Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work describes an efficient approach for the regioselective synthesis of new series of substituted 1-(2-naphthoxyacetyl), 1-phenoxyacetyl, 1-thiophenoxyacetyl, 1-(N-phenylglicine)-5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazoles from the cyclocondensation reactions of 4-alkoxy-4-alkyl(aryl/heteroaryl)-1,1,1-trifluoroalk-3- en-2-ones [CF3C(O)CH=CHROMe(Et) where R = H, Me, Ph, 2-furyl, 1-naphthyl] with 2-aryloxyaceto, 2-thiophenoxyaceto, N-phenylglicine hidrazides under synthetic conventional procedures. These methodologies furnished high purity and air-stable products in 34 96 % yields. In a subsequent step, the reactions of dehydration intramolecular of two examples of 5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazoles, are described. These reactions were carried out in pyridine/benzene in the presence of thionyl chloride and led to the isolation of a series of substituted 1-(2-naphthoxyacetyl)- and 1-phenoxyacetyl-3-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazoles in 82 and 78 % yields respectively. In addition, the series of 5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazoles were evaluated for antimicrobial activity. As the result, the 1-(N-phenylglicine)-5- trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazol series showed the best activities where the concentrations greater or equal than 100 µg/mL inhibited the growth of tested bacteria (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli), fungi(Candida albicans e Aspergillus fumigatus) and algae (Prototheca zopfii). Moreover, the test of antioxidant activity demonstrated that 5-trifluoromethyl- 5-hydroxy-4,5-dihydro-1H-pyrazoles non-substituted at position 3 of the pyrazoline ring, of each series, provided positive activity as trappers of the stable free radical DPPH by the qualitative 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method. The compounds were characterized by 1H and 13C {1H} NMR Spectroscopy, Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC/MS) and their purity determined by CHNS Elemental Analysis. / A presente dissertação descreve inicialmente a síntese regiosseletiva de séries inéditas de 5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazóis 1-(2-naftoxiacetil)-, 1-fenoxiacetil-, 1-tiofenoxiacetil- e 1-(N-fenilglicina) substituídos obtidos a partir de reações de condensação de 4-alcóxi-4-alquil(aril/heteroaril)-1,1,1-triflúor-3-alquen-2- onas [CF3C(O)CH=CROMe(Et), onde R = H, Me, Ph, 2-furil e 1-naftil] com 2-ariloxiaceto-, 2-tiofenoxiaceto- e N-fenilglicina hidrazidas, empregando métodos sintéticos convencionais. Estas metodologias conduziram a produtos puros e estáveis ao ar com rendimentos entre 34 e 96 %. Numa etapa subsequente são descritas as reações de desidratação intramolecular de 2 exemplares de 5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazóis 1-ariloxiacetil substituídos. Estas reações foram conduzidas em piridina/benzeno na presença de cloreto de tionila e possibilitaram o isolamento de 3-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazóis 1-(2-naftoxiacetil)- e 1-fenoxiacetil substituídos com rendimentos de 82 e 78 %, respectivamente. Complementarmente, as séries das 5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1Hpiraz óis foram avaliadas quanto à sua atividade antimicrobiana. Como resultado, a série de 1-(N-fenilglicina)-5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazóis apresentou as melhores atividades onde concentrações maiores ou iguais a 100 µg/mL inibiram o crescimento das bactérias (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli), fungos (Candida albicans e Aspergillus fumigatus) e alga (Prototheca zopfii) testados. Através do teste de atividade antioxidante, pelo método qualitativo que emprega o radical livre 2,2-difenil-1-picril-hidrazila (DPPH), observou-se de maneira geral que os 5-trifluormetil-5-hidróxi-4,5-diidro-1H-pirazóis não substituídos na posição 3 do anel pirazolínico, de cada série, apresentaram atividade positiva como trapeadores do radical livre estável DPPH. Os compostos inéditos sintetizados foram caracterizados por espectroscopia de RMN de 1H e 13C {1H}, cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) e tiveram sua pureza determinada via análise elementar CHNS.