Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-10T20:28:42Z No. of bitstreams: 1 igorferreiradossantos.pdf: 5899067 bytes, checksum: ee9f2fb7503ba0bb5d33785c967912d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-11T13:27:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 igorferreiradossantos.pdf: 5899067 bytes, checksum: ee9f2fb7503ba0bb5d33785c967912d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T13:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 igorferreiradossantos.pdf: 5899067 bytes, checksum: ee9f2fb7503ba0bb5d33785c967912d9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / A organocatálise é uma área que vem se destacando ano após ano e consiste em um processo no qual moléculas orgânicas de baixo peso molecular são capazes de catalisar reações orgânicas sem necessitar da presença de metal. Sua abordagem apresenta vantagens como: menor custo, baixa toxicidade e menor sensibilidade dos organocatalisadores à presença de oxigênio e umidade, além de condições reacionais mais brandas, ocorrendo em muitos casos a temperatura ambiente. O presente trabalho aborda a funcionalização de dipeptídeos através de uma abordagem organocatalítica através da utilização de um ácido de Brønsted, o ácido canforssulfônico (ACS) e de álcoois e aminas como nucleófilos. Nos últimos anos, os peptídeos têm emergido como moléculas de geral interesse devido ao seu grande poder biológico dentre outras funções. Os dipeptídeos foram preparados utilizandose o heterociclo azalactônico como intermediário. Azalactonas são heterociclos derivados de aminoácidos protegidos e foram preparados em duas etapas: uma N-acilação dos aminoácidos com cloreto de benzoíla em meio alcalino, levando aos N-benzoil aminoácidos com até 81% de rendimento e, subsequentemente, uma reação de ciclização intramolecular mediada por um ativador de ácido carboxílico, o EDC, conduzindo aos compostos desejados com rendimentos de 90 e 97%. Os dipeptídeos foram então preparados a partir da abertura das azalactonas por aminoácidos e deram origem, após nova ciclização mediada pelo EDC, a anéis azalactônicos mais complexos. Por fim, esses heterociclos mais complexos foram submetidos à condições otimizadas para a funcionalização dos dipeptídeos: 10 mol % de ACS como catalisador, diclorometano como solvente, agitação magnética, peneira molecular, atmosfera inerte e de 4 equivalentes do nucleófilo. Avaliou-se o escopo para diferentes azalactonas e diferentes nucleófilos obtendo bons a ótimos rendimentos, variando de 61 a 91%. Os produtos foram caracterizados por RMN de 1H, 13C, DEPT135, COSY, HMBC, IV e de EMAR. / Organocatalysis is an area that has been highlighting year after year and consists a process in which organic molecules of low molecular weight are able to catalyze organic reactions without the presence of metal. Their approach has advantages such as: low cost, low toxicity and less sensitivity of the organocatalysts at the presence of oxygen and moisture, in addition to milder reaction conditions, occurring in many cases at room temperature. The present work deals with the functionalization of dipeptides using an organocatalytic approach through the use of a Brønsted acid, camphorsulfonic acid (CSA), and alcohols and amines as nucleophiles. In recent years, peptides have emerged as molecules of general interest due to their great biological power among other functions. The dipeptides are synthesized using azlactones as an intermediate. Azlactones are heterocycles derived from protected amino acids and were prepared in two steps: an N-acylation of amino acids with benzoyl chloride in alkaline solution, leading to N-benzoyl amino acids in up to 81% yield and subsequently, mediated an intramolecular cyclization reaction by a carboxylic acid activator, EDC, leading to the desired compounds in yields ranging from 90 to 97%. The dipeptides were then prepared from the opening of the azlactones by amino acids and gave rise, after a new cyclization reaction by EDC, to more complex azalactone rings. Finally, these more complex heterocycles were subjected to optimized conditions for the functionalization of the dipeptides: CSA 10 mol% as catalyst, dichloromethane as solvent, magnetic stirring, molecular sieve, inert atmosphere and 4 equivalents of nucleophile. The scope was evaluated for different azlactones and different nucleophiles, obtaining good yields, ranging from 61 to 91%. The products were characterized by 1H and 13C NMR, DEPT135, COSY, HMBC, IR and HRMS.