Resumo não disponível.

Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de álcoois secundários quirais utilizando nucleófilos organozinco e carboidratos como matérias primas (Esquema 1). Primeiramente foram estudadas reações de adição diastereosseletiva de reagentes alquinilzinco aos aldeídos derivados da Dribose e D-glicose, como substratos quirais. Porém, o produto desejado foi obtido com baixa seletividade [51 % rend., (2,4:1) r.d. (S:R)]. Os mesmos experimentos conduzidos na presença de ZnCl2, forneceram rendimentos mais elevados e uma diastereosseletividade moderada [62% rend., 3,3:1 r.d. (S:R)]. O comportamento da reação também foi avaliado na presença de ligantes quirais, mas este método conduziu aos produtos desejados apenas em baixos rendimentos e seletividade, devido a decomposição dos substratos, evidenciando a instabilidade dos aldeídos de partida. Além disso, estudou-se a possibilidade da adição de grupamento etila a partir de dietilzinco e alguns ligantes, além da arilação de duas novas estruturas de aldeídos derivados de carboidratos a partir de reagentes mistos arilzinco. Os produtos de arilação foram obtidos em bons rendimentos e elevada seletividade [r.d. >20:1 (S:R)]. Também foi estudada uma metodologia para a síntese de moléculas de rotaxanos a partir da reação de adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a aldeídos aromáticos e derivados de carboidratos, na presença de um macrociclo (Esquema 2). Porém, a transferência do grupamento arila não ocorreu através do anel macrocíclico e assim, não foi possível a obtenção do produto desejado. Dessa maneira, foi sintetizada uma nova estrutura de rotaxano a partir de uma metodologia clássica de Template ativo (AT-CuAAC), envolvendo uma reação do tipo click entre uma azida aromática e um alcino derivado do aminoácido L-prolina, catalisada por Cu (I) (Esquema 3). A instabilidade da estrutura exigiu algumas modificações estruturais do alcino terminal, porém este material de partida não forneceu o produto desejado. / In this study, the synthesis of chiral secondary alcohols using organozinc nucleofiles and sugars as raw materials (Scheme 1). Initially, a methodology from diastereosselective adition reactions of alkynylzinc reagents to D-ribose and D-glucose derivative sugars, using its structures of synthesized aldehydes as chiral substrates to drive the selectivity of the new stereogenic center formation was studied. But, the desired product with high selectivity [51 % yield (2,4:1) d.r. (S:R)], was not obteined. Therefore, new experiments were tested in the presence of ZnCl2 provides increased yields and moderate diastereoselectivity [62% yield, 3,3:1 d.r. (S:R)]. The reaction behavior was also been evaluated in the presence of chiral ligands, but this method led to the desired product just in low yield and diastereoselectivity wich was a result of the aldehydes decomposition and showing the fragility of these starting materials. Also, the possibility of adding ethyl group from diethylzinc and some binders was studied, and two new structures of aldehydes derived from sugars and arylzinc reagents was obtained. The arylation products were obtained in good yields and high selectivity [d.r. >20:1 (S:R)]. Was also studied a method for the synthesis of Rotaxanes from the diastereoselective addition reaction of organozinc reagents to aryl and sugar aldehydes in presence of a macrocycle (Scheme 2). However, the transfer of aryl group through the macrocyclic ring was not observed, therefare the product was not obtained. Thus, the conventional method named Active Template (AT-CuAAC), was used for the synthesis of a new rotaxane, involving a click reaction between an aryl azide and an alkyne amino acid derivative, catalyzed by Cu (I) (Scheme 3). The instability of the structure demanded a structural change of the starting alkyne, however this new substrate did not lead to the formation of the product.

Resumo não disponível.

Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de álcoois secundários quirais utilizando nucleófilos organozinco e carboidratos como matérias primas (Esquema 1). Primeiramente foram estudadas reações de adição diastereosseletiva de reagentes alquinilzinco aos aldeídos derivados da Dribose e D-glicose, como substratos quirais. Porém, o produto desejado foi obtido com baixa seletividade [51 % rend., (2,4:1) r.d. (S:R)]. Os mesmos experimentos conduzidos na presença de ZnCl2, forneceram rendimentos mais elevados e uma diastereosseletividade moderada [62% rend., 3,3:1 r.d. (S:R)]. O comportamento da reação também foi avaliado na presença de ligantes quirais, mas este método conduziu aos produtos desejados apenas em baixos rendimentos e seletividade, devido a decomposição dos substratos, evidenciando a instabilidade dos aldeídos de partida. Além disso, estudou-se a possibilidade da adição de grupamento etila a partir de dietilzinco e alguns ligantes, além da arilação de duas novas estruturas de aldeídos derivados de carboidratos a partir de reagentes mistos arilzinco. Os produtos de arilação foram obtidos em bons rendimentos e elevada seletividade [r.d. >20:1 (S:R)]. Também foi estudada uma metodologia para a síntese de moléculas de rotaxanos a partir da reação de adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a aldeídos aromáticos e derivados de carboidratos, na presença de um macrociclo (Esquema 2). Porém, a transferência do grupamento arila não ocorreu através do anel macrocíclico e assim, não foi possível a obtenção do produto desejado. Dessa maneira, foi sintetizada uma nova estrutura de rotaxano a partir de uma metodologia clássica de Template ativo (AT-CuAAC), envolvendo uma reação do tipo click entre uma azida aromática e um alcino derivado do aminoácido L-prolina, catalisada por Cu (I) (Esquema 3). A instabilidade da estrutura exigiu algumas modificações estruturais do alcino terminal, porém este material de partida não forneceu o produto desejado. / In this study, the synthesis of chiral secondary alcohols using organozinc nucleofiles and sugars as raw materials (Scheme 1). Initially, a methodology from diastereosselective adition reactions of alkynylzinc reagents to D-ribose and D-glucose derivative sugars, using its structures of synthesized aldehydes as chiral substrates to drive the selectivity of the new stereogenic center formation was studied. But, the desired product with high selectivity [51 % yield (2,4:1) d.r. (S:R)], was not obteined. Therefore, new experiments were tested in the presence of ZnCl2 provides increased yields and moderate diastereoselectivity [62% yield, 3,3:1 d.r. (S:R)]. The reaction behavior was also been evaluated in the presence of chiral ligands, but this method led to the desired product just in low yield and diastereoselectivity wich was a result of the aldehydes decomposition and showing the fragility of these starting materials. Also, the possibility of adding ethyl group from diethylzinc and some binders was studied, and two new structures of aldehydes derived from sugars and arylzinc reagents was obtained. The arylation products were obtained in good yields and high selectivity [d.r. >20:1 (S:R)]. Was also studied a method for the synthesis of Rotaxanes from the diastereoselective addition reaction of organozinc reagents to aryl and sugar aldehydes in presence of a macrocycle (Scheme 2). However, the transfer of aryl group through the macrocyclic ring was not observed, therefare the product was not obtained. Thus, the conventional method named Active Template (AT-CuAAC), was used for the synthesis of a new rotaxane, involving a click reaction between an aryl azide and an alkyne amino acid derivative, catalyzed by Cu (I) (Scheme 3). The instability of the structure demanded a structural change of the starting alkyne, however this new substrate did not lead to the formation of the product.

Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de álcoois secundários quirais utilizando nucleófilos organozinco e carboidratos como matérias primas (Esquema 1). Primeiramente foram estudadas reações de adição diastereosseletiva de reagentes alquinilzinco aos aldeídos derivados da Dribose e D-glicose, como substratos quirais. Porém, o produto desejado foi obtido com baixa seletividade [51 % rend., (2,4:1) r.d. (S:R)]. Os mesmos experimentos conduzidos na presença de ZnCl2, forneceram rendimentos mais elevados e uma diastereosseletividade moderada [62% rend., 3,3:1 r.d. (S:R)]. O comportamento da reação também foi avaliado na presença de ligantes quirais, mas este método conduziu aos produtos desejados apenas em baixos rendimentos e seletividade, devido a decomposição dos substratos, evidenciando a instabilidade dos aldeídos de partida. Além disso, estudou-se a possibilidade da adição de grupamento etila a partir de dietilzinco e alguns ligantes, além da arilação de duas novas estruturas de aldeídos derivados de carboidratos a partir de reagentes mistos arilzinco. Os produtos de arilação foram obtidos em bons rendimentos e elevada seletividade [r.d. >20:1 (S:R)]. Também foi estudada uma metodologia para a síntese de moléculas de rotaxanos a partir da reação de adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a aldeídos aromáticos e derivados de carboidratos, na presença de um macrociclo (Esquema 2). Porém, a transferência do grupamento arila não ocorreu através do anel macrocíclico e assim, não foi possível a obtenção do produto desejado. Dessa maneira, foi sintetizada uma nova estrutura de rotaxano a partir de uma metodologia clássica de Template ativo (AT-CuAAC), envolvendo uma reação do tipo click entre uma azida aromática e um alcino derivado do aminoácido L-prolina, catalisada por Cu (I) (Esquema 3). A instabilidade da estrutura exigiu algumas modificações estruturais do alcino terminal, porém este material de partida não forneceu o produto desejado. / In this study, the synthesis of chiral secondary alcohols using organozinc nucleofiles and sugars as raw materials (Scheme 1). Initially, a methodology from diastereosselective adition reactions of alkynylzinc reagents to D-ribose and D-glucose derivative sugars, using its structures of synthesized aldehydes as chiral substrates to drive the selectivity of the new stereogenic center formation was studied. But, the desired product with high selectivity [51 % yield (2,4:1) d.r. (S:R)], was not obteined. Therefore, new experiments were tested in the presence of ZnCl2 provides increased yields and moderate diastereoselectivity [62% yield, 3,3:1 d.r. (S:R)]. The reaction behavior was also been evaluated in the presence of chiral ligands, but this method led to the desired product just in low yield and diastereoselectivity wich was a result of the aldehydes decomposition and showing the fragility of these starting materials. Also, the possibility of adding ethyl group from diethylzinc and some binders was studied, and two new structures of aldehydes derived from sugars and arylzinc reagents was obtained. The arylation products were obtained in good yields and high selectivity [d.r. >20:1 (S:R)]. Was also studied a method for the synthesis of Rotaxanes from the diastereoselective addition reaction of organozinc reagents to aryl and sugar aldehydes in presence of a macrocycle (Scheme 2). However, the transfer of aryl group through the macrocyclic ring was not observed, therefare the product was not obtained. Thus, the conventional method named Active Template (AT-CuAAC), was used for the synthesis of a new rotaxane, involving a click reaction between an aryl azide and an alkyne amino acid derivative, catalyzed by Cu (I) (Scheme 3). The instability of the structure demanded a structural change of the starting alkyne, however this new substrate did not lead to the formation of the product.

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No presente trabalho, três metodologias foram desenvolvidas para adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a α-amino aldeídos quirais, derivados de diferentes aminoácidos. Mais especificamente, como parte dos interesses do grupo de pesquisa, os reagentes arilzinco, gerados através de uma reação de troca entre ácidos aril borônicos e dietilzinco, foram investigados em adições estereocontroladas aos substratos chave desse trabalho. Em um primeiro momento, investigou-se a arilação do amino aldeído L-prolinal, protegido com diferentes grupos protetores (Boc, Cbz e Tr). De acordo com as condições reacionais empregadas, o grupo trifenilmetila (Tr) mostrou-se o mais eficaz em promover reações diastereosseletivas nos substratos estudados. Assim, uma série de grupos arila foi transferida a N-Tr L-prolinal, e os produtos foram obtidos em bons rendimentos (33-76%) e excelentes razões diastereoisoméricas (>20:1). O controle estereoquímico das reações foi racionalizado através do modelo de Felkin-Anh, devido ao grande volume estérico do grupo tritila, que previne quelação do átomo de zinco aos sítios básicos de Lewis do amino aldeído. Complementarmente às reações de arilação de N-Tr L-prolinal, realizou-se adições de reagentes alquinilzinco, gerados através de reações entre alcinos terminais e dietilzinco. Nesse estudo, foi possível obter excelentes diastereosseletividades (rd >20:1) para adição de acetiletos de zinco sililados e acetiletos de cadeia linear; enquanto, que para um derivado do fenilacetileno, observou-se uma mistura de epímeros (rd 7:1). A diastereosseletividade das reações foi explicada de acordo com o modelo de Felkin-Anh, corroborando os resultados obtidos nas arilações de N-Tr L-prolinal. Na segunda parte do trabalho, desenvolveu-se um método para