This thesis is based on the development of novel catalytic reactions for the synthesis and application of organometallic reagents. The main focus is directed towards organoboronate derivatives. We developed an efficient procedure for converting allylic alcohols to the corresponding allylboronates using palladium pincer complexes as catalysts. The reactions were performed under mild conditions with high selectivity, allowing further one-pot transformations. Using this approach, a variety of stereodefined homoallylic alcohols and amino acid derivatives were synthesized via trapping of the in situ generated allylboronate derivatives with an appropriate electrophile. The synthetic scope of these types of multi-component reactions is broad as many different substrate allylic alcohols may be used together with various electrophiles. Several aspects of these reactions were studied, including different reagents, catalysts and electrophiles. Furthermore, we studied the possibility to use oxidizing reagents as an essential component in the functionalization of olefins. Two main strategies were utilized for these catalytic methods using palladium pincer complexes. The functional group was either transferred from the oxidizing reagent, or introduced via an oxidation-transmetallation route. We propose that both methods involve palladium(IV) intermediates thus expanding both the coordination sphere of palladium and the synthetic scope of pincer complex catalysis. / At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 11: In press.

Na primeira parte deste trabalho apresentamos uma forma eficiente para sintetizar quinze novos compostos α-amino-1,3-dicarbonílicos através da reação multicomponente de Ugi. Para estas sínteses foi utilizado o microrreator de fluxo contínuo, um aparelho que possibilita uma excelente transferência de calor, de massa e alta relação superfície / volume. Algumas das vantagens em se utilizar um microrreator de fluxo contínuo na síntese são: redução do tempo de reação, aumento de rendimento, seletividade das reações e menor geração de resíduos. Foi possível assim estudar as reações químicas em condições inéditas, variando parâmetros como: temperatura, pressão, tempo de residência e relação estequiométrica. Um comparativo de rendimento da síntese de quatro moléculas foi realizado e pôde-se notar a eficiência do equipamento utilizado, pois os rendimentos obtidos foram superiores quando as mesmas moléculas foram sintetizadas através da reação one-pot. Um scale-up da reação de Ugi também foi realizado e apresentou um resultado satisfatório. Na segunda parte alguns destes compostos foram utilizados como intermediários na formação de uma ligação amídica e também aplicamos a metodologia relacionada à cicloadição catalisada por cobre entre alquinos e azidas na síntese de cinco novos compostos 1,2,3-triazóis. Este foi o primeiro trabalho realizado no Laboratório de Compostos Heterocíclicos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas utilizando o microrreator de fluxo contínuo e este equipamento atendeu as necessidades deste trabalho com efetividade. / The first part of this work we present an efficient way to synthesize fifteen new α-amino-1,3-dicarbonyl compounds through the multicomponent Ugi reaction. For these syntheses was used the continuous flow micro-reactor, an equipment that allows an excellent transfer of heat, mass and high surface / volume ratio. Some of the advantages of using a continuous flow micro-reactor in the synthesis are: reduction of reaction time, increase of yield, selectivity of reactions and less generation of residues. It was possible to study the chemical reactions under new conditions, varying parameters such as: temperature, pressure, residence time and stoichiometric ratio. A yield comparison of the synthesis of four molecules was carried out and it was possible to note the efficiency of the equipment used, because the obtained yields were superior when the same molecules were synthesized through the one-pot reaction. A scale-up of the Ugi reaction was also performed and presented a satisfactory result. In the second part some of these compounds were used as intermediates in the formation of an amide bond and we also apply the methodology related to the copper catalyzed cycloaddition between alkynes and azides in the synthesis of five new 1,2,3-triazoles compounds. It was the first work performed in the Laboratory of Heterocyclic Compounds of the Faculty of Pharmaceutical Sciences using the continuous flow micro-reactor and this equipment met the needs of this work with effectiveness.

