BODIPYs são compostos fluorescentes que possuem uma ampla gama de aplicações tecnológicas em diversas áreas do conhecimento, recebendo considerável destaque na literatura, tanto do ponto de vista fotoquímico, quanto sintético. Entretanto, a reatividade química desses fluorórofos ainda não é totalmente compreendida. Neste sentido, neste trabalho utilizou-se a química de sais de diazônio aplicada aos BODIPYs, explorando uma série de perspectivas para diversificação estrutural desses fluoróforos. Como estratégias para a obtenção do BODIPY funcionalizado com o grupo diazo foram testados três diferentes métodos, que envolvem a utilização de NOBF4, NaNO2/HCl e NaNO2/HBF4. O método que envolve a utilização de NOBF4 não levou a obtenção do composto diazotado, no entanto, resultou na obtenção de compostos nitrosilados. Quando utilizado NaNO2/HCl, o composto diazotado foi obtido in situ, seguido pela reação de acoplamento diazóico. Com o método que envolve o uso de NaNO2/HBF4 foi possível obter melhores rendimentos para as reações de acoplamento diazóico, e abriu a possibilidade de novas explorações química dos sais de diazônio-BODIPY / BODIPYs are fluorescent compounds which have a wide range of technological applications in different areas of knowledge. They have remarkable presence in the literature because of their synthetic and photochemical properties. However, the chemical reactivity of these fluorophores are not fully known. Considering this, our study applied the diazonium salts chemistry to BODIPYs aiming to explore the structure diversification of these fluorophores. Three different methods were used to obtain the diazo derivatives of BODIPYs: NOBF4, NaNO2/HCl and NaNO2/HBF4. The method using the NOBF4 instead of afford the diazotized compound as expected, a nitrosylated compound was obtained. When NaNO2/HCl was used, the diazotized compound was obtained in situ, followed by diazo coupling reaction. The best yields diazo coupling reactions were obtained when NaNO2/HBF4 was used. The reactions described in our work showed new possibilities of chemical tractability of BODIPY compounds.

BODIPYs são compostos fluorescentes que possuem uma ampla gama de aplicações tecnológicas em diversas áreas do conhecimento, recebendo considerável destaque na literatura, tanto do ponto de vista fotoquímico, quanto sintético. Entretanto, a reatividade química desses fluorórofos ainda não é totalmente compreendida. Neste sentido, neste trabalho utilizou-se a química de sais de diazônio aplicada aos BODIPYs, explorando uma série de perspectivas para diversificação estrutural desses fluoróforos. Como estratégias para a obtenção do BODIPY funcionalizado com o grupo diazo foram testados três diferentes métodos, que envolvem a utilização de NOBF4, NaNO2/HCl e NaNO2/HBF4. O método que envolve a utilização de NOBF4 não levou a obtenção do composto diazotado, no entanto, resultou na obtenção de compostos nitrosilados. Quando utilizado NaNO2/HCl, o composto diazotado foi obtido in situ, seguido pela reação de acoplamento diazóico. Com o método que envolve o uso de NaNO2/HBF4 foi possível obter melhores rendimentos para as reações de acoplamento diazóico, e abriu a possibilidade de novas explorações química dos sais de diazônio-BODIPY / BODIPYs are fluorescent compounds which have a wide range of technological applications in different areas of knowledge. They have remarkable presence in the literature because of their synthetic and photochemical properties. However, the chemical reactivity of these fluorophores are not fully known. Considering this, our study applied the diazonium salts chemistry to BODIPYs aiming to explore the structure diversification of these fluorophores. Three different methods were used to obtain the diazo derivatives of BODIPYs: NOBF4, NaNO2/HCl and NaNO2/HBF4. The method using the NOBF4 instead of afford the diazotized compound as expected, a nitrosylated compound was obtained. When NaNO2/HCl was used, the diazotized compound was obtained in situ, followed by diazo coupling reaction. The best yields diazo coupling reactions were obtained when NaNO2/HBF4 was used. The reactions described in our work showed new possibilities of chemical tractability of BODIPY compounds.

