Les dérivés hétérocycliques sont incorporés dans la structure de nombreuses molécules biologiquement actives, naturelles ou de synthèse. Ce travail de thèse décrit les efforts réalisés pour développer de nouvelles voies d'accès à deux familles de ces composés hétérocycliques : les hétérocycles phosphorés et les pyrimidines. Le premier chapitre est dédié à une étude bibliographique de l'ensemble des méthodologies d'hydrophosphonylation et d'hydrophosphinylation connues à ce jour. Le second chapitre décrit nos efforts pour développer des réactions de formation de liaisons carbone-phosphore pallado-catalysées. Le dernier chapitre est consacré à la mise au point d'une synthèse originales de β-enaminones protégées et de leur utilisation pour la synthèse de pyrimidines diversement substituées. / Compounds classified as heterocyclic are found in numerous natural products and molecules biogically active. The work described herein will focus on the synthesis of two families of heterocyclic compounds through two distincts synthetic pathways. The first one lays in the organophosphorus chemistry. In Chapter I, numerous methodologies known in the literature will be explained. The significance of metal-catalyzed hydrophosphonylation / hydrophosphinylation reactions will be described. Chapter II stands for the experimental exploration of metal-catalyzed intramolecular and intermolecular P-C bond formation. In Chapter III the attention will be turned to the development of a base-catalyzed synthesis of Cbz-protected β-enaminones and their subsequent implementation in the cyclization reaction towards 2,4,6-trisubstituted pyrimidines.

197 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-27T14:31:47Z No. of bitstreams: 1 Tese Monique - SÍNTESE, ESTUDO ESTRUTURAL E REATIVIDADE DE AZOENAMINONAS OBTIDAS A PARTIR DE ENAMINONAS CÍCLICAS.pdf: 8983289 bytes, checksum: 77e9ab31b9692c051a8defbabc5861c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-05T16:16:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Monique - SÍNTESE, ESTUDO ESTRUTURAL E REATIVIDADE DE AZOENAMINONAS OBTIDAS A PARTIR DE ENAMINONAS CÍCLICAS.pdf: 8983289 bytes, checksum: 77e9ab31b9692c051a8defbabc5861c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-05T16:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Monique - SÍNTESE, ESTUDO ESTRUTURAL E REATIVIDADE DE AZOENAMINONAS OBTIDAS A PARTIR DE ENAMINONAS CÍCLICAS.pdf: 8983289 bytes, checksum: 77e9ab31b9692c051a8defbabc5861c8 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES / Enaminonas são intermediários sintéticos valiosos na obtenção de carbo e heterociclos. Uma característica dessas substâncias é a presença de um equilíbrio tautomérico entre as diversas formas possíveis de estruturas. O objetivo deste trabalho é estudar a reatividade e os aspectos estruturais de enaminonas cíclicas CH e C-alquil substituídas frente a sais de diazônio com diferentes substituintes. Dessa forma, enaminonas cíclicas com átomos de nitrogênio endo ou exocíclicos foram submetidas a reação com diversos sais de tetrafluorboratos de arenodiazônio. Os resultados obtidos mostram a formação de azoenaminonas tanto nas formas azo quanto hidrazona, dependendo dos reagentes utilizados. Enaminonas cíclicas com átomos de nitrogênios endocíclicos formam, preferencialmente, compostos do tipo azo, enquanto enaminonas cílclicas com átomos de nitrogênio exocíclicos formam compostos do tipo hidrazonas. A influência de solventes no curso reacional também foi estudada, sendo que em alguns casos, como quando acetato de etila é utilizado como solvente, a abertura do anel da enaminona cíclica utilizada como reagente foi observado. / Salvador