A presente dissertação de mestrado descreve estudos sobre as reações multicomponentes A3 na versão assimétrica. Diversas metodologias foram empregadas visando a obtenção de propargilaminas opticamente ativas, que são blocos sintéticos versáteis na preparação de compostos bioativos. O trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte, estudou-se a utilização de aminas opticamente puras como materiais de partida para a reação tricomponente A3. Neste caso, foi utilizada a 2-metilpropan-2-sulfinamida como amina principal, no entanto, o produto de acoplamento não foi obtido, mesmo em diversas condições testadas. Outras aminas opticamente puras, como a (S)- metilbenzilamina e aminas derivadas de amino ácidos, também foram testadas. Os resultados, quanto às razões diastereoisoméricas e rendimento, foram satisfatórios quando aminas derivadas de amino ácidos foram utilizadas, principalmente quando o éster metílico da L-polina foi empregado como fonte de amina, que levou a formação do produto em bom rendimento e uma razão enantiomérica de 15:85. Na segunda parte do trabalho estudou-se a utilização de auxiliares quirais, na reação de A3, como indutores de assimetria. Para tanto, diversos compostos foram testados como oxazolinas opticamente puras e derivados de L-prolina. / This masters thesis describes studies for the asymmetric version of A3 multicomponent reactions. Several methodologies were employed in order to obtain optically active propargylamines, which are versatile synthetic building blocks on the preparation of bioactive compounds. The work was divided into two parts. In the first part, we investigated the use of optically pure amines as starting materials for the A3-coupling reaction. In this case, we used the 2-methylpropan-2-sulfinamide as the main amine, however, the coupling product was not obtained, even under several reaction conditions. Other optically pure amines such as (S)-methylbenzylamine and amines derived from amino acids, were also tested. The yields and diastereomeric excess were satisfactory when amines derived from amino acids were employed, especially when the methyl ester of L-poline was used as amine source, which led to the formation of the product in good yield and diastereoisomeric ratio. In the second part we studied the use of chiral auxiliaries in the A3-coupling reaction to induce the asymmetry. Therefore, several compounds were tested as optically pure oxazolines and L-proline derivatives.

A presente dissertação de mestrado descreve estudos sobre as reações multicomponentes A3 na versão assimétrica. Diversas metodologias foram empregadas visando a obtenção de propargilaminas opticamente ativas, que são blocos sintéticos versáteis na preparação de compostos bioativos. O trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte, estudou-se a utilização de aminas opticamente puras como materiais de partida para a reação tricomponente A3. Neste caso, foi utilizada a 2-metilpropan-2-sulfinamida como amina principal, no entanto, o produto de acoplamento não foi obtido, mesmo em diversas condições testadas. Outras aminas opticamente puras, como a (S)- metilbenzilamina e aminas derivadas de amino ácidos, também foram testadas. Os resultados, quanto às razões diastereoisoméricas e rendimento, foram satisfatórios quando aminas derivadas de amino ácidos foram utilizadas, principalmente quando o éster metílico da L-polina foi empregado como fonte de amina, que levou a formação do produto em bom rendimento e uma razão enantiomérica de 15:85. Na segunda parte do trabalho estudou-se a utilização de auxiliares quirais, na reação de A3, como indutores de assimetria. Para tanto, diversos compostos foram testados como oxazolinas opticamente puras e derivados de L-prolina. / This masters thesis describes studies for the asymmetric version of A3 multicomponent reactions. Several methodologies were employed in order to obtain optically active propargylamines, which are versatile synthetic building blocks on the preparation of bioactive compounds. The work was divided into two parts. In the first part, we investigated the use of optically pure amines as starting materials for the A3-coupling reaction. In this case, we used the 2-methylpropan-2-sulfinamide as the main amine, however, the coupling product was not obtained, even under several reaction conditions. Other optically pure amines such as (S)-methylbenzylamine and amines derived from amino acids, were also tested. The yields and diastereomeric excess were satisfactory when amines derived from amino acids were employed, especially when the methyl ester of L-poline was used as amine source, which led to the formation of the product in good yield and diastereoisomeric ratio. In the second part we studied the use of chiral auxiliaries in the A3-coupling reaction to induce the asymmetry. Therefore, several compounds were tested as optically pure oxazolines and L-proline derivatives.