Sais de diazônio são um classe de compostos amplamente usados em química orgânica. Sua aplicação abrange uma gama de sínteses desde corantes até reações de hetero-acoplamento para produção de fármacos, mas pouco é conhecido de sua redução eletroquímica para fins sintéticos. As metodologias empregadas na redução de sais de diazônio geralmente envolvem o uso de metais ou compostos capazes de transferir elétrons como Pd, Cu ou tetratiafulvaleno. Neste trabalho é descrita a redução eletroquímica de dois sais de diazônio: tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-ilóxi)benzenodiazônio (1) e tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-iltio)benzenodiazônio (2) usando três eletrodos: Pt, Hg e pó de grafite. Quando foi feita a eletrólise de (1) utilizando cátodo de Hg vários produtos foram formados envolvendo uma reação de ciclização intramolecular, porém não conseguimos separá-los pelos métodos cromatográficos. A eletrólise de (2) em condições experimentais similares conduziu a uma mistura complexa de produtos provavelmente devido a uma interação do Hg com o átomo de enxofre do substrato e seus produtos de redução. Usando o cátodo de Pt e sal (1) a reação não foi eficiente pois ocorria uma queda brusca da corrente, provavelmente devido ao bloqueio da superfície do eletrodo. Concernente ao eletrodo de pó de grafite, apenas alguns experimentos preliminares foram feitos, portanto uma análise de seu desemprenho é prematura. / Diazonium salts are a class of compounds largely used in organic synthesis. Their application cover a broad range from dye syntheses to hetero-coupling reactions for production of medical drugs, but little is known about their electrochemical reduction and its possible use in synthesis. Metodologies employed for their reduction generally involve metals or compounds capable to perform an electron transfer like Pd, Cu or tetrathiafulvalene. We describe the electrochemical reduction studies of two diazonium salts: 2-(-2-propen-1-yloxi)benzenediazonuim (1) and 2-(2-propen-1-ylthio)benzenediazonuim (2) using three electrodes: Pt, Hg and graphite powder. When (1), was electrolyzed using a Hg cathode several products were formed involving an intramolecular cyclization reaction, but we were unable to separate them by chromatographic methods. The electrolyses of (2) under similar experimental conditions gave a complex mixture of products probably due to an interaction of Hg with sulfur of the substrate and the reduction products. Using a Pt cathode and salt (1) the reduction did not proceed efficiently because the current decreased rapidly probably due to a blockage of the electrode surface. Concerning the graphite powder electrode only some preliminary experiments were made, therefore an evaluation of its performance is premature.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T14:14:08Z No. of bitstreams: 1 Valeria Rocha.pdf: 3157080 bytes, checksum: 5aeb84b9943c3f42e20393e8ad4cdcee (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T14:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valeria Rocha.pdf: 3157080 bytes, checksum: 5aeb84b9943c3f42e20393e8ad4cdcee (MD5) Previous issue date: 2006 / As azo-enaminonas pertencem a uma classe particular de enaminonas obtidas pela incorporação de um grupo azo (N=N), proveniente de sal de diazônio, ao sistema conjugado N-C=C-C=O da porção enaminona, e constituem uma nova classe de compostos orgânicos ainda pouco estudada, tanto em suas propriedades quanto em seus mecanismos reacionais, mas os poucos e recentes estudos já vislumbram suas potenciais aplicações. Entretanto, ainda há um número bastante pequeno de compostos sintetizados. Estudos preliminares indicam que esses compostos apresentam comportamento isomérico complexo, coexistindo como isômeros geométricos e apresentando tautomerismo azoenamino/hidrazoimino em uma das formas geométricas. Baseados em dados experimentais e métodos computacionais, esses compostos são candidatos, em potencial, à aplicação em óptica não linear (ONL) de segunda ordem para geração de segundo harmônico (GSH). Este fato é atribuído à extensa cadeia conjugada de elétrons p, presente na porção enaminona, intensificada pela presença do grupo azo, aliado à ação do grupo doador amino e grupos receptores (NO2, Cl) provenientes do composto azo, que incrementam o efeito push-pull de elétrons, potencializando a atividade óptica da molécula. Neste trabalho, foram sintetizadas as azo enaminonas 4-amino-3-(4-nitrofenilazo) pent-3-en-2-ona (4a), 4-amino-3-(4-clorofenilazo)pent-3-en-2-ona (4c) e as três novas azo-enaminonas 4-amino-3-(2-clorofenilazo)pent-3-en-2-ona (4b), 