O presente trabalho descreve 3 abordagens divergentes para obtenção do esqueleto bicíclico presente nos alcaloides indolizidínicos. A primeira abordagem consiste no desenvolvimento de um novo método de preparação de diazocetonas α,β-insaturadas a partir da reação de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) entre diazofosfonato e aldeídos. As dizocetonas α,β-insaturadas obtidas foram utilizadas como bloco de construção do esqueleto cabocíclico indolizidínico, onde o intermediário chave foi obtido através do rearranjo de Wolff. A segunda estratégia consiste no desenvolvimento do acoplamento redutivo entre derivados α-aminocarbonílicos e acrilato de metila mediado por SmI2, onde em apenas duas etapas foram obtidos os intermediários avançados da síntese da (-)-pumiliotoxina 251D e da (+/-)-epiquinamida. A terceira estratégia utiliza como etapa chave a reação de Wittig/HWE intramolecular para preparação do intermediário bicíclico contendo o sistema α,β-insaturado que pode ser utilizado na síntese divergente dessas substâncias. / Herein were described three diverted oriented approaches for the construction of the bicyclic scaffold of indolizidines alkaloids, that figures between one of the most important classes of natural products. In the first approach, a new method to prepare α,β - unsaturated diazoketones was described using the Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction between diazophosphonate and aldehydes. The unsaturated diazoketones were used as powerful plataforms to construct the indolizidine carbocyclic scaffold, enploying the Wolff rearrangement as the key step. The second approach was the development of a reductive coupling between α-aminocarbonyl derivatives and methyl acrylate, mediate by SmI2, from this approach, the well-known advanced intermediate for the synthesis of (-)-pumiliotoxin 251D e of the (+/-)-epiquinamide was obtained in only two steps. The third approach uses the intermolecular Wittig/HWE reaction as the key step in the construction of a bicyclic intermediate containing an α,β -unsaturated moiety that could be used for a diverted oriented approach in the indolizidine alkaloids synthesis.

O presente trabalho descreve 3 abordagens divergentes para obtenção do esqueleto bicíclico presente nos alcaloides indolizidínicos. A primeira abordagem consiste no desenvolvimento de um novo método de preparação de diazocetonas α,β-insaturadas a partir da reação de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) entre diazofosfonato e aldeídos. As dizocetonas α,β-insaturadas obtidas foram utilizadas como bloco de construção do esqueleto cabocíclico indolizidínico, onde o intermediário chave foi obtido através do rearranjo de Wolff. A segunda estratégia consiste no desenvolvimento do acoplamento redutivo entre derivados α-aminocarbonílicos e acrilato de metila mediado por SmI2, onde em apenas duas etapas foram obtidos os intermediários avançados da síntese da (-)-pumiliotoxina 251D e da (+/-)-epiquinamida. A terceira estratégia utiliza como etapa chave a reação de Wittig/HWE intramolecular para preparação do intermediário bicíclico contendo o sistema α,β-insaturado que pode ser utilizado na síntese divergente dessas substâncias. / Herein were described three diverted oriented approaches for the construction of the bicyclic scaffold of indolizidines alkaloids, that figures between one of the most important classes of natural products. In the first approach, a new method to prepare α,β - unsaturated diazoketones was described using the Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction between diazophosphonate and aldehydes. The unsaturated diazoketones were used as powerful plataforms to construct the indolizidine carbocyclic scaffold, enploying the Wolff rearrangement as the key step. The second approach was the development of a reductive coupling between α-aminocarbonyl derivatives and methyl acrylate, mediate by SmI2, from this approach, the well-known advanced intermediate for the synthesis of (-)-pumiliotoxin 251D e of the (+/-)-epiquinamide was obtained in only two steps. The third approach uses the intermolecular Wittig/HWE reaction as the key step in the construction of a bicyclic intermediate containing an α,β -unsaturated moiety that could be used for a diverted oriented approach in the indolizidine alkaloids synthesis.