La méthodologie MAC consiste à employer des réactifs umpolung pour permettre l’insertion formelle d’une fonction carbonyle entre un électrophile et un nucléophile. Cette thèse est consacrée à l’oxyhomologation diastéréosélective de la L-sérine grâce à un développement significatif de la méthodologie MAC à trois composants en one-pot, conduisant à l’obtention de dérivés orthogonalement protégés de l’acide α, γ-dihydroxy-β-aminobutyrique. Ce dernier est une brique moléculaire acyclique à 4 atomes de carbone hautement fonctionnalisée qui est souvent intégrée dans les squelettes de molécules biologiquement actives.Nous avons tout d’abord étudié la synthèse de réactifs MAC silylés à partir du malononitrile. La synthèse du H-MAC-TBS a été optimisée et deux nouveaux réactifs MAC silylés, le H-MAC-TES et le H-MAC-TBDPS, ont été préparés.Dans un premier temps, nous avons étudié l’oxyhomologation du N-Boc-O-Bn-L-sérinal avec le H-MAC-TBS en présence de différents alcools dans des conditions réactionnelles douces. En présence de méthanol, des α, γ-dihydroxy-β-aminobutanoates de méthyle orthogonalement protégés ont été préparés avec des bons rendements et avec un ratio diastéréoisomérique syn/anti = 80/20.L’utilisation du H-MAC-TBDPS a permis d’améliorer la diastéréosélectivité de la réaction MAC (syn/anti = 90/10). L’étude des différents modes de cyclisation des α, γ-dihydroxy-β-aminobutanoates de méthyle a été réalisée par la suite. Des hétérocycles fonctionnalisés à 3, 5 et 6 chaînons ont été ainsi sélectivement synthétisés.De nouvelles oxazolidinones et oxazolines hautement fonctionnalisées ont été préparées de cette façon. En revanche, malgré nos efforts approfondis, une cyclisation pour donner un hétérocycle à 4 chaînons n’a pas été réalisée.L’absence de réactivité de la fonction alcool libre en α de ces esters N-protégés et γ activés a été inattendue.Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’oxyhomologation de l’aldéhyde de Garner, un dérivé cyclique N,O-protégé du L-sérinal, par des réactions MAC. En présence de divers nucléophiles, cette réaction a conduit diastéréosélectivement à des esters et des amides protégés de l’acide α, γ-dihydroxy-β-aminobutyrique avec des bons rendements et avec une diastéréoselectivité anti, allant jusqu’à un ratio diastéréoisomérique syn/anti = 10/90 en utilisant le H-MAC-TBDPS. Il s’agit des premiers exemples de diastéréosélectivité antiobservée pour une réaction MAC. Des hétérocycles fonctionnalisés à 3 et 5 chaînons ont été sélectivement synthétisés et, grâce à une oxydation sélective en position γ, des dérivés de l’acide érythro-β-hydroxyaspartique et de l’érythro-β-hydroxyasparagine orthogonalement protégés ont été préparés. / MAC methodology is a synthetic technique which employs an umpolung reagent to formally insert a carbonyl function between an electrophile and a nucleophile. This thesis is devoted to the diastereoselective oxyhomologation of L-serine thanks to a significant development of 3-component one pot MAC methodology, providing a synthesis of orthogonally-protected derivatives of α, γ-dihydroxy-β-aminobutyric acid. This latter is a highly functionalized, acyclic, 4-carbon molecular building block which is a constituent part of various biologically active molecules.The synthesis of silylated MAC reagents from malononitrile was first studied. H-MAC-TBS’s synthesis was optimized and two new silylated MAC reagents, H-MAC-TES and H-MACTBDPS,were prepared.In a first study, the oxyhomologation of N-Boc-O-Bn-L-serinal was examined using H-MACTBS and a panel of alcohols in mild conditions.Methyl esters of orthogonally-protected α, γ-dihydroxy-β-aminobutanoic acid were prepared in good yields and with a diastereoisomeric ratio syn/anti = 80/20. The use of H-MAC-TBDPS improved the diastereoselectivity of the MAC reaction to syn/anti = 90/10.Subsequently, different cyclization modes of methyl α, γ-dihydroxy-β-aminobutanoate were investigated, leading to the selective synthesis of functionalized 3-, 5- and 6-membered ring heterocycles, including new highly functionalized oxazolidinones et oxazolines. In contrast, despite considerable efforts, we were unable to induce cyclisation to forma a 4-membered ring heterocycle, due to the surprising lack of nucleophilicity of the free alcohol function in the acyclic precursors.In a second study, we examined the oxyhomologation of Garners aldehyde, a cyclicN,O-protected derivative of L-serinal, using a selection of nucleophiles via one-pot MAC methodology. These reactions furnished protected ester and amide derivatives of α, γ-dihydroxy-β-aminobutyric acid in good yields with an anti diastereoselectivity with a ratio as high as syn/anti = 10/90 when H-MAC-TBDPS was used as the MAC reagent. These are the first known examples of MAC reactions which proceed with anti diastereoselectivity.Functionalized 3- and 5-membered ring heterocycles were prepared from these adducts,and via selective oxidation at the γ-position,orthogonally-protected derivatives of erythro-β-hydroxyaspartic acid and erythro-β-hydroxyasparagine were prepared.