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-09-23T12:23:32Z No. of bitstreams: 1 pedropossadecastro.pdf: 5686031 bytes, checksum: 9e1207fe7ed0dbf820e7976d236128f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-09-26T20:30:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pedropossadecastro.pdf: 5686031 bytes, checksum: 9e1207fe7ed0dbf820e7976d236128f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T20:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pedropossadecastro.pdf: 5686031 bytes, checksum: 9e1207fe7ed0dbf820e7976d236128f3 (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A síntese de aminoácidos biologicamente funcionais e pequenos peptídeos tem se mostrado uma área promissora da química orgânica. As azalactonas podem atuar como aminoácidos protegidos e serem utilizadas na síntese de derivados de aminoácidos e heterociclos complexos. Neste trabalho são descritas reações de abertura de azalactonas por aminoácidos catalisadas por um ácido de Brønsted, o (+/)-ácido canforsulfônico (ACS), resultando na formação de dipeptídeos. Os heterociclos azalactônicos foram preparados em duas etapas: uma acilação dos aminoácidos com cloreto de benzoíla em meio alcalino, levando aos N-benzoil aminoácidos com até 75% de rendimento, e uma reação de ciclização intramolecular mediada pelo EDC, um ativador de ácido carboxílico, culminando nas azalactonas desejadas em rendimentos que variaram de 8298%. As condições otimizadas para a reação para a formação dos dipeptídeos consistiram na utilização de 5 mol % de ácido canforsulfônico como catalisador, diclorometano como solvente, agitação e temperatura ambiente. Avaliou-se o escopo de reação variando as azalactonas utilizadas e também os aminoácidos empregados como nucleófilos. Os rendimentos foram de bons a excelentes (entre 66 e 99%) e mesmo o uso de aminoácidos e azalactonas mais impedidos do ponto de vista estéreo, como nos derivados de valina e leucina, forneceu os respectivos dipeptídeos em bons rendimentos. Os produtos foram caracterizados por RMN de 1H, 13C, DEPT135, IV e de EMAR. Foi demonstrada a possibilidade de ciclização intramolecular dos dipeptídeos obtidos utilizando-se EDC, resultando em uma nova azalactona de estrutura mais complexa. Finalmente, a substituição do grupo N-benzoil por terc-butil carbamato tornou possível a síntese de uma azalactona sem que houvesse epimerização do centro estereogênico alfa à carbonila, sendo realizada ainda a posterior abertura deste heterociclo pela octilamina. / The synthesis of biologically functional amino acids and small peptides has been a promising area of organic chemistry. The azlactones can act as protected amino acids and are used in the synthesis of amino acid derivatives and complex heterocycles. This work describes azlactones ring opening by amino acids catalyzed by a Brønsted acid, the (+/-)-camphorsulfonic acid (CSA), resulting in the formation of dipeptides. The azlactone heterocycles were prepared in two steps: an acylation of the amino acid with benzoyl chloride under alkaline conditions leading to N-benzoyl amino acids with up to 75% yield, and an intramolecular cyclization reaction mediated by EDC, a carboxylic acid activator, affording the desired azlactones in yields ranging from 82-98%. The optimized conditions for the dipeptide formation reaction consisted of 5 mol % of camphorsulfonic acid as a catalyst, dichloromethane as solvent, stirring and at room temperature. The scope was evaluated varying the azlactones and the amino acids. Yields were satisfactory (ranging from 66 to 99%). Even the use of more sterically hindered amino acids and azlactones, such as valine and leucine derivatives, the dipeptides were obtained in good yields. The products were characterized by 1H NMR, 13C, DEPT135, IR and HRMS. The possibility of an intramolecular cyclization of the dipeptides using EDC has been demonstrated, resulting in a more complex azlactone. Finally, the substitution of the N-benzoyl group by tert-butyl carbamate allowed the synthesis of an azalactone without epimerization of the stereogenic center alpha to the carbonyl, a subsequent opening of the heterocycle by octylamine was also performed.