A estrutura básica dos alcaloides indolizidínicos é formada por anéis bicíclicos de cinco e seis membros contendo um átomo de nitrogênio compartilhado na posição 4. Esse sistema de anéis possui grande destaque dentre os alcaloides, pois está presente em um grande número de compostos e apresenta um interessante perfil biológico. A ipalbidina, por exemplo, é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésicas e antioxidantes. Este composto possui estrutura química relativamente simples, entretanto, poucas são as rotas que apresentam sínteses curtas e divergentes, sendo apenas quatro delas enantiosseletivas. Assim, este trabalho de dissertação visa o estudo de uma nova estratégia sintética que permite a preparação da (+)-ipalbidina, bem como de outros alcaloides que possuem o sistema 4-azabiciclo[4.3.0]-non-3-eno com um substituinte fenólico na posição 3. Uma rota promitente para a síntese desses alcaloides (objetivo deste trabalho) é a obtenção do esqueleto indolizidínico a partir da reação de ciclização de uma α-clorocetona funcionalizada derivada do (S)-prolinal protegido (Boc e Cbz). As etapas chaves dessa estratégia são: uma reação de olefinação (Wittig), a preparação de α-clorocetonas, adição do grupo aril a α-clorocetona e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. A α-clorocetona pode ser preparada com rendimentos globais de 56% (Cbz) e 81% (Boc) a partir do (S)-prolinal protegido em apenas 3 etapas: reação de olefinação, seguida de uma reação de redução da olefina obtida e a preparação da α-cloroacetona a partir do éster. A adição do grupo aril a α-clorocetona foi obtida tanto para o grupo Boc (40%) quanto para o grupo Cbz (42%). O α-cloroálcool protegido com Boc foi convertido no esqueleto indolizidínico por meio de uma reação \"one-pot\" de desproteção seguida de ciclização (80%). O produto de ciclização, por sua vez, foi convertido ao análogo inédito da (+)-ipalbidina, a (S)-desoxiipalbidina (30%). Essa estratégia levou a síntese da (S)-desoxiipalbidina em 6 etapas e com rendimento global de 8%. Cabe ressaltar que este tipo de abordagem utilizando α-clorocetonas nunca foi empregado na síntese de alcaloides indolizidínicos, sendo que esta estratégia também poderá ser aplicada a síntese total da (+)-ipalbidina e de outros alcaloides indolizidínicos tais como as fenantroindolizidinas. / The basic structure of indolizidine alkaloids is formed by a five and sixmembered bicyclic ring containing one nitrogen atom shared at the 4 position. This ring system has great prominence among the alkaloids, it is present in a large number of compounds and possess interesting biological profiles. Ipalbidine, for example, is an indolizidine alkaloid with analgesic and anti-oxidant properties. Although this compound has a relatively simple chemical structure, only four enantioselective synthesis are described for this compound. Thus, this dissertation aims to study a new synthetic strategy that allows the preparation of (+)-ipalbidine, as well as other alkaloids having the system 4- azabicyclo[4.3.0]non-3-ene with a phenolic substituent in position 3. A possible interesting route for the synthesis of these alkaloids is to obtain the indolizidine skeleton from a cyclization reaction using a functionalized α-chloroketone (derivative of protected (S)-prolinal (Boc and Cbz)). The key steps of this strategy are: an olefination reaction (Wittig), the preparation of α-chloroketones, addition of aryl group to the α-chloroketones and converting them into the indolizidine skeleton by a cyclization reaction. The α-chloroketones were prepared with overall yields varying from 56 % (Cbz) to 81% (Boc) starting from protected (S)-prolinal in just three steps: olefination reaction , followed by a reduction reaction of the obtained olefin and preparation of the α-chloroketone from an ester . The addition step of the aryl group to α-chloroketone was obtained for both Boc (40%) and Cbz (42%) groups. The Boc-protected α-chloroalcohol was converted to indolizidine skeleton through an \"one-pot\" deprotection reaction, followed by a cyclization reaction (80 %). The cyclization product, in turn, was converted to the novel (+)-ipalbidine analog, (S)-desoxyipalbidine (30 %). This strategy led to the synthesis of (S)-desoxyipalbidine in 6 steps and overall yield of 8 %. It is noteworthy that this type of approach using α-chloroketones was never employed in the synthesis of indolizidine alkaloids, and that strategy can be applied also to the total synthesis of (+)-ipalbidine and other indolizidine alkaloids such as phenanthroindolizidine.