L'élaboration de squelettes de pipéridinones et lactones a été accomplie de manière très efficace en alliant processus radicalaires et ioniques. La synthèse d'oximes SEM-protégées par un assemblage multicomposant radicalaire permet, après hydrolyse de la fonction oxime, d'obtenir rapidement un aldéhyde fonctionnalisé. Ce composé est ensuite transformé en lactone ou pipéridinone désirée par un processus ionique.Une approche minimisant le nombre d'étapes élémentaires a été développée autorisant ainsi un accès rapide et convenable à une grande diversité de structures. Ces processus peuvent impliquer jusqu'à cinq composants. / The construction of piperidinone and lactone scaffolds has been performed efficiently, combining radical and ionic processes. The synthesis of SEM-protected oximes by a multicomponent radical reaction enables, after hydrolysis of the oxime functional group, the access to a functionalized aldehyde. This compound is then converted into a lactone or a piperidinone by a ionic process.An approach minimizing the number of steps has been developed, thus allowing a rapid and convenient access to a large diversity of structures. These processes may involve up to five components.

Esta dissertação de mestrado descreve os resultados obtidos acerca da aplicação de reações de acoplamento entre aldeídos, aminas e alquinos (A3) visando a síntese de alcalóides indolizidínicos de ocorrência natural, como a desoxicastanospermina e a swainsonina. A reação de acoplamento-A3 é uma poderosa ferramenta de construção de ligação carbono-carbono e carbono-heteroátomo, permitindo a preparação de propargilaminas que podem ser exploradas como intermediários de grande potencial sintético. A proposta está baseada na reação de acoplamento de um reagente organometálico, gerado in situ a partir de um alquino e um sal ou complexo metálico, e um eletrófilo nitrogenado, que consiste em uma imina ou sal de imínio também gerado in situ a partir de uma amina e um aldeído. Hidroxialdeídos apropriados foram preparados e empregados no acoplamento-A3 juntamente com alquinóis não-protegidos, de modo que a propargilamina resultante contivesse funcionalizações estrategicamente posicionadas visando permitir duas ciclizações via nitrogênio e a conseqüente formação de esqueletos indolizidínicos. Para este mesmo fim, diversas aminas foram testadas no acoplamento, de forma que fosse possível uma N-desproteção compatível com os demais grupos funcionais necessários à síntese dos alcalóides. Dentre estas, dibenzilamina e dialilamina levaram a bons resultados no acoplamento, utilizando um α-hidroxialdeído O-protegido ou um δ-hidroxialdeído livre. Tal metodologia possibilitou a síntese de três propargilaminas a serem utilizadas como intermediários sintéticos na síntese de alcalóides indolizidínicos hidroxilados: 5-(dibenzilamino)-6-((2-metoxietoxi)metoxi)-8- ((tetrahidro-2H-piran-2-il)oxi)oct-3-in-1-ol, 4-(dibenzilamino)oct-2-ino-1,8-diol e 4- (dialilamino)oct-2-ino-1,8-diol; em rendimentos globais de 39% (6 etapas reacionais), 68% (2 etapas) e 57% (2 etapas), respectivamente. Entretanto, no caso específico da propargilamina derivada da dibenzilamina, não obteve-se sucesso nas tentativas de desproteção do nitrogênio e concomitante redução seletiva da ligação tripla à dupla por hidrogenação. / This Masters thesis concerns the results obtained toward the application of amine-aldehyde- akyne coupling reactions (A3) aiming at the synthesis of naturally occurring indolizidine alkaloids, such as deoxycastanospermine and swainsonine. The A3- coupling reaction is a powerful tool for the construction of carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds, allowing the preparation of functionalized propargylamines that may be explored as synthetically useful intermediates. The proposal is centered on the coupling reaction between an organometallic reagent, generated in situ from an alkyne and a metallic salt or complex, and a nitrogenated electrofile, consisting of an imine or imminium salt that is also generated in situ from an amine and an aldehyde. Appropriate hydroxyaldehydes were prepared and used in the A3-coupling along with unprotected alkynols, so that the resulting propargylamine contained strategically placed functionalizations aiming to allow two annulations to occur via the nitrogen atom and the consequent formation of indolizidine skeletons. For the same end, several amines were tested in the coupling