4-ciclo-hexilamino-3-(4-nitrofenilazo)pent-3-en-ona (4d), e a azo-enaminona 4-[1-(S-metil-etanoato de etila)-amino-3-(4-nitrofenilazo)pent-3-en-2-ona (4e), sendo que esta apresenta um carbono assimétrico em sua estrutura. Como método experimental para medida indireta da ONL desses compostos foi empregado o estudo solvatocrômico, que analisa a influência dos grupos cromóforos ao longo da estrutura molecular. Foi explorada, também, a atividade eletroquímica, isto é, o potencial redox desses compostos que se relaciona à eficiência da deslocalização intramolecular de elétrons p, como parâmetro para estimar as propriedades ópticas desses compostos. Adicionalmente, a estrutura cristalina de 4a, 4b e 4e foi identificada via difração de raios-X, sendo que a azo?enaminona 4a e 4b predomina na forma azo e 4e na forma hidrazo. / Salvador

Orientador: Carlos Roque Duarte Correia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:45:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_KeziaPeixotoda_D.pdf: 3885447 bytes, checksum: c1e76b6f7330c1ac6f030347c8be0e06 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O estudo das reações de arilação de Heck utilizando como olefina, uma desidroprolina quiral, tendo como grupos de arilação vários sais de arenodiazônio, leva a formação de uma série de 4-aril-2-desidroprolinas de grande interesse biológico. A aplicação de sais de diazônio nesta reação oferece diversas vantagens sobre a Heck tradicional, tais como condições suaves de reação e livres de fosfinas, além do curto tempo de reação. Nosso interesse nessa reação deriva na aplicação sintética de análogos do ácido acromélico, que vem a ser um composto de origem natural fortemente neuroexcitatório. A reação de arilação de Heck da 3-desidroprolina quiral foi obtida em ótimos rendimentos usando vários sais de tetrafluoroboratos arildiazônios, tendo duas condições de reação com acetonitrila-água ou em metanol; os dois métodos usam condições suaves livres de fosfinas. Realizamos um estudo comparativo com as reações de Heck tradicionais que utilizam como agentes arilantes haletos ou triflatos de arila. Nas condições tradicionais testadas (Jeffery, Crisp e Fu), apenas a reação nas condições de Jeffery levou à formação do produto de Heck, porém em muito baixo rendimento. O composto o-anisilado, análogo do acido acromélico que apresentou maior atividade neuroexcitatória, pode ser obtido a partir do composto vindo da reação de arilação de Heck por uma seqüência de reações que envolvem uma reação conjugada de Michael, selenilação e posterior eliminação oxidativa. Em seguida as reações de hidrogenação, descarboxilação, epimerização do centro em C-2 levaram ao produto desejado protegido dos ácidos acromélicos após 13 etapas e com um rendimento global de 8% a partir da 4-trans-hidroxi-prolina. Comparação dos dados espectrais da literatura e do valor de [a]D dos análogos do ácido acromélico obtidos comprovaram a formação dos adutos da Heck, as 4-aril-2-desidroprolinas, de forma altamente régio e estereosseletiva / Abstract: The Heck arylation of chiral 3-dehydroprolines using various aryldiazonium salt resulted in the formation of a series of 4-aryl-dehydroprolines of potential biological interest. The application of aryldiazonium salt in this arylation reaction offers several advantages over traditional Heck reactions such as mild reactions conditions of phosphine-free conditions and shorter reaction times. The 4-aryl-dehydroprolines were envisioned as potential precursors for the synthesis of a number of acromelic acid analogues, a potent neuroexcitatory neurotransmitter. The Heck arylation reaction of chiral 3-dehydroprolines was obtained in high yields under two basic protocols using acetonitrile-water or methanol as solvent; both methods use mild and phosphine-free conditions. A comparative study was designed involving the Heck arylation of 3-dehydroprolines using traditional electrophiles, such as aryltriflates and arylhalides. Among the traditional conditions tested (Jeffery, Crisp and Fu) only the conditions of Jeffery resulted in the formation of the Heck adduct, in rather low yields. The o-methoxyphenyl acromelic acid analogue, which displays high neuroexcitatory activity, was obtained from a Heck adduct by a sequence of reations involving Michael addition, selenylation and oxidative deselenylation. Next, catalytic hydrogenation, decarboxylation, and epimerization resulted in the desired protected analogue of the acromelic acid after 13 steps and with an overall yield of 8% from 4-trans-hydroxyproline. Comparison of the spectral data obtained for the compound synthesized herein and those published in the