arilação diastereosseletiva de N-Bn2 α-amino aldeídos acíclicos. A presença dos substituintes benzila no nitrogênio foi crucial para o controle estereoquímico da reação através do modelo quelado de Cram. A metodologia mostrou-se eficaz para α-amino aldeídos derivados de diferentes aminoácidos como L-fenilalanina, D-fenilalanina, L-alanina, L-valina, L-leucina, L-iso-leucina, L-fenilglicina, D-fenilglicina e L-serina. Investigou-se ainda a transferência de uma série de grupos arila ao N-Bn2 L-fenilalaninal. Em geral, os β-amino álcoois syn foram obtidos em bons rendimentos (56-92%) e excelentes diastereosseletividades (até >20:1). / In the work presented herein, three highly diastereoselective methodologies for the organozinc addition to chiral, enantiopure α-amino aldehydes were developed, as part of our research program on the development of stereoselective reactions with organozinc reagents. The main focus was the use of the boron-zinc exchange as a tool for the generation of reactive, transferable aryl groups. First, we have investigated the arylation of a series of L-proline-derived amino aldehyde bearing different N-protecting groups (Boc, Cbz and Tr) and we have found that the best results have been achieved with the triphenylmethyl group. Thus, a range of arylzinc species were transferred to N-Tr-L-prolinal delivering the corresponding chiral amino alcohols in good yields (33-76%) and excellent diastereoisomeric ratios (>20:1). The stereochemical outcome was rationalized on the basis of Felkin-Anh model, due the presence of the bulky N-triphenylmethyl which precludes chelation, disfavoring the competing Cram-chelation pathway. In addition we have also studied the diastereoselective alkynylation reaction of N-Tr-L-prolinal using alkynylzinc reagents, generated in situ through the reaction between diethylzinc and terminal alkynes. In this case, it was possible to synthesize propargyl alcohols with two contiguous stereocenters with high diastereoselectivity (up to >20:1) for ethynyltrimethylsilane and aliphatic derived acetylenes, while the phenyacetylene product was obtained in diminished selectivity (dr = 7:1). As in the arylation reactions, in all cases studied Felkin-Anh-controlled additions were favored. In the second part of this work, we have developed the chelation-controlled arylation reaction of chiral enantiopure acyclic N,N-dibenzylamino aldehydes. The presence of dibenzyl substituents at the nitrogen plays a key role in the stereochemical outcome of the reaction. The arylation reactions work efficiently with a number of different amino aldehydes derived from L-phenylalanine, D-phenylalanine, L-alanine, L-valine, L-leucine, L-iso-leucine, L-phenylglycine, D-phenylglycine, and L-serine. We also investigated the arylation reaction of L-phenylalanine-derived amino aldehyde with a broader range of arylboronic acids. In general, the syn β-amino alcohols were obtained in good yields (56-92%) and excellent diastereoselectivities (up to >20:1).

A primeira parte deste trabalho consiste no estudo da regiosseletividade nas reações de nucleófilos de carbono sililados com faces homotópicas a íons N-acilpiridínios. Foram realizados experimentos com controle de temperatura e solvente a fim de estabelecer uma boa condição para a geração dos íons N-acilpiridínios, bem como para as reações de adição dos nucleófilos. As reações com os cátions derivados da piridina, 2-picolina, e da 2-metoxipiridina levaram à formação dos produtos de adição na posição C-4 do anel piridínico e a reação com o cátion derivado da 4-metoxipiridina levou à formação do produto de adição à posição C-2 do anel piridínico. Todas as reações mostraram-se regiosseletivas. Não sendo observado, em nenhum caso, a presença de régio-isômeros. Na segunda parte, realizou-se o estudo da diastereosseletividade nas reações de adição de nucleófilos de carbono sililados aos mesmos íons N-acilpiridínios, empregando-se nucleófilos com faces enantiotópicas. Entretanto, este estudo não permitiu avaliar a diastereosseletividade simples nas reações com os cátions derivados da piridina, visto que os produtos de adição na posição C-4 continham um único centro assimétrico. Por outro lado, as reações destes nucleófilos com os cátions N-acilpiridínios derivados da 2-metoxipiridina e 4-metoxipiridina não se processaram e, portanto o estudo da diastereosseletividade não pode ser efetuado. / In the first part of this work, the regioselectivity of addition reaction of sililated carbon nucleophiles with homotopic faces to N-acilpiridinium ions were investigated. A set of different reactions was performed like temperature's control and solvents to establish a suitable protocol for generations of N-acilpiridinium cations as well as their addition reactions of the nucleophile. The reactions with the cations derived from pyridine, 2-picoline and 2-methoxypyridine afforded only C-4 substituted adducts while the addition reaction employing the N-acilpiridinium cation derived from 4- methoxypyridine afforded the respective C-2 substituted product. These reactions shown to be regioselective and the presence of region-isomers were not detected. In the second part we investigated the diastereoselectivity of the addition reactions of sililated carbon nucleophiles which enantiotopic faces. However, this study did not permit to evaluate the simple diastereoselectivity in the addition reactions with the cations derived from pyridine, 2-picoline and 2-methoxypyridine due to only one stereocenter to be formed in the C-4 substituted adducts. Unfortunately, the addition reactions of these nucleophiles to the N-acilpiridinium cation derived from 4- methoxypyridine did not proceed; therefore, the simple diastereoselectivity was not evaluated.