reaction, so that a N-deprotection compatible with the other funcional groups necessary to the synthesis of the alkaloids would be possible. Among these, dibenzylamine and diallylamine led to satisfactory results in the coupling reaction, using either a O-protected α-hydroxyaldehyde or an unprotected δ-hydroxyaldehyde. This methodology led to the preparation of three propargylamines to be used as synthetic intermediates in the synthesis of hydroxylated indolizidine alkaloids: 5-(dibenzylamine)-6-((2- methoxyethoxy)methoxy)-8-((tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)oct-3-yn-1-ol, 4- (dibenzylamine)oct-2-yne-1,8-diol and 4-(diallylamine)oct-2-yne-1,8-diol; in overall yields of 39% (6 synthetic steps), 68% (2 steps) and 57% (2 steps), respectively. However, in the particular case of the dibenzylamine-derived propargylamine, no success was achieved in the attempts of nitrogen deprotection and concomitant selective reduction of the triple to double bond via hydrogenation.

Esta dissertação de mestrado descreve os resultados obtidos acerca da aplicação de reações de acoplamento entre aldeídos, aminas e alquinos (A3) visando a síntese de alcalóides indolizidínicos de ocorrência natural, como a desoxicastanospermina e a swainsonina. A reação de acoplamento-A3 é uma poderosa ferramenta de construção de ligação carbono-carbono e carbono-heteroátomo, permitindo a preparação de propargilaminas que podem ser exploradas como intermediários de grande potencial sintético. A proposta está baseada na reação de acoplamento de um reagente organometálico, gerado in situ a partir de um alquino e um sal ou complexo metálico, e um eletrófilo nitrogenado, que consiste em uma imina ou sal de imínio também gerado in situ a partir de uma amina e um aldeído. Hidroxialdeídos apropriados foram preparados e empregados no acoplamento-A3 juntamente com alquinóis não-protegidos, de modo que a propargilamina resultante contivesse funcionalizações estrategicamente posicionadas visando permitir duas ciclizações via nitrogênio e a conseqüente formação de esqueletos indolizidínicos. Para este mesmo fim, diversas aminas foram testadas no acoplamento, de forma que fosse possível uma N-desproteção compatível com os demais grupos funcionais necessários à síntese dos alcalóides. Dentre estas, dibenzilamina e dialilamina levaram a bons resultados no acoplamento, utilizando um α-hidroxialdeído O-protegido ou um δ-hidroxialdeído livre. Tal metodologia possibilitou a síntese de três propargilaminas a serem utilizadas como intermediários sintéticos na síntese de alcalóides indolizidínicos hidroxilados: 5-(dibenzilamino)-6-((2-metoxietoxi)metoxi)-8- ((tetrahidro-2H-piran-2-il)oxi)oct-3-in-1-ol, 4-(dibenzilamino)oct-2-ino-1,8-diol e 4- (dialilamino)oct-2-ino-1,8-diol; em rendimentos globais de 39% (6 etapas reacionais), 68% (2 etapas) e 57% (2 etapas), respectivamente. Entretanto, no caso específico da propargilamina derivada da dibenzilamina, não obteve-se sucesso nas tentativas de desproteção do nitrogênio e concomitante redução seletiva da ligação tripla à dupla por hidrogenação. / This Masters thesis concerns the results obtained toward the application of amine-aldehyde- akyne coupling reactions (A3) aiming at the synthesis of naturally occurring indolizidine alkaloids, such as deoxycastanospermine and swainsonine. The A3- coupling reaction is a powerful tool for the construction of carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds, allowing the preparation of functionalized propargylamines that may be explored as synthetically useful intermediates. The proposal is centered on the coupling reaction between an organometallic reagent, generated in situ from an alkyne and a metallic salt or complex, and a nitrogenated electrofile, consisting of an imine or imminium salt that is also generated in situ from an amine and an aldehyde. Appropriate hydroxyaldehydes were prepared and used in the A3-coupling along with unprotected alkynols, so that the resulting propargylamine contained strategically placed functionalizations aiming to allow two annulations to occur via the nitrogen atom and the consequent formation of indolizidine skeletons. For the same end, several amines were tested in the coupling reaction, so that a N-deprotection compatible with the other funcional groups necessary to the synthesis of the alkaloids would be possible. Among these, dibenzylamine and diallylamine led to satisfactory