Esta tese teve por principal objetivo o estudo de algumas reações envolvendo os grupos alquilselenolato e alquiltelurolato, preparados a partir dos elementos Se e Te e alquillítio comercial. A primeira parte desta tese é dedicada ao estudo da utilização de butiltelurolato e butilselenolato como ligantes não transferíveis em organocupratos, especialmente na adição conjugada a sistemas carbonílicos α,β-insaturados. Na segunda parte deste trabalho, é apresentado um estudo envolvendo a hidroteluração e hidrosselenilação de olefinas ativadas, geradas pela adição de alquilcalcogenatos em enonas, ésteres, aldeídos e nitrilas α,β insaturadas. / This thesis has the main purpose of studying some on reactions involving alkylselenolate and alkyltellurolate groups obtained from elemental Se and Te and commercial alkyllithiums. The first part of this thesis deals with the study of the use of butyltellurolate and butylselenolate as non-transferible ligands in the chemistry of cuprates, in special conjugated addition to α,β-unsaturated carbonylic systems. In the second part of this work, a study involving the hydrotelluration and hydroselenilation of activated olefins prepared by addition of alkylcalcogenates in enones. esteres, aldehydes and α,β unsaturated nitriles, is presented.

A presente dissertação de mestrado descreve estudos sobre as reações multicomponentes A3 na versão assimétrica. Diversas metodologias foram empregadas visando a obtenção de propargilaminas opticamente ativas, que são blocos sintéticos versáteis na preparação de compostos bioativos. O trabalho foi dividido em duas partes. Na primeira parte, estudou-se a utilização de aminas opticamente puras como materiais de partida para a reação tricomponente A3. Neste caso, foi utilizada a 2-metilpropan-2-sulfinamida como amina principal, no entanto, o produto de acoplamento não foi obtido, mesmo em diversas condições testadas. Outras aminas opticamente puras, como a (S)- metilbenzilamina e aminas derivadas de amino ácidos, também foram testadas. Os resultados, quanto às razões diastereoisoméricas e rendimento, foram satisfatórios quando aminas derivadas de amino ácidos foram utilizadas, principalmente quando o éster metílico da L-polina foi empregado como fonte de amina, que levou a formação do produto em bom rendimento e uma razão enantiomérica de 15:85. Na segunda parte do trabalho estudou-se a utilização de auxiliares quirais, na reação de A3, como indutores de assimetria. Para tanto, diversos compostos foram testados como oxazolinas opticamente puras e derivados de L-prolina. / This masters thesis describes studies for the asymmetric version of A3 multicomponent reactions. Several methodologies were employed in order to obtain optically active propargylamines, which are versatile synthetic building blocks on the preparation of bioactive compounds. The work was divided into two parts. In the first part, we investigated the use of optically pure amines as starting materials for the A3-coupling reaction. In this case, we used the 2-methylpropan-2-sulfinamide as the main amine, however, the coupling product was not obtained, even under several reaction conditions. Other optically pure amines such as (S)-methylbenzylamine and amines derived from amino acids, were also tested. The yields and diastereomeric excess were satisfactory when amines derived from amino acids were employed, especially when the methyl ester of L-poline was used as amine source, which led to the formation of the product in good yield and diastereoisomeric ratio. In the second part we studied the use of chiral auxiliaries in the A3-coupling reaction to induce the asymmetry. Therefore, several compounds were tested as optically pure oxazolines and L-proline derivatives.