literature confirmed the structure of the acromelic acid analogue, including its absolute stereochemistry / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Sais de diazônio são um classe de compostos amplamente usados em química orgânica. Sua aplicação abrange uma gama de sínteses desde corantes até reações de hetero-acoplamento para produção de fármacos, mas pouco é conhecido de sua redução eletroquímica para fins sintéticos. As metodologias empregadas na redução de sais de diazônio geralmente envolvem o uso de metais ou compostos capazes de transferir elétrons como Pd, Cu ou tetratiafulvaleno. Neste trabalho é descrita a redução eletroquímica de dois sais de diazônio: tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-ilóxi)benzenodiazônio (1) e tetrafluoroborato de 2-(2-propen-1-iltio)benzenodiazônio (2) usando três eletrodos: Pt, Hg e pó de grafite. Quando foi feita a eletrólise de (1) utilizando cátodo de Hg vários produtos foram formados envolvendo uma reação de ciclização intramolecular, porém não conseguimos separá-los pelos métodos cromatográficos. A eletrólise de (2) em condições experimentais similares conduziu a uma mistura complexa de produtos provavelmente devido a uma interação do Hg com o átomo de enxofre do substrato e seus produtos de redução. Usando o cátodo de Pt e sal (1) a reação não foi eficiente pois ocorria uma queda brusca da corrente, provavelmente devido ao bloqueio da superfície do eletrodo. Concernente ao eletrodo de pó de grafite, apenas alguns experimentos preliminares foram feitos, portanto uma análise de seu desemprenho é prematura. / Diazonium salts are a class of compounds largely used in organic synthesis. Their application cover a broad range from dye syntheses to hetero-coupling reactions for production of medical drugs, but little is known about their electrochemical reduction and its possible use in synthesis. Metodologies employed for their reduction generally involve metals or compounds capable to perform an electron transfer like Pd, Cu or tetrathiafulvalene. We describe the electrochemical reduction studies of two diazonium salts: 2-(-2-propen-1-yloxi)benzenediazonuim (1) and 2-(2-propen-1-ylthio)benzenediazonuim (2) using three electrodes: Pt, Hg and graphite powder. When (1), was electrolyzed using a Hg cathode several products were formed involving an intramolecular cyclization reaction, but we were unable to separate them by chromatographic methods. The electrolyses of (2) under similar experimental conditions gave a complex mixture of products probably due to an interaction of Hg with sulfur of the substrate and the reduction products. Using a Pt cathode and salt (1) the reduction did not proceed efficiently because the current decreased rapidly probably due to a blockage of the electrode surface. Concerning the graphite powder electrode only some preliminary experiments were made, therefore an evaluation of its performance is premature.

Orientador: Carlos Roque Duarte Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarceloRodriguesdos_M.pdf: 3262231 bytes, checksum: bb662dc4c97ef3d912795cf1e9624aad (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Produtos naturais são uma rica fonte de compostos de valor medicinal, e também têm inspirado a confecção de agentes não-naturais de grande importância farmacêutica. A relação da estrutura com a atividade biológica do produto natural pode servir como inspiração para o cientista. Nesse sentido, a (-)-isoaltolactona serviu de modelo para a síntese da (-)-aza-isoaltolactona, seu aza-análogo. Em nossa estratégia sintética, a reação de arilação de Heck é a etapa chave, na qual ocorre o acoplamento do tetrafluoroborato de benzenodiazônio com um enecarbamato endocíclico rico eletronicamente. O enecarbamato endocíclico foi eficientemente obtido a partir do ácido L-piroglutâmico em quatro etapas, com rendimento de 58%. A arilação de Heck mostrou ser dependente das características eletrônicas da olefina bem como do sal de arildiazônio. Essa dependência é refletida também na seletividade observada. Neste trabalho, a primeira síntese total da (-)-aza-isoaltolactona foi realizada em 13 etapas com rendimento global de 7% a partir do ácido L-piroglutâmico. / Abstract: Natural products are a rich source of medicinal compounds, and have also inspired the design of non-natural product of relevant pharmaceutical importance. The structure-activity relationship in natural product are an interesting area for research. In this work, we describe the synthesis of (-)-aza-isoaltholactone, an analogous of the (-)-isoaltolactone. The synthetical strategy, uses a Heck arylation reaction was the key