaniladas conduziram aos respectivos álcoois em cerca de 70 % de rendimento e na forma de um único diastereoisômero, de configuração relativa SR,C-1R,C-2R, no caso do tetralol. As duas metilsulfinil ciclanonas sulfaniladas, opticamente ativas, foram preparadas em bons rendimentos, mas sob forma escalêmica, o que não permitiu o prosseguimento do estudo do curso estereoquímico da redução da carbonila de tais compostos. A reação de adição do enolato de lítio do acetato de etila à 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-indanona conduziu ao produto esperado em bom rendimento, mas com baixo excesso diastereoisomérico. Em condições análogas, a 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-tetralona mostrou-se inerte. / The original proposal of this research work was to prepare imines of 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-tetralone and 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-indanone that would be subsequently reduced and submitted to oxidative hydrolysis. By oxidation of 2-methylsulfanyl-1-tetralone-O-methyloxime the corresponding sulfoxide could be prepared, and submitted to the sulfanylation reaction using tert-butyllittium/methyl methanethiolsulfonate. The resulting product was obtained as a single diastereoisomer but showed to be unreactive towards reduction using sodium borohydride In attempting to convert the 2-methylsulfanyl-1-tetralone into the corresponding sulfoxide by oxidation, the corresponding sulfinylenamine was obtained instead of the expected sulfinylimine. Searching for an alternative synthetic route to the desired imines, the required β-ketosulfoxides were prepared and sulfanylated under phase-transfer catalysis using TEBAC or QUIBEC, as catalysts. In both cases, product yield was ca. 80%. Although for the sulfanylation of 2-methylsulfinyl-1-indanone using either TEBAC or QUIBEC the same diastereoselectivity was observed, for the reaction performed with 2-methylsulfinyl-1-tetralone and QUIBEC an improved diastereoselectivity was observed, in favour of the CR,SR diastereoisomer. Analogous sulfanylation reactions were performed in homogeneous medium in the presence of lithium hydroxide or magnesium diisopropylamide acting as bases. However, the reactions of the prepared 2-metylsulfinyl-2-methylsulfanyl ciclanones with aniline or methylamine were unsuccessful. The borohydride reduction of the 2-metylsulfinyl-2-methylsulfanyl ciclanones afforded the corresponding diastereoisomerically pure alcohols in ca. 70% yield, bearing, in the case of the tetralol derivative, the SR,C-1R,C-2R relative configuration. The two optically active sulfanylated 2-methylsulfinyl ciclanones could be prepared in good yields but as a scalemic mixture that precluded further studies in order to determine the stereochemical course of the carbonyl reduction. As for the addition reaction of the ethyl acetate lithium enolate to 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-indanone, the expected adduct was obtained in good yield but with poor diastereoselectivity. Under the same experimental conditions, the 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-tetralone underwent no reaction.

Neste trabalho foi avaliado a seletividade de reações biocatalisadas por fungos basidiomicetos frente a compostos bifuncionalizados com os grupos cetona e seleneto (1-2) ou cetona e sulfeto (3-4). Os compostos 1-4 foram sintetizados de acordo com metodologias descritas na literatura. Na síntese dos padrões racêmicos dos β-hidróxi-selenetos 1a-2a e β-hidróxi-sulfetos 3a-4a observou-se que a redução química utilizando NaBH4 levou a formação preferencial dos estereoisômeros cis-(1a-4a). Enquanto que a redução promovida na utilização dos fungos basidiomicetos levou a formação preferencial do estereoisômero trans-(1a-4a). Desta forma duas metodologias complementares para a preparação de β-hidróxi-selenetos e β-hidróxi-sulfetos foram estabelecidas. Cinco linhagens destes fungos (Irpex lacteus CCB 196, Trametes rigida CCB 285, Pycnoporus sanguineus CCB 501, Trametes byssogenum CCB 203, Trametes versicolor CCB 202 ) foram testadas visando à obtenção de β-hidróxi-selenetos (1a-2a) e β-hidróxi-sulfetos (3a-4a) na forma enantiomericamente pura ou enriquecida. Um estudo qualitativo indicou que o fungo Trametes rigida CCB 285 apresentou alta seletividade frente aos compostos utilizados levando aos produtos cis-(1a-4a) e