results in the coupling reaction, using either a O-protected α-hydroxyaldehyde or an unprotected δ-hydroxyaldehyde. This methodology led to the preparation of three propargylamines to be used as synthetic intermediates in the synthesis of hydroxylated indolizidine alkaloids: 5-(dibenzylamine)-6-((2- methoxyethoxy)methoxy)-8-((tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)oct-3-yn-1-ol, 4- (dibenzylamine)oct-2-yne-1,8-diol and 4-(diallylamine)oct-2-yne-1,8-diol; in overall yields of 39% (6 synthetic steps), 68% (2 steps) and 57% (2 steps), respectively. However, in the particular case of the dibenzylamine-derived propargylamine, no success was achieved in the attempts of nitrogen deprotection and concomitant selective reduction of the triple to double bond via hydrogenation.

Esta tese esta dividida em três capítulos: Primeiro capítulo -­ Resolução cinética enzimática de sulfetos, selenetos e teluretos em CO2 supercrítico. Inicialmente, a estabilidade dos β-hidróxi organocalcogenetos foi avaliada em CO2 supercrítico. Como a variação da pressão e temperatura afeta a densidade do fluído de forma não linear, um estudo sistemático foi realizado para avaliação desses parâmetros, visando altos excessos enantioméricos para os β-­hidróxi-­ sulfetos e -­selenetos, os quais foram determinados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os β-­hidróxi-­teluretos não se apresentaram estáveis sob as mesmas condições. Desta maneira, um novo método para determinar o excesso enantiomérico dos β-­hidróxi-­teluretos foi desenvolvido, utilizando RMN de 125Te. Capítulo 2 -­ Utilização de teluroferrocenos quirais como sondas quirais para a determinação de excessos enantioméricos usando RMN de 125Te. Teluroferrocenos quirais, substituídos por grupos amidas, oxazolinas e aminas foram preparados. Tais moléculas contendo telúrio interagem com amostras quirais, formando complexos diastereoisoméricos, nos quais os átomos de telúrio são submetidos a diferentes ambientes químicos, o que resulta em diferentes deslocamentos químicos para cada complexo diastereoisomérico. A integração dos sinais de 125Te permite a determinação do excesso enantiomérico de amostras quirais. Terceiro capítulo - Calcogenação de olefinas ativadas. Organocalcogenolatos de lítio gerados in situ reagiram com olefinas ativadas. Na presença de uma fonte de prótons, foram formados os calcogenetos β-­funcionalizados. Em meio anidro, o enolato intermediário pode ser capturado com compostos carbonílicos em reações tandem tri-­ componentes, gerando precursores de Morita-­Baylis-­Hillman, quando Y = S, Se. / This thesis contains three chapters: 1st chapter - Kinetic enzymatic resolution of sulfides, selenides and tellurides in supercritical CO2. Initialy, the stability of the β-­hydroxy organochalcogenides in suprecritical CO2 was evaluated. As the variation in the pressure and temperature affect the fluid density in a non-­linear way, a systematic study on the influence of these parameters was performed, aiming a high enantiomeric excess for the products. The enantiomeric excesses of the β-­hydroxy sulfides and selenides were determined by high performance chiral liquid chromatography (HPLC). The β-­hydroxy tellurides were not stable under the same conditions. In view of this fact, a new method to determine the enantiomeric excess of the β-­hydroxy tellurides was developed, using 125Te NMR spectroscopy for this end. 2nd chapter - Use of chiral telluroferrocenes as chiral probes for the enantiomeric excess determination using 125Te NMR spectroscopy. Chiral telluroferrocenes, substituted by amides, oxazolines and amines were prepared. These chiral tellurium containing molecules interact with chiral samples, forming diastereomeric transient complexes in which the tellurium atoms are submitted to different chemical environments, what leads to different 125Te chemical shifts for each diastereomeric complex integration of the 125Te NMR spectra allowing the determination of the enantiomeric excess of the chiral samples. 3rd chapter - Chalcogenation of activated olefines. In situ gererated lithium organochalcogenolates were reacted with activated olefines. In the presence of a proton source, the β-functionalized chalcogenides were formed. Under anhydrous conditions, the intermediate enolate can be trapped with carbonyl compounds in a three components process to give precursors of Morita-­Baylis-­Hillman adducts when Y = S, Se.