A estrutura básica dos alcaloides indolizidínicos é formada por anéis bicíclicos de cinco e seis membros contendo um átomo de nitrogênio compartilhado na posição 4. Esse sistema de anéis possui grande destaque dentre os alcaloides, pois está presente em um grande número de compostos e apresenta um interessante perfil biológico. A ipalbidina, por exemplo, é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésicas e antioxidantes. Este composto possui estrutura química relativamente simples, entretanto, poucas são as rotas que apresentam sínteses curtas e divergentes, sendo apenas quatro delas enantiosseletivas. Assim, este trabalho de dissertação visa o estudo de uma nova estratégia sintética que permite a preparação da (+)-ipalbidina, bem como de outros alcaloides que possuem o sistema 4-azabiciclo[4.3.0]-non-3-eno com um substituinte fenólico na posição 3. Uma rota promitente para a síntese desses alcaloides (objetivo deste trabalho) é a obtenção do esqueleto indolizidínico a partir da reação de ciclização de uma α-clorocetona funcionalizada derivada do (S)-prolinal protegido (Boc e Cbz). As etapas chaves dessa estratégia são: uma reação de olefinação (Wittig), a preparação de α-clorocetonas, adição do grupo aril a α-clorocetona e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. A α-clorocetona pode ser preparada com rendimentos globais de 56% (Cbz) e 81% (Boc) a partir do (S)-prolinal protegido em apenas 3 etapas: reação de olefinação, seguida de uma reação de redução da olefina obtida e a preparação da α-cloroacetona a partir do éster. A adição do grupo aril a α-clorocetona foi obtida tanto para o grupo Boc (40%) quanto para o grupo Cbz (42%). O α-cloroálcool protegido com Boc foi convertido no esqueleto indolizidínico por meio de uma reação \"one-pot\" de desproteção seguida de ciclização (80%). O produto de ciclização, por sua vez, foi convertido ao análogo inédito da (+)-ipalbidina, a (S)-desoxiipalbidina (30%). Essa estratégia levou a síntese da (S)-desoxiipalbidina em 6 etapas e com rendimento global de 8%. Cabe ressaltar que este tipo de abordagem utilizando α-clorocetonas nunca foi empregado na síntese de alcaloides indolizidínicos, sendo que esta estratégia também poderá ser aplicada a síntese total da (+)-ipalbidina e de outros alcaloides indolizidínicos tais como as fenantroindolizidinas. / The basic structure of indolizidine alkaloids is formed by a five and sixmembered bicyclic ring containing one nitrogen atom shared at the 4 position. This ring system has great prominence among the alkaloids, it is present in a large number of compounds and possess interesting biological profiles. Ipalbidine, for example, is an indolizidine alkaloid with analgesic and anti-oxidant properties. Although this compound has a relatively simple chemical structure, only four enantioselective synthesis are described for this compound. Thus, this dissertation aims to study a new synthetic strategy that allows the preparation of (+)-ipalbidine, as well as other alkaloids having the system 4- azabicyclo[4.3.0]non-3-ene with a phenolic substituent in position 3. A possible interesting route for the synthesis of these alkaloids is to obtain the indolizidine skeleton from a cyclization reaction using a functionalized α-chloroketone (derivative of protected (S)-prolinal (Boc and Cbz)). The key steps of this strategy are: an olefination reaction (Wittig), the preparation of α-chloroketones, addition of aryl group to the α-chloroketones and converting them into the indolizidine skeleton by a cyclization reaction. The α-chloroketones were prepared with overall yields varying from 56 % (Cbz) to 81% (Boc) starting from protected (S)-prolinal in just three steps: olefination reaction , followed by a reduction reaction of the obtained olefin and preparation of the α-chloroketone from an ester . The addition step of the aryl group to α-chloroketone was obtained for both Boc (40%) and Cbz (42%) groups. The Boc-protected α-chloroalcohol was converted to indolizidine skeleton through an \"one-pot\" deprotection reaction, followed by a cyclization reaction (80 %). The cyclization product, in turn, was converted to the novel (+)-ipalbidine analog, (S)-desoxyipalbidine (30 %). This strategy led to the synthesis of (S)-desoxyipalbidine in 6 steps and overall yield of 8 %. It is noteworthy that this type of approach using α-chloroketones was never employed in the synthesis of indolizidine alkaloids, and that strategy can be applied also to the total synthesis of (+)-ipalbidine and other indolizidine alkaloids such as phenanthroindolizidine.