trans-(1a-4a) com elevados valores de excessos enantioméricos (e.e. 99 %). Posteriormente, um estudo quantitativo permitiu o isolamento dos produtos, a determinação dos rendimentos isolados e também a configuração absoluta para os compostos isolados. Na segunda parte deste trabalho avaliou-se a aplicação de fungos Aspegillus terreus em reações de desmetilação/desalquilação de aminas terciárias. Os resultados obtidos indicam que os estes fungos apresentam grande potencial para reações de desmetilação de aminas terciárias aromáticas, sendo que as reações conduzidas em meio neutro (pH = 7) levaram aos produtos desmetilados com bons valores de conversão. No entanto, não foram observadas reações de desalquilação com grupos etila nas condições utilizadas. / In this work was considered the selectivity of reactions biocatalysted by basidiomycetes fungi with bifuncionalized compounds with ketone and selenide groups (1-2) or ketone and thio groups (3-4). The compounds 1-4 were prepared in according with methodologies from literature. During the synthesis of standard racemic β-hydroxyselenides 1a-4a and β-hydroxysulfides 3a-4a we noticed that chemical reduction using NaBH4 led to the preferential formation of the cis-(1a-4a) isomers. On the other hand, the bioreduction promoted by basidiomycetes fungi led to the preferential formation of trans-(1a-4a) isomers. Therefore, two complementary methodologies for preparation of β-hydroxyselenides and β-hydroxysulfides were established. Five strains of basidiomycetes fungi (Irpex lacteus CCB 196, Trametes rigida CCB 285, Pycnoporus sanguineus CCB 501, Trametes byssogenum CCB 203, Trametes versicolor CCB 202) were examined to aim at the preparation of β-hydroxyselenides and β-hydroxysulfides on the enantiomerically pure form. A qualitative study indicated that cells of T. rigida CCB 285 showed high selectivity led to the products cis-(1a-4a) and trans-(1a-4a) in high enantiomeric excess (ca 99 %). After that, a quantitative study allowed us to determine the isolated yields and the absolute configuration for the compounds cis-(1a-4a) and trans-(1a-4a). In the second part of this work was considered the application of Aspergillus terreus fungi in demethylation/dealkylation reactions by tertiary amines. The results indicated that those fungi showed a big potencial for demethylation reaction of aromatic tertiary amines. The reaction done on the pH = 7 led to the demethylated products with good values of conversion. Dealkylation reactions were not observed.

Nosso objetivo principal é aproveitar a bem conhecida diastereosseletividade π-facial das (SS)-2-tolilsulfinil-1,4-benzoquinonas, em reações de Diels-Alder, para obter, via metátese olefínica fototérmica, precursores enantiopuros do capneleno e da icarugamicina. Devido à formação de uma inseparável mistura de produtos na reação da (SS)-2-tolilsulfinil-1,4-benzoquinona com 1-metilciclopentadieno comercial, esta rota se tornou inviável para obtenção do capneleno. Visando-se a síntese do precursor da icarugamicina, foram preparadas as 5 e 6-metil-2-tolilsulfinil-1,4-benzoquinonas mas, apesar dos bons resultados de seletividade π-facial que estas apresentaram com o 1,3-cicloexadieno, a eliminação espontânea de ácido sulfênico nos adutos de Diels-Alder formados impediu o uso destes últimos. Numa tentativa de sobrepujar este inconveniente, uma nova quinona clorada foi preparada mas esta se mostrou um oxidante frente ao 1,3-cicloexadieno. / Our main objective is to take advantage of the well known π-facial diastereoselectivity of (SS)-2-tolylsulfinyl-1,4-benzoquinones, in the Diels-Alder reactions, to obtain, via photo-thermal olefin metathesis, enantiopure precursors of capnellene and ikarugamycin. The formation of an inseparable mixture of products in the reaction of commercially available methylcyclopentadiene and (SS)-2-tolylsulfinyl-1,4-benzoquinone made this route unsuitable for obtaining capnellene. For the synthesis of ikarugamycin, the 5 and 6-methyl-2-(SS)-tolylsulfinyl-1,4-benzoquinones were prepared but, in spite of the good π-diastereoselectivity they exhibited, in the reaction with 1,3-cyclohexadiene, spontaneous elimination of sulfenic acid from the formed adducts precluded their use. In an attempt to overcome this very easy elimination, a chlorinated quinone was synthesized but it showed oxidizing properties in the presence of 1,3-cyclohexadiene.

Neste trabalho, foi proposta a preparação e redução, seguida de hidrólise oxidativa, de alguns derivados imínicos da 2-metilsulfinil-2-metilsufanil-1-tetralona e da 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-indanona. A 2-metilsulfinil-O-metil-oxima da 1-tetralona foi preparada pela oxidação da 2-metilsulfanil-O-metil-oxima. O sulfóxido assim obtido pôde ser sulfanilado empregando-se terc-butil lítio e metanotiolsulfonato de metila, resultando um único diastereoisômero que se mostrou inerte na reação de redução da função imínica com NaBH4. Tentativas de preparar a N-tosil-imina da 2-metilsulfinil-1-tetralona, por oxidação do sulfeto correspondente, não conduziram ao produto esperado, mas sim à enamina. Buscando uma rota alternativa para a preparação de derivados imínicos de sulfinil ciclanonas sulfaniladas, foram preparados β-cetossulfóxidos derivados da 1-tetralona e da 1-indanona que, após serem sulfanilados, seriam submetidos às reações com aminas aromáticas ou alifáticas. As reações de sulfanilação da 2-metilsulfinil-1-indanona e da 2-metilsulfinil-1-tetralona foram efetuadas em condições de transferência de fase, na presença dos catalisadores TEBAC ou QUIBEC. Para ambos os casos, os rendimentos de produto foram cerca de 80 %. Enquanto os dois catalisadores conduziram a resultados estereoquímicos similares para a sulfanilação da 2-metilsulfinil-1-indanona, para a 2-metilsulfinil-1-tetralona, o uso do catalisador quiral QUIBEC resultou em um aumento da diastereosseletividade da reação, no sentido da formação do diastereoisômero majoritário de configuração relativa CR,SR. Foram também efetuadas as reações de sulfanilação das duas 2-metilsulfinil ciclanonas em meio homogêneo, empregando como bases o hidróxido de lítio ou o di-isopropil amideto de magnésio. Porém, as reações das sulfinil ciclanonas sulfaniladas assim preparadas com a anilina e com a metil-amina não foram bem sucedidas. As reações de redução com boroidreto de sódio das duas sulfinil ciclanonas sulfaniladas conduziram aos respectivos álcoois em cerca de 70 % de rendimento e na forma de um único diastereoisômero, de configuração relativa SR,C-1R,C-2R, no caso do tetralol. As duas metilsulfinil ciclanonas sulfaniladas, opticamente ativas, foram preparadas em bons rendimentos, mas sob forma escalêmica, o que não permitiu o prosseguimento do estudo do curso estereoquímico da redução da carbonila de tais compostos. A reação de adição do enolato de lítio do acetato de etila à 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-indanona conduziu ao produto esperado em bom rendimento, mas com baixo excesso diastereoisomérico. Em condições análogas, a 2-metilsulfinil-2-metilsulfanil-1-tetralona mostrou-se inerte. / The original proposal of this research work was to prepare imines of 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-tetralone and 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-indanone that would be subsequently reduced and submitted to oxidative hydrolysis. By oxidation of 2-methylsulfanyl-1-tetralone-O-methyloxime the corresponding sulfoxide could be prepared, and submitted to the sulfanylation reaction using tert-butyllittium/methyl methanethiolsulfonate. The resulting product was obtained as a single diastereoisomer but showed to be unreactive towards reduction using sodium borohydride In attempting to convert the 2-methylsulfanyl-1-tetralone into the corresponding sulfoxide by oxidation, the corresponding sulfinylenamine was obtained instead of the expected sulfinylimine. Searching for an alternative synthetic route to the desired imines, the required β-ketosulfoxides were prepared and sulfanylated under phase-transfer catalysis using TEBAC or QUIBEC, as catalysts. In both cases, product yield was ca. 80%. Although for the sulfanylation of 2-methylsulfinyl-1-indanone using either TEBAC or QUIBEC the same diastereoselectivity was observed, for the reaction performed with 2-methylsulfinyl-1-tetralone and QUIBEC an improved diastereoselectivity was observed, in favour of the CR,SR diastereoisomer. Analogous sulfanylation reactions were performed in homogeneous medium in the presence of lithium hydroxide or magnesium diisopropylamide acting as bases. However, the reactions of the prepared 2-metylsulfinyl-2-methylsulfanyl ciclanones with aniline or methylamine were unsuccessful. The borohydride reduction of the 2-metylsulfinyl-2-methylsulfanyl ciclanones afforded the corresponding diastereoisomerically pure alcohols in ca. 70% yield, bearing, in the case of the tetralol derivative, the SR,C-1R,C-2R relative configuration. The two optically active sulfanylated 2-methylsulfinyl ciclanones could be prepared in good yields but as a scalemic mixture that precluded further studies in order to determine the stereochemical course of the carbonyl reduction. As for the addition reaction of the ethyl acetate lithium enolate to 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-indanone, the expected adduct was obtained in good yield but with poor diastereoselectivity. Under the same experimental conditions, the 2-methylsulfinyl-2-methylsulfanyl-1-tetralone underwent no reaction.