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This thesis reports the synthesis of various series of trifluoromethyl substituted nitrogenated heterocycles, such as pyrroles, pyrazoles, pyrimidines and 1,2,3-triazoles, exploiting the synthetic versatility of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one in reactions with nitrogenated nucleophiles. In this way, synthesis of a novel series of 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-N-substituted pyrroles was performed through two reaction steps. In the first stage is an addition reaction of primary or secondary amine in the 4-position of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxy-3-penten-2-one furnishing 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluoropent-3-en-2-one. The second stage is a nucleophilic substitution of the bromine by a primary amine followed by an intramolecular cyclocondensation reaction resulting in the formation of pyrroles with yields from 50 to 98%. Through the reaction of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one with sodium azide, 5-azido-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one was obtained. This compound was subjected to cycloaddition reaction [3 + 2] with terminal alkynes, allowing the synthesis of a novel series of 1,1,1-trifluoro-4-methoxy-5-(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)-pent-3-en-2-one (I) in good yields (74-90%). Through this reaction a wide range of bi-heterocycle compounds was obtained. For example, the reaction of compound I with 2-methylisothiourea sulfate gave a series of 4-(1H-1,2,3-triazol-1-yl)-methyl-6-trifluoromethyl pyrimidine (72-79%). In a second step, the SCH3 group of these pyrimidines was oxidized to SO2CH3 and subsequently substituted by primary and secondary amines to give a series of 2-aminopyrimidines derivatives in yields of 70-93%. Furthermore, the reaction with N1-substituted 2-methylisothiourea sulphates furnished two products: a 4-pyrimidinone and 1,4-dihydropyrimidine derivatives, depending on the reaction conditions employed. From the reaction of compound I with hydrazines and hydrazides a series of 4-[(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)methyl]-5-hydroxy-5-trifluoromethyl-4,5-dihydro-1H-pyrazole, in yields of 77-90%, was obtained. The products obtained in this study were characterized by 1H- and 13C- NMR, mass spectrometry, high resolution mass spectrometry, elemental analysis, and X-ray diffraction. Keywords: 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one, 5-bromo-4-enaminoketone, 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-pyrroles N-substituted, 1,2,3-triazole, pyrimidine, pyrazolines, bi-heterocycles. / Esta tese apresenta a síntese de várias séries de heterociclos nitrogenados trifluormetil substituidos, tais como pirróis, pirazóis, pirimidinas e 1,2,3-triazóis, explorando-se a versatilidade sintética de 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona em reações com nucleófilos nitrogenados. Dessa forma, a síntese de uma série inédita de 4-amino-3-trifluormetil-1H-pirróis N-substituídos foi realizada através de duas etapas reacionais. Na primeira etapa ocorre uma reação de adição de amina primária ou secundária na posição-4 da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona para a formação de 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluorpent-3-en-2-ona. Na segunda etapa ocorre a substituição nucleofílica do bromo por uma amina primária e consequente ciclocondensação intramolecular para a formação dos pirróis com rendimentos entre 50 a 98%. Através da reação da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona com azida de sódio, obteve-se a 5-azido-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona, a qual, pela reação de cicloadição [3+2] com alcinos terminais possibilitou a síntese de uma série inédita de 1,1,1-trifluor-4-metóxi-5-(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)-pent-3-en-2-ona (I), com bons rendimentos (74-90%). Por intermédio destes compostos foi obtida uma vasta gama de bi-heterociclos. Por exemplo, a reação do composto I com sulfato de 2-metilisotioureias possibilitou a obtenção da série de 4-(1H-1,2,3-triazol-1-il)metil-6-trifluormetil pirimidinas (72-79%). Em uma segunda etapa, o grupamento SCH3 destas pirimidinas foi oxidado a SO2CH3 e, posteriormente substituído por aminas primárias e secundárias, obtendo-se, assim, uma série de 2-aminopirimidinas derivadas com rendimentos de 70-93%. Além disso, a reação com os sulfatos de 2-metilisotioureia N1-substituídos levou a obtenção de dois produtos: uma 4-pirimidinona e uma 1,4-diidropirimidina, dependendo da condição reacional empregada. A partir da reação do composto I com hidrazinas e hidrazidas proporcionou a obtenção de uma série de 4-[(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)metil]-5-hidróxi-5-trifluormetil-4,5-diidro-1H-pirazol com rendimentos de 77-90%. Os produtos obtidos neste trabalho foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e Carbono-13, Espectrometria de Massas, Espectrometria de Massas de Alta Resolução, Análise Elementar e Difratometria de Raio-X.