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work describes the synthesis of a series of twenty 4-[alkyl (aryl) (2-propinyl amino)-3-alken-2-ones], [R2C(O)CH=C(R1)N(R)(CH2C≡CH), where R2 = CF3, CCl3, CO2Et; R1 = Me, Et, Pr e R= Pr, Ph, Bn, 4-MeC6H4] obtained with 70-95% yield throught a reaction of 1,4-addition followed by substitution between propargylamines [NH(R)(CH2C≡CH), where R= Pr, Ph, Bn, 4-MeC6H4] and 4- alkoxy-3-alken-2-ones [R2C(O)CH=C(R1)(OMe), where R2 = CF3, CCl3, CO2Et, and R1= Me, Et, Pr], using acetonitrile as solvent, room temperature or under reflux, depending on substrates used. From the series of twenty 4-[alkyl(aryl) (2-propinylamino)]-3-alken-2-ones], nine were employed in cycloisomerization reactions using AgNO3 as catalyst and CHCl3 as solvent, at room temperature, which provided a series of eight 1,2-dihydropyridine 1-(R), 5-(C(O)R2) and 6-(R1) substituted with 70-90% yield, where R = Pr, Bn, Ph, 4-MeC6H4; R1 = Me, Et, Pr; R2 = CF3, CO2Et. In only one case the cycloisomerization reaction produced a five-membered heterocycle which was characterized as 4-methyl-1-propyl-3-trifluoroacetyl pyrrole. In this work was also studied the use of dimethylamino vinyl ketones [R4C(O)CH=CHNMe2, where R4= 4-FC6H4, 4-ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-NO2C6H4] and terminal alkynes [R3C≡C-H, where R3= Pent, Ph], using BuLi as base, BF3.OEt2 as catalyst and THF as solvent furnishing a series of eninones with 65-80% yield. / Neste trabalho é descrita a síntese de uma série de vinte 4-[alquil(aril) (2-propinilamino)]-3-alquen-2-onas [R2C(O)CH=C(R1)N(R)(CH2C≡CH), onde R2= CF3,CCl3, CO2Et; R1= Me, Et, Pr e R= Pr, Ph, Bn, 4-MeC6H4] obtidas com rendimentos entre 70-95%, através de uma reação de adição-1,4 seguida de substituição, entre aminas propargílicas [NH(R)(CH2C≡CH), onde R= Pr, Ph, Bn, 4-MeC6H4] e 4-alcóxi-3-alquen-2-onas [R2C(O)CH=C(R1)(OMe), onde R2= CF3, CCl3, CO2Et, e R1= Me, Et, Pr] empregando acetonitrila como solvente e utilizando temperatura ambiente ou refluxo, dependendo dos substratos utilizados. A partir de vinte 4-[alquil(aril) (2- propinilamino)]-3-alquen-2-onas, nove foram empregadas em reações de cicloisomerização utilizando AgNO3 como catalisador e CHCl3 como solvente, empregando temperatura ambiente, o que forneceu uma série de oito 1,2-diidropiridinas 1-(R), 5-(C(O)R2) e 6-(R1) substituídas, com rendimentos entre 70-90% onde R= Pr, Bn, Ph, 4-MeC6H4; R1= Me, Et, Pr; R2 = CF3, CO2Et. Em somente um caso, a reação de cicloisomerização produziu um heterociclo de 5 membros, sendo caracterizado como 4-metil-1-propil-3-trifluoracetilpirrol. Neste trabalho também foi estudado o uso de β-dimetilamino vinil cetonas [R4C(O)CH=CHNMe2, onde R4= 4-FC6H4, 4-ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-NO2C6H4] e alquinos terminais [R3C≡CH, onde R3 = Pent, Ph] em reações de acoplamento de organolítio via adição do tipo 1,4, utilizando BuLi como base, BF3.OEt2 como catalisador e THF como solvente para fornecer uma série de eninonas com rendimentos entre 65-80%.

Esta tese consiste do estudo de reações de ciclofuncionalização de compostos β-enamino carbonílicos e β-dicarbonílicos, contendo uma cadeia alquenílica nas posições α ou γ. Os eletrófilos empregados para este fim foram: iodo, brometo de fenilselenenila e tricloreto de p-metóxifeniltelurio. Os iodo-β-enamino ésteres e cetonas cíclicas, após desidroiodação mediada por base, levaram à formação dos correspondentes pirróis, indóis e aminobenzofuranos. A ciclização dos β-ceto ésteres e β-dicetonas levou a enol éteres e benzofuranos funcionalizados. Estes resultados, juntamente com outros obtidos em nosso grupo de pesquisa, foram utilizados em um estudo comparativo entre reagentes de iodo, selênio e telúrio frente a reações de ciclização eletrofílica de substratos β-dicarbonílicos. / This thesis presents a study of the cyclofunctionalization of β-enamino carbonyl and β-dicarbonyl compounds, substituted by an alkenyl group at the α or γ positions. Iodine, phenyl-selenenyl bromide and p-methoxyphenyltellurium trichloride were employed as the electrophilic reagent. The cyclic iodo-β-enamino esters and ketones, after base-promoted dehydroiodination, led to the corresponding pyrroles, indoles and aminobenzofurans. The cyclization of the β-keto esters and β-diketones afforded five- and six-membered enol ethers and benzofuranones. These results, together with others previously obtained in our research group, allowed us to compare the behavior of the three above mentioned electrophiles toward the cyclofunctionalization of β-dicarbonyl substrates.