Foram preparadas algumas 2-sulfinil-3,6-dimetil-1,4-benzoquinonas racêmicas (contendo substituintes p-tolila, terc-butila, iso-butila e iso-propila ligados ao enxofre) e estudadas as suas reações de Diels-Alder com ciclopentadieno, sob condições térmicas e catalíticas. Com estes estudos foi constatada a habilidade destas quinonas em gerar majoritariamente certos tipos de adutos, dependendo das condições utilizadas. Na ausência de catalisadores, formaram-se principalmente os adutos resultantes da aproximação do ciclopentadieno sobre a dupla C-C não sulfinilada, pela face da quinona para a qual não está voltado o par de elétrons do enxofre, quando a ligação C-S se encontra na conformação s-cis. O uso de BF3.Et2O provocou uma inversão da face atacada, mas manteve a quimiosseletividade observada na ausência deste catalisador. Já, pelo emprego de ZnBr2, houve preferência do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla C-C da quinona sulfinilada. As conclusões de tal estudo permitiram selecionar as condições a serem utilizadas para a obtenção de certos adutos com vistas a serem estes depois empregados para a síntese de um precursor enantiopuro do hirsuteno. Os trabalhos prosseguiram com ensaios para se determinar a melhor forma de obtenção de tal precursor: i) fotoisomerização a compostos gaiola seguida de dessulfurização ou ii) remoção do enxofre do aduto de Diels-Alder e fotociclização do produto dessulfurizado. A reação de fotociclização do aduto de Diels-Alder formado pela reação do dieno sobre a dupla sulfinilada da quinona gerou o compostogaiola dessulfurizado e também um novo aduto, cuja estrutura supõe-se ser a de uma enodiona hidroxilada, mas de configuração trans entre os anéis. Pela rota dessulfurizante ii), o mesmo composto foi obtido quando se empregou o hidreto de tributilestanho/AIBN, também ao lado do compostogaiola. As melhores condições para a obtenção de um precursor do hirsuteno enantiopuro foram estabelecidas como sendo aquelas que seguem a rota ii), isto é, dessulfurização do aduto de Diels-Alder resultante do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla não sulfinilada, em condições catalíticas (BF3Et2O), quando o grupo sulfinila ligado à quinona está com a configuração S e contém um substituinte isso-propila, seguida de fotociclização do aduto sem enxofre. / Some racemic 2-tolyl- or 2-alkylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinones (alkyl is terc-butyl or iso-butyl or iso-propyl) were prepared and submitted to the Diels-Alder reactions with cyclopentadiene, under thermal or catalytic conditions. It was verified that the sulfinyl group is able to control the chemo- and diasterofaciaselectivity, giving rise to different adducts, depending on the reactions conditions. In the absence of catalyst, the above mentioned quinones underwent cycloaddition mainly on the non-sulfinylated quinoidic C-C double bond. The resulting adducts arised from the approach of diene from the more hindered face of the quinone, ie that one where the lone pair at sulfur is not located on, when the C-S bond is in a s-cis conformation. The use of BF3.Et2O diverted the cycloaddition to the other face, but kept the same chemoselectivity. When ZnBr2 was employed, the chemoselectivity was reversed, being the sulfinylated C-C double bond preferentially attacked by cyclopentadiene. The conclusions which arised from this study allowed the selection of the best set of conditions for obtaining the structurally more adequate sulfinyl-Diels-Alder adducts for the synthesis of enantiomerically pure hirsutene. Two pathways were assayed in order to transform the sulfinylated Diels-Alder adducts into a structurally closely related precursor of hirsutene: i) photoisomerization of the above mentioned Diels-Alder adducts followed by desulfurization of the resulting cage-compounds or ii) removal of the sulfurated moiety from the sulfinyl-Diels-Alder adducts followed by photocyclization. Irradiation of the Diels-Alder adduct containing a sulfinyl group at the ring junction led to the desired sulfur-free cage-compound in amixture with other product. The proposed structure for this new compound is based on a Diels-Alder adduct with a trans configuration, with an hydroxyl group linked to the enedionic system. This same compound was obtained, in amixture with the sulfur-free Diels-Alder adduct, when route ii) was tested using tributyltin hydride/AIBN as desulfurizating agent. In summary, the best conditions for the synthesis of an enantiomerically pure precursor of hirsutene is desulfurization of the Diels-Alder adduct resulting from the BF3.Et2O catalysed cycloaddition between the cyclopentadiene and 2-(SS)-iso-propylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinone, followed by photoisomerization of the sulfur-free product.