Nesta tese de doutorado, são descritos os resultados obtidos no estudo sobre a síntese de diversos tipos de ?-butirolactonas, tais como derivados de maculalactonas, compostos análogos ao ácido paracônico e butenolidas. Os derivados de maculalactonas foram obtidos por uma reação multicomponente entre o 2-benzil-3-metileno-succinato de dimetila, um haleto aromático e um aldeído, sendo catalisada por brometo de cobalto(II) e utilizando radiação de micro-ondas como fonte de aquecimento. Esse processo multicomponente apresentou bom rendimento e moderada diastereosseletividade, tendo sido possível obter doze derivados de maculalactonas com três centros estereogênicos na forma de misturas diastereoisoméricas. Os diastereoisômeros majoritários puderam ser isolados por recristalização e tiveram as suas configurações relativas determinas como sendo anti:anti. Um desses derivados de maculalactonas teve todos os seus quatro diastereoisômeros isolados por cromatografia líquida de alta eficiência e suas configurações relativas foram determinadas por meio de análises de ressonância magnética nuclear combinada com química computacional, comparando os deslocamentos químicos experimentais e teóricos de ressonância magnética nuclear de 1H e de 13C. Além disso, também foi desenvolvida uma nova metodologia sintética que permite a obtenção de ?-butirolactonas derivadas do éster paracônico, do ácido paracônico e de butenolidas. Para isso, inicialmente foram estudadas diversas condições reacionais do processo multicomponente utilizado e uma nova condição reacional foi obtida. Na sequência, a reação multicomponente entre o 2-metileno-succinato de 1-terc-butila e 4-metila, um haleto aromático e um composto carbonílico, catalisada por brometo de cobalto(II), possibilitou a obtenção de derivados do éster paracônico que tiveram os seus grupos terc-butil removidos ao serem tratados com ácido trifluoroacético fornecendo os derivados do ácido paracônico desejados, os quais foram convertidos em butenolidas por meio de uma reação de iodação descarboxilativa seguida da reação de eliminação de ácido iodídrico / We have synthesized some types of ?-butyrolactones, like maculalactone derivatives, paraconic acid analogs, and butenolides. Maculalactone derivatives were obtained by a cobalt bromide (II)-catalyzed multicomponent reaction between dimethyl 2-benzyl-3-methylenesuccinate, an aromatic halide, and an aldehyde; microwave radiation was used as heat source. This multicomponent process provided good yield and moderate diastereoselectivity, and it produced twelve compounds with three stereogenic centers as diastereoisomeric mixtures. The major diastereoisomers were isolated by crystallization and presented the relative configuration anti:anti. A maculalactone derivative had all the four possible diastereoisomers isolated by high performance liquid chromatograph. The relative configurations of the diastereoisomers were determined by nuclear magnetic resonance (NMR) experiments combined with computational chemistry; experimental and calculated 1H and 13C NMR chemical shifts were compared. We also developed a new synthetic methodology to obtain ?-butyrolactones analogous to paraconic ester, paraconic acid, and butenolides. To this end, we initially studied several reactional conditions of the multicomponent process and obtained a new reaction condition. Subsequently, the multicomponent reaction between 1-tert-butyl 4-methyl 2-methylenesuccinate, an aromatic halide, and a carbonyl compound, catalyzed by cobalt bromide (II), furnished paraconic ester derivatives which had their tert-butyl groups removed by treatment with trifluoroacetic acid, to afford the desired paraconic acid analogs. The latter analogs were converted to butenolides by decarboxylative halogenation followed by dehydrohalogenation