Esta tese consiste do estudo de reações de ciclofuncionalização de compostos β-enamino carbonílicos e β-dicarbonílicos, contendo uma cadeia alquenílica nas posições α ou γ. Os eletrófilos empregados para este fim foram: iodo, brometo de fenilselenenila e tricloreto de p-metóxifeniltelurio. Os iodo-β-enamino ésteres e cetonas cíclicas, após desidroiodação mediada por base, levaram à formação dos correspondentes pirróis, indóis e aminobenzofuranos. A ciclização dos β-ceto ésteres e β-dicetonas levou a enol éteres e benzofuranos funcionalizados. Estes resultados, juntamente com outros obtidos em nosso grupo de pesquisa, foram utilizados em um estudo comparativo entre reagentes de iodo, selênio e telúrio frente a reações de ciclização eletrofílica de substratos β-dicarbonílicos. / This thesis presents a study of the cyclofunctionalization of β-enamino carbonyl and β-dicarbonyl compounds, substituted by an alkenyl group at the α or γ positions. Iodine, phenyl-selenenyl bromide and p-methoxyphenyltellurium trichloride were employed as the electrophilic reagent. The cyclic iodo-β-enamino esters and ketones, after base-promoted dehydroiodination, led to the corresponding pyrroles, indoles and aminobenzofurans. The cyclization of the β-keto esters and β-diketones afforded five- and six-membered enol ethers and benzofuranones. These results, together with others previously obtained in our research group, allowed us to compare the behavior of the three above mentioned electrophiles toward the cyclofunctionalization of β-dicarbonyl substrates.

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Chemoselective synthesis of ethyl 4-pirimidinecarboxylates and/or ethyl 5-pirimidineoxalates via cyclocondensation reaction of b-dimethylaminoenones [R1C(=O)C(=CNMe2)C(=O)CO2Et, where R1 = Ph, 4-MeC6H4, 4-MeOC6H4, 4-BrC6H4, 4-ClC6H4, 4-FC6H4, 4-O2NC6H4, 2-thienyl, benzo[b]furan-2-yl and CF3] with NCN 1,3- dinucleophiles such as benzamidine hydrochloride or 1H-1-pyrazolyl-carboxamidine hydrochloride (50-86%); utilization of ethyl 4-pirimidinecarboxylates (when R1 = Ph, 4-MeOC6H4, 4-FC6H4 and 2-thienyl) in the cyclization reaction with hydrazine monohydrate, leading to 7,8-dihydropyrimido[4,5-d]pyridazin-8-ones (81-92%). In this work it was also studied the condensation reaction of (3,5-dimethyl-1H-1- pyrazolyl)alkylketones with N,N-dimethylformamide dimethylacetal, with the aim to obtain b-dimethylaminoenones [PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimethyl-1H-1-pyrazolyl), PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimethyl-1H-1-pyrazolylmethyl) and MeC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimethyl-1H-1-pyrazolyl)] (92-98%); and synthesis of 1,4 -biazoles via cyclocondensation reaction of b-dimethylaminoenones with different 1,2-dinucleophiles such as hydrazine monohydrate, terc-butylhydrazine hydrochloride,phenylhydrazine hydrochloride, carboxymethylhydrazine or hydroxylamine hydrochloride (50-80%). The X-ray diffraction technique was used in the elucidation of the stereochemistry of PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimethyl-1H-1-pyrazolylmethyl) and regiochemistry of the cyclocondensation reactions. / Síntese quimiosseletiva de 4-pirimidinocarboxilatos de etila e/ou 5-pirimidinoxalatos de etila via reação de ciclocondensação de b-dimetilaminoenonas [R1C(=O)C(=CNMe2)C(=O)CO2Et, onde R1 = Ph, 4-MeC6H4, 4-MeOC6H4, 4-BrC6H4, 4-ClC6H4, 4-FC6H4, 4-O2NC6H4, 2-tienil, benzo[b]furan-2-il e CF3] com 1,3-dinucleófilos do tipo NCN, tais como cloridrato de benzamidina ou cloridrato de 1H-1-pirazolil-carboxamidina (50-86%); utilização de 4-pirimidinocarboxilatos de etila (quando R1 = Ph, 4-MeOC6H4, 4-FC6H4 e 2-tienil) na reação de ciclização com monoidrato de hidrazina, levando a 7,8-diidropirimido[4,5-d]piridazin-8-onas (81- 92%). Neste trabalho, também foi estudada a reação de condensação de (3,5-dimetil-1H-1-pirazolil)alquilcetonas com N,N-dimetilformamida dimetilacetal, visando a obtenção de b-dimetilaminoenonas [PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimetil-1H-1-pirazolil), PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimetil-1H-1-pirazolilmetil) e MeC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimetil-1H-1-pirazolil)] (92-98%); e síntese de 1,4 -biazóis via reação de ciclocondensação de b-dimetilaminoenonas com diferentes 1,2-dinucleófilos, tais como monoidrato de hidrazina, cloridrato de terc-butilidrazina, cloridrato de fenilidrazina, carboximetilidrazina ou cloridrato de hidroxilamina (50- 80%). A técnica de difração de raios-X foi utilizada na elucidação da estereoquímica de PhC(=O)C(=CNMe2)(3,5-dimetil-1H-1-pirazolilmetil) e regioquímica das reações de ciclocondensação.

Se ha llevado a cabo la síntesis multicomponente de una serie de 1-aminoindolizinas y pirrolo[1,2-a]quinolonas de manera efectiva a partir de derivados de 2-piridincarbaldehído, aminas secundarias y alquinos terminales utilizando CuNPs/C como catalizador en diclorometano a 70 ºC. La metodología se ha aplicado a una variedad de aminas y alquinos, los últimos incluyendo arilacetilenos así como alquilacetilenos, con rendimientos de moderados a altos. Dicho catalizador ha demostrado ser superior a una serie de catalizadores de cobre comerciales. Finalmente, se ha propuesto un mecanismo de reacción basado en la probada participación de aminas propargílicas como intermedios de reacción. Se han sintetizado indolizidinas a través de la hidrogenación catalítica heterogénea de indolizinas usando PtO2 como catalizador en ácido acético como disolvente y a una presión de 3,7 atm. Las indolizidinas se han obtenido con una elevada diastereoselectividad, incluso en el caso de poseer cuatro estereocentros. Se ha demostrado experimentalmente que la hidrogenación de la indolizina se produce a través del intermedio pirrólico 5,6,7,8-tetrahidroindolizina. Además, estas indolizidinas se han podido mono- o di-desbencilar usando un catalizador diferente. Se ha sintetizado una nueva familia de compuestos orgánicos por reacción de las indolizinas en medio ácido. Estos productos son tintes de indolizina de color violeta-rojizos que tienen una estructura D-A-π-A bien definida. La estructura de los tintes de indolizina se ha establecido mediante análisis de rayos X en estado sólido, pero se pueden distinguir dos rotámeros en disolución. Se ha propuesto un mecanismo de reacción en el que la propia indolizina actúa como nucleófilo y electrófilo; en éste, una molécula sufre hidrólisis en medio ácido y la adición Michael de la segunda molécula de indolizina. Un estudio de las características ópticas de estos tintes ha revelado un cambio de color dependiente del tamaño de partícula, un alto poder de coloración y un carácter solvatocrómico (es decir, que el color de la disolución del compuesto depende de la polaridad del disolvente usado), también en materiales plásticos. Finalmente, se ha estudiado la reactividad de las indolizinas con nitrosocompuestos, obteniendo dos productos diferentes según el sustituyente en la posición tres de éstas. En el caso de poseer un sustituyente aromático se obtienen β-enaminonas. Se ha realizado un estudio del alcance de esta metodología cambiando los sustituyentes 1, 3 y 6 de las indolizinas y usando compuestos nitrosoaromáticos con distintos sustituyentes en orto y para, obteniendo las correspondientes β-enaminonas con rendimientos aislados de moderados a buenos. El uso de esta metodología ha demostrado ser el más apropiado para obtener ese tipo de regioisómero, comparado con las metodologías clásicas de condensación de compuestos 1,3-dicarbonilos con aminas que dan el regioisómero opuesto. Para sustituyentes alifáticos, se han obtenido pirroles tetrasustituidos con rendimientos de moderados a buenos, variando los cuatro sustituyentes en la estructura de pirrol. Se han llevado a cabo varios experimentos para elucidar el mecanismo de reacción. Se ha demostrado que proceden vía iónica, no radicalaria. La presencia de agua es beneficiosa para la obtención de β-enaminonas, en cambio, una atmósfera de oxígeno o de argón no lo son. Con todo ello, se ha propuesto un mecanismo para la obtención de éstas en el que participa una estructura de isooxazol como intermedio. En el caso de los pirroles, se ha demostrado que hay una migración de la dibencilamina en la estructura. Tras varios experimentos, enfocados en la obtención de un posible intermedio de reacción, se ha propuesto la secuencia del mecanismo para la obtención de pirroles. En primer lugar, se ha propuesto el ataque nucleófilo al nitrosocompuesto, abriendo la estructura y perdiendo dibencilamina, formando así una cetona α,β-insaturada, seguido del ataque de la dibencialamina y posterior ciclación para la obtención del pirrol.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第21796号 / 工博第4613号 / 新制||工||1718(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻 / (主査)教授 村上 正浩, 教授 松田 建児, 教授 中尾 佳亮 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

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