No presente trabalho, três metodologias foram desenvolvidas para adição diastereosseletiva de reagentes organozinco a α-amino aldeídos quirais, derivados de diferentes aminoácidos. Mais especificamente, como parte dos interesses do grupo de pesquisa, os reagentes arilzinco, gerados através de uma reação de troca entre ácidos aril borônicos e dietilzinco, foram investigados em adições estereocontroladas aos substratos chave desse trabalho. Em um primeiro momento, investigou-se a arilação do amino aldeído L-prolinal, protegido com diferentes grupos protetores (Boc, Cbz e Tr). De acordo com as condições reacionais empregadas, o grupo trifenilmetila (Tr) mostrou-se o mais eficaz em promover reações diastereosseletivas nos substratos estudados. Assim, uma série de grupos arila foi transferida a N-Tr L-prolinal, e os produtos foram obtidos em bons rendimentos (33-76%) e excelentes razões diastereoisoméricas (>20:1). O controle estereoquímico das reações foi racionalizado através do modelo de Felkin-Anh, devido ao grande volume estérico do grupo tritila, que previne quelação do átomo de zinco aos sítios básicos de Lewis do amino aldeído. Complementarmente às reações de arilação de N-Tr L-prolinal, realizou-se adições de reagentes alquinilzinco, gerados através de reações entre alcinos terminais e dietilzinco. Nesse estudo, foi possível obter excelentes diastereosseletividades (rd >20:1) para adição de acetiletos de zinco sililados e acetiletos de cadeia linear; enquanto, que para um derivado do fenilacetileno, observou-se uma mistura de epímeros (rd 7:1). A diastereosseletividade das reações foi explicada de acordo com o modelo de Felkin-Anh, corroborando os resultados obtidos nas arilações de N-Tr L-prolinal. Na segunda parte do trabalho, desenvolveu-se um método para arilação diastereosseletiva de N-Bn2 α-amino aldeídos acíclicos. A presença dos substituintes benzila no nitrogênio foi crucial para o controle estereoquímico da reação através do modelo quelado de Cram. A metodologia mostrou-se eficaz para α-amino aldeídos derivados de diferentes aminoácidos como L-fenilalanina, D-fenilalanina, L-alanina, L-valina, L-leucina, L-iso-leucina, L-fenilglicina, D-fenilglicina e L-serina. Investigou-se ainda a transferência de uma série de grupos arila ao N-Bn2 L-fenilalaninal. Em geral, os β-amino álcoois syn foram obtidos em bons rendimentos (56-92%) e excelentes diastereosseletividades (até >20:1). / In the work presented herein, three highly diastereoselective methodologies for the organozinc addition to chiral, enantiopure α-amino aldehydes were developed, as part of our research program on the development of stereoselective reactions with organozinc reagents. The main focus was the use of the boron-zinc exchange as a tool for the generation of reactive, transferable aryl groups. First, we have investigated the arylation of a series of L-proline-derived amino aldehyde bearing different N-protecting groups (Boc, Cbz and Tr) and we have found that the best results have been achieved with the triphenylmethyl group. Thus, a range of arylzinc species were transferred to N-Tr-L-prolinal delivering the corresponding chiral amino alcohols in good yields (33-76%) and excellent diastereoisomeric ratios (>20:1). The stereochemical outcome was rationalized on the basis of Felkin-Anh model, due the presence of the bulky N-triphenylmethyl which precludes chelation, disfavoring the competing Cram-chelation pathway. In addition we have also studied the diastereoselective alkynylation reaction of N-Tr-L-prolinal using alkynylzinc reagents, generated in situ through the reaction between diethylzinc and terminal alkynes. In this case, it was possible to synthesize propargyl alcohols with two contiguous stereocenters with high diastereoselectivity (up to >20:1) for ethynyltrimethylsilane and aliphatic derived acetylenes, while the phenyacetylene product was obtained in diminished selectivity (dr = 7:1). As in the arylation reactions, in all cases studied Felkin-Anh-controlled additions were favored. In the second part of this work, we have developed the chelation-controlled arylation reaction of chiral enantiopure acyclic N,N-dibenzylamino aldehydes. The presence of dibenzyl substituents at the nitrogen plays a key role in the stereochemical outcome of the reaction. The arylation reactions work efficiently with a number of different amino aldehydes derived from L-phenylalanine, D-phenylalanine, L-alanine, L-valine, L-leucine, L-iso-leucine, L-phenylglycine, D-phenylglycine, and L-serine. We also investigated the arylation reaction of L-phenylalanine-derived amino aldehyde with a broader range of arylboronic acids. In general, the syn β-amino alcohols were obtained in good yields (56-92%) and excellent diastereoselectivities (up to >20:1).

A primeira parte deste trabalho consiste no estudo da regiosseletividade nas reações de nucleófilos de carbono sililados com faces homotópicas a íons N-acilpiridínios. Foram realizados experimentos com controle de temperatura e solvente a fim de estabelecer uma boa condição para a geração dos íons N-acilpiridínios, bem como para as reações de adição dos nucleófilos. As reações com os cátions derivados da piridina, 2-picolina, e da 2-metoxipiridina levaram à formação dos produtos de adição na posição C-4 do anel piridínico e a reação com o cátion derivado da 4-metoxipiridina levou à formação do produto de adição à posição C-2 do anel piridínico. Todas as reações mostraram-se regiosseletivas. Não sendo observado, em nenhum caso, a presença de régio-isômeros. Na segunda parte, realizou-se o estudo da diastereosseletividade nas reações de adição de nucleófilos de carbono sililados aos mesmos íons N-acilpiridínios, empregando-se nucleófilos com faces enantiotópicas. Entretanto, este estudo não permitiu avaliar a diastereosseletividade simples nas reações com os cátions derivados da piridina, visto que os produtos de adição na posição C-4 continham um único centro assimétrico. Por outro lado, as reações destes nucleófilos com os cátions N-acilpiridínios derivados da 2-metoxipiridina e 4-metoxipiridina não se processaram e, portanto o estudo da diastereosseletividade não pode ser efetuado. / In the first part of this work, the regioselectivity of addition reaction of sililated carbon nucleophiles with homotopic faces to N-acilpiridinium ions were investigated. A set of different reactions was performed like temperature's control and solvents to establish a suitable protocol for generations of N-acilpiridinium cations as well as their addition reactions of the nucleophile. The reactions with the cations derived from pyridine, 2-picoline and 2-methoxypyridine afforded only C-4 substituted adducts while the addition reaction employing the N-acilpiridinium cation derived from 4- methoxypyridine afforded the respective C-2 substituted product. These reactions shown to be regioselective and the presence of region-isomers were not detected. In the second part we investigated the diastereoselectivity of the addition reactions of sililated carbon nucleophiles which enantiotopic faces. However, this study did not permit to evaluate the simple diastereoselectivity in the addition reactions with the cations derived from pyridine, 2-picoline and 2-methoxypyridine due to only one stereocenter to be formed in the C-4 substituted adducts. Unfortunately, the addition reactions of these nucleophiles to the N-acilpiridinium cation derived from 4- methoxypyridine did not proceed; therefore, the simple diastereoselectivity was not evaluated.