Neste trabalho investigamos a influência de alquiltio grupos sobre a basicidade e frequência de estiramento do ciano grupo de nitrilas alifáticas. Com esta finalidade foi estudada uma grande série de nitrilas alquiltio-substituidas em posição α, β γ, e δ, além de nitrilas não substituídas, incluídas para efeito de comparação. A série completa compõe-se dos seguintes compostos: acetonitrila, propionitrila, butironitrila, valeronitrila, hexanonitrila, heptanonitrila, octanonitrila, isobutironitrila, 2-metilvaleronitrila, pivalonitrila, 2,2\'-dimetilvaleronitrila, metiltioacetonitrila, α-metiltiopropionitrila, etiltioacetonitrila, α-etiltiopropionitrila, α-etiltioisobutironitrila, α-terc-butiltioacetonitrila, β-etiltiopropionitrila, β-etiltiobutironitrila, γ-etiltiobutironitrila e δ-etiltiovaleronitrila. É apresentada uma revisão bibliográfica na qual são abordados aspectos de estrutura, características espectrais e habilidade de formação de ponte de hidrogênio do ciano grupo de nitrilas, além de serem relatados trabalhos concernentes à auto-associação e momento dipolar de tais compostos. São fornecidos os dados de medidas de deslocamentos da frequência do grupo hidroxila do fenol e p-clorofenol (Δvo(OH)) em complexo 1:1 com as nitrilas estudadas, em tetracloreto de carbono, pelo emprego da espectroscopia no infravermelho. São apresentadas as frequências de estiramento do ciano grupo (vo (CN)) das mesmas nitrilas, em tetracloreto de carbono. São descritas as sínteses de algumas das nitrilas da série estudada, a saber: hexanonitrila, heptanonitrila, 2-metilvaleronitrila, 2,2\'-dimetilvaleronitrila, etiltioacetonitrila, α-etiltioisobutironitrila e γ-etiltiobutironitrila. Feita uma análise dos resultados das medidas realizadas, conclue-se que: 1) as nitrilas α-alquiltio-substituídas apresentam uma diminuição da basicidade e uma diminuição da frequência de estiramento do ciano grupo, com relação aos compostos análogos não substituídos; 2) as nitrilas &#946-etiltio-substituídas apresentam uma ligeira diminuição de basicidade em comparação com os compostos não substituídos correspondentes; 3) a introdução de um etiltio grupo nas posições γ e δ não produz qualquer alteração na basicidade do ciano grupo. Urna discussão é apresentada, focalizando-se a validade dos resultados de basicidade obtidos, assim como a sua atribuição. É eliminada a possibilidade da competição do átomo de enxofre na medida de basicidade do ciano grupo. São excluídas, também, as hipóteses de o impedimento estérico e o efeito indutivo do enxofre serem os únicos efeitos responsáveis pela diminuição de basicidade do ciano grupo, observada em β-alquiltio-nitrilas. Os resultados relatados para as α-, β-, γ-e δ-alquiltio-nitrilas, investigadas pelo emprego de sistema ternário, são comparados com os anteriormente obtidos por B.Wladislaw e col, em sistema ternário. Observa-se concordância no caso de nitrilas α-alquiltio-substituídas, mas não no de nitrilas com enxofre em posições mais afastadas, para as quais, em sistema binário, foi relatado um aumento de basicidade. Discutem-se as divergências observadas, sugerindo-se a possibilidade da ocorrência, no caso de sistema binário, de uma associação intra ou intermolecular envolvendo o enxofre e o ciano-grupo. Finalmente, é sugerida a interação entre enxofre e ciano grupo como provável causa da diminuição de basicidade em α-alquiltio-nitrilas. É aventada a hipótese de que a ligeira diminuição de basicidade em β-etiltio-nitrilas, observada em sistema ternário, seja proveniente do efeito indutivo do enxofre. / This thesis investigates the influence of alkylthio-groups on the basicities and stretching frequencies of the cyano-group of aliphatic nitriles. A large series of alkylthio- and unsubstituted nitriles was studied, including the following compounds: acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, capronitrile, heptanenitrile, octanenitrile, isobutyronitrile, 2-methylvaleronitrile, trimethylacetonitrile, 2,2\'-dimethylvaleronitrile, methylthioacetonitrile, α-methylthiopropionitrile, ethylthioacetonitrile, α-ethyl-thiopropionitrile, α-ethylthioisobutyronitrile, α-tert-butylthioacetonitrile, β.ethylthiopropionitrile, β-ethylthiobutyronitrile, γ-ethylthiobutyronitrile and &#948-ethylthiovaleronitrile. The thesis contains: A literature review on the structure, polarity and hydrogen bonding ability of the cyano-group of aliphatic nitriles, as well as self-association and dipolar moments of the same compounds. The data of relative basicities (Δvo(OH)) of the cyano-group as measured by i.r. shifts of OH stretching vibration of phenol and p-chlorophenol associated to the above mentioned nitriles (1:1), in carbon tetrachloride. The stretching frequencies (vo (CN)) of the cyano-group for the same nitriles, in carbon tetrachloride. The syntheses of the following compounds: capronitrile, heptanenitrile, 2-methylvaleronitrile, 