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-04-27T10:56:43Z No. of bitstreams: 1 isabellafloresdesouzamarra.pdf: 6949720 bytes, checksum: 3ef266443c230cb7ef58f9760b630a2f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-04-27T11:18:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 isabellafloresdesouzamarra.pdf: 6949720 bytes, checksum: 3ef266443c230cb7ef58f9760b630a2f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-27T11:18:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 isabellafloresdesouzamarra.pdf: 6949720 bytes, checksum: 3ef266443c230cb7ef58f9760b630a2f (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / A obtenção de aminoácidos halogenados é de grande importância para síntese orgânica e para a área biológica, uma vez que estes são valiosos intermediários sintéticos e se apresentam como produtos biologicamente funcionais. Neste contexto, as azalactonas são precursores interessantes, uma vez que podem atuar como aminoácidos protegidos e serem utilizadas na síntese de derivados de aminoácidos e heterociclos complexos. Neste trabalho são descritas a abertura e halogenação das azalactonas de Erlenmeyer-Plöchl sob uma abordagem organocatalítica, utilizando ácido canforsulfônico (ACS) e N-bromosuccinimida (NBS) como agente halogenante. A condição otimizada para obtenção do produto halogenado consistiu na utilização de 30 mol% de ACS, 1.2 equivalente de NBS e 4 mL de metanol, a 65°C por 7 horas, obtendo-se uma imina halogenada com 83% de rendimento. Devido as dificuldades encontradas durante a avaliação do escopo de substratos, investigou-se a redução one-pot da imina halogenada, entretanto não foi possível obter um aumento da razão diastereoisomérica no produto desejado. Diante dos contratempos encontrados na metodologia proposta, investigou-se o uso da catálise foto redox irradiada por luz visível na tentativa de halogenação do heterociclo azalactônico. Entretanto, ao utilizar esta abordagem, observou-se a homodimerização das azalactonas de Erlenmeyer-Plöchl ao invés da halogenação da mesma, levando a um produto de cicloadição [2+2]. Em diclorometano, a utilização do fotocatalisador de rutênio favoreceu a formação de um sistema tricíclico do tipo espiro. Já em meio metanólico, o fotocatalisador metálico favoreceu a formação do produto de abertura dos dois anéis azalactônicos com 59% de rendimento, enquanto que o uso do corante orgânico Eosina Y levou à formação de um cicloaduto assimétrico, com a abertura de apenas um dos anéis azalactônicos (40% de rendimento). Avaliou-se o escopo de substratos utilizando Eosina Y como fotocatalisador e os rendimentos obtidos foram de moderados a bons (12 a 78%). Todos os produtos foram caracterizados por RMN de 1H, 13C, e IV. / Halogenated amino acids are of great importance for both organic synthesis and biological areas, once these are valuable synthetic intermediates and presented as biologically functional products. In this context, azlactones are interesting precursors that can act as protected amino acids and have been used in the synthesis of amino acid derivatives and complex heterocycles as well. This work describes Erlenmeyer-Plöchl’s azlactone ring opening following by halogenation under an organocatalytic approach, using camphorsulfonic acid (CSA) and N-bromosuccinimide (NBS) as halogenating agent. The optimized reaction conditions for the halogenated product consisted on the use of 30 mol% CSA, 1.2 equivalent of NBS and 4 mL of methanol, at 65°C for 7 hours, to afford a halogenated imine with 83% of yield. Due to the difficulties in the substrate scope (purification process), a one-pot reduction of the halogenated imine was investigated, however, it was not possible to obtain a good diastereoisomeric ratio of the desired product. In view of setbacks encountered in the proposed methodology, the use of visible light photoredox catalysis in attempt to halogenate the azlactone heterocycle was investigated. However, using this approach, homodimerization of Erlenmeyer-Plöchl’s azlactones was observed instead of halogenation, leading to a cycloaddition [2+2] derived product. In dichloromethane, the use of ruthenium photocatalyst favored the formation of a tricyclic spiro type system. Switching to methanol as solvent, the metallic photocatalyst led the formation of the opening product with two azlactone rings, in 59% yield, whereas the organic dye Eosin Y conducted the formation of an asymmetric cycloadduct, with the ring opening of only one of the azlactone (40% yield). The substrate scope was evaluated using Eosin Y as photocatalyst and the products were isolated in yields ranging from 12 to 78%. All products were characterized by 1H NMR, 13C and IR.