step, involving the coupling the benzenediazonium tetrafluorborate salt with an electron rich endocyclic enecarbamate. The endocyclic enecarbamate was eficiently obtained fron L-pyroglutamic acid in four steps, with 58% overall yield. The Heck reaction showed dependence on the olefin electronic characteristics as well as on the arenediazonium salt. This dependence is also reflected on the observed selectivity. In this work, the first total synthesis of (-)-aza-isoaltholactone was accomplished in 13 steps with 7% overall yield from L-pyroglutamic acid. / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Orientador: Carlos Roque Duarte Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T12:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AllanRibeiroda_M.pdf: 5660730 bytes, checksum: 71d03bc58e1f2eb29f270eee660d5e18 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nos últimos anos, o emprego da reação de Heck-Matsuda tem atraído nteresse de diversos grupos de pesquisa como alternativa conveniente aos protocolos tradicionais da reação de Heck. Com o objetivo de obter os compostos bioativos fempiprano (12), tolpropamina (14), fendilina (15), prenilamina (17) e droprenilamina (18) neste trabalho avaliamos a arilação de Heck-Matsuda de aminas alílicas N-protegidas. Entretanto, esta metodologiamostrou-se problemática devido a baixa regiosseletividade e dificuldades na purificação dos produtos. Como alternativa, a arilação de Heck com sais de diazônio do acrilato de metila foi utilizada para a obtenção da unidade diarilmetano na forma do éster 3,3-difenil-propanoato de metila (67), intermediário comum na síntese dos compostos 12, 15, 17, 18. Conversão do éster 67 no ácido carboxílico 71, seguido da reação com diferentes aminas, contendo a substituição desejada, permitiu a síntese das amidas correspondentes, que foram reduzidas com AlH3, levando aos produtos alvos deste estudo, com rendimentos globais entre 38 e 61% em 5 etapas a partir do acrilato. Para a síntese da tolpropamina (14) foi estudada a arilação de cinamatos de metila com sais de diazônio. O melhor resultado foi observado quando foi utilizado o 4-bromo-cinamato de metila e o sal de tetrafluorborato 3-cloro-4-metil-benzenodiazônio, resultando no cinamato -arilado (97) em rendimento de 83% em uma relação diasteroméricas em favor do produto de configuração E (E/Z = 11/1). Em seguida, o éster obtido foi hidrolisado, transformado em uma amida e reduzido com AlH3, resultando na amina 14 com rendimento global de 47% em 5 etapas a partir do cinamato. De uma maneira geral, a reação de Heck-Matsuda mostrou-se eficiente para obter os compostos desejados, com rendimentos globais entre 38 e 61% em 5 etapas de reação / Abstract: In the last few years applications of the Heck-Matsuda reaction have been attracting the interest of many research groups as a convenient alternative to the conventional Heck reactions. Aiming at the preparation of the bioactive compounds fempiprano (12), tolpropamine (14), feniline (15), prenylamine (17) and droprenylamine (18), we have initially evaluated the Heck-Matsuda arylation of protected N-allylamines. However, this strategy proved to be problematic due to its low regioselectivity and some difficulties in the purification of the compounds. As an alternative, the Heck arylation of methyl acrylate with aryldiazonium tetrafluoroborates was employed for the construction of the diarylmethane unit as the methyl 3,3-diphenylpropanoate (67), a common intermediate for the synthesis of compounds 12, 15, 17, and 18. Transformation of ester 67 into the carboxylic acid 71, followed by the reaction with several different amines containing the appropriate substitution pattern, has allowed the synthesis of the corresponding amides. These were reduced with AlH3 leading to the desired targets of this study in overall yields of 38% to 61% over 5 steps from the starting acrylate. For the synthesis of tolpropamine (14), we evaluated the Heck arylation of methyl cinnamates with aryldiazonium salts. The best result was obtained when we used 4-bromomethylcinnamate and 3-chloro-4-methylbenzenediazonium tetrafluoroborate, thus providing the beta-arylated cinnamate 97 in 83% yield in a diastereomeric ratio in favor of the Ediastereomer of 11:1. Next, the ester obtained was hydrolyzed, converted into an amide and reduced with AlH3 providing amine 14 in an overall yield of 47% over 5 steps from the methyl cinnamate. Overall, the Heck-Matsuda reaction proved to be an efficient method to prepare the desired targets in yields varying from 38-61% yield over 5 steps / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química