2,2\'-dimethylvaleronitrile, ethylthioacetonitrile, α-ethlthioisobutyronitrile and γ-ethylthiobutyronitrile. The Δvo(OH) measurements show that: 1) the α-alkylthio-nitriles are less basic than the corresponding unsubstituted nitriles; 2) there is a slight decrease of the cyano-group basicity when the β-methylene-group is replaced by a sulphur atom; 3) the nitriles, in which sulphur atom and cyano-group are apart by three or four methylene-groups, do not undergo any change in the basicity. Several aspects are discussed in the light of the obtained data. Thus, evidences are provided that the decrease of basicity observed is a measure of the cyano-group basicity, without any competition of the sulphur atom. The hypotheses of steric hindrance and inductive effect as responsible for the decrease of the cyano-group basicity in the α-alkylthio-nitriles are excluded. The basicity data obtained for α-, β-, γ- and δ-alkylthio-nitriles, in ternary system, are compared with those reported, previously, by B.Wladislaw et al., for binary system. While our results for the &#945-derivatives are in accord with the previous ones, those for the nitriles with sulphur further removed from the cyano-group are contrasting. The increase of basicity for the latter compounds, observed previously, is tentatively explained by intra- or intermolecular association involving the cyano-group and sulphur atom. Finally, an interaction between cyano-group and sulphur is suggested as responsible for the decrease of basicity in the α-alkylthio-nitriles. The slight decrease of basicity, observed for the β-derivatives, is suggested to be best explained as due to the inductive effect of sulphur atom.

Nesse trabalho foi apresentada a primeira evidência experimental da formação de radicais orgânicos centrados em telúrio (Rte• , onde R= grupos fenila ou butila) durante as reações de hidroteluração de alcenos e alcinos. Os radicais foram detectados por ressonância paramagnética eletrônica (EPR), usando como captador de spin o DBNBS (3,5-dibromo-4-nitrosobenzeno-sulfonato). Os adutos radicalares (DBNBS/•TeBu and DBNBS/•TePh) apresentaram um espectro de EPR caracterizado por um triplo tripleto, referente à um átomo de nitrogênio e dois de hidrogênio equivalentes ( e um valor de g de 2,0060. A presença do átomo de telúrio foi confirmada pela substituição isotópica (125Te) e por experimentos de espectrometria de massa. Os compostos detectados apresentaram padrões de distribuição isotópica esperados para compostos contendo átomos de Te e Br. Esses resultados forneceram evidências suficientes para provar que radicais orgânicos centrados em telúrio são formados e sugerir que as reações de hidroteluração ocorrem por uma mecanismo radicalar. O mecanismo das reações de adição de TeCI4 à alcinos foi indiretamente determinado pela detecção de radicais •TeCl3, usando as técnicas de EPR spin trapping em conjunto com a caracterização dessas espécies por ESI-MS and ESI-MS/MS. Radicais centrados em carbono foram detectados durante a reação sequencial Michael/Aldol induzida por butilcalcogenolatos de lítio. As reações de butilcalcogenolatos de lítio com alcenos ativados e aldeídos levaram aos correspondentes produtos aldólicos. Os selenetos sintetizados serviram como precursores de adutos de Baylis-Hillman após a reação de eliminação de selenóxido. Toda a sequencia reacional foi feita em metodologia one-pot. / The first experimental evidence for the formation of an organic tellurium-centered radical (RTe center dot, R = Ph or nBu groups) during the hydrotelluration of alkenes and alkynes is provided. The radicals were detected by electronic paramagnetic ressonance (EPR), using DBNBS (3,5-dibromo-4-nitrosobenzene-sulfonate) as the spin trap. The radical adducts (DBNBS/TeBu and DBNBS/TePh) presented an EPR spectrum characterized by a triplet of triplets due to one nitrogen and two equivalent hydrogen atoms (aN = 21.6 G and aH = 0.7 G) and a g value of 2.0060. The presence of tellurium radical adducts was confirmed by isotopic substitution (125Te) and by electrospray and chemical ionization mass spectrometry and MS/MS analysis. The products showed isotopic patterns expected for compounds containing Br and Te. These results provide evidence for organic tellurium-centered radical formation and suggest that the hydrotelluration reactions occur by a free radical mechanism. The mechanism of the addition reaction of TeCl4 to alkynes was indirectly established by the detection of TeCl3 using EPR spin trapping, ESI-MS and ESI-MS/MS characterization. Carbon centered radicals were detected during the lithium butylchalcogenolate induced Michael-aldol tandem sequence. Reaction of the lithium alkylchalcogenolates with activated alkenes and aldehydes gives the corresponding aldol adducts. The selenium-containing products give MoritaBaylisHillman adducts after the oxidation/elimination of the selenoxide. The whole sequence can be performed in a one-pot procedure.

Foram preparadas algumas 2-sulfinil-3,6-dimetil-1,4-benzoquinonas racêmicas (contendo substituintes p-tolila, terc-butila, iso-butila e iso-propila ligados ao enxofre) e estudadas as suas reações de Diels-Alder com ciclopentadieno, sob condições térmicas e catalíticas. Com estes estudos foi constatada a habilidade destas quinonas em gerar majoritariamente certos tipos de adutos, dependendo das condições utilizadas. Na ausência de catalisadores, formaram-se principalmente os adutos resultantes da aproximação do ciclopentadieno sobre a dupla C-C não sulfinilada, pela face da quinona para a qual não está voltado o par de elétrons do enxofre, quando a ligação C-S se encontra na conformação s-cis. O uso de BF3.Et2O provocou uma inversão da face atacada, mas manteve a quimiosseletividade observada na ausência deste catalisador. Já, pelo emprego de ZnBr2, houve preferência do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla C-C da quinona sulfinilada. As conclusões de tal estudo permitiram selecionar as condições a serem utilizadas para a obtenção de certos adutos com vistas a serem estes depois empregados para a síntese de um precursor enantiopuro do hirsuteno. Os trabalhos prosseguiram com ensaios para se determinar a melhor forma de obtenção de tal precursor: i) fotoisomerização a compostos gaiola seguida de dessulfurização ou ii) remoção do enxofre do aduto de Diels-Alder e fotociclização do produto dessulfurizado. A reação de fotociclização do aduto de Diels-Alder formado pela reação do dieno sobre a dupla sulfinilada da quinona gerou o compostogaiola dessulfurizado e também um novo aduto, cuja estrutura supõe-se ser a de uma enodiona hidroxilada, mas de configuração trans entre os anéis. Pela rota dessulfurizante ii), o mesmo composto foi obtido quando se empregou o hidreto de tributilestanho/AIBN, também ao lado do compostogaiola. As melhores condições para a obtenção de um precursor do hirsuteno enantiopuro foram estabelecidas como sendo aquelas que seguem a rota ii), isto é, dessulfurização do aduto de Diels-Alder resultante do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla não sulfinilada, em condições catalíticas (BF3Et2O), quando o grupo sulfinila ligado à quinona está com a configuração S e contém um substituinte isso-propila, seguida de fotociclização do aduto sem enxofre. / Some racemic 2-tolyl- or 2-alkylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinones (alkyl is terc-butyl or iso-butyl or iso-propyl) were prepared and submitted to the Diels-Alder reactions with cyclopentadiene, under thermal or catalytic conditions. It was verified that the sulfinyl group is able to control the chemo- and diasterofaciaselectivity, giving rise to different adducts, depending on the reactions conditions. In the absence of catalyst, the above mentioned quinones underwent cycloaddition mainly on the non-sulfinylated quinoidic C-C double bond. The resulting adducts arised from the approach of diene from the more hindered face of the quinone, ie that one where the lone pair at sulfur is not located on, when the C-S bond is in a s-cis conformation. The use of BF3.Et2O diverted the cycloaddition to the other face, but kept the same chemoselectivity. When ZnBr2 was employed, the chemoselectivity was reversed, being the sulfinylated C-C double bond preferentially attacked by cyclopentadiene. The conclusions which arised from this study allowed the selection of the best set of conditions for obtaining the structurally more adequate sulfinyl-Diels-Alder adducts for the synthesis of enantiomerically pure hirsutene. Two pathways were assayed in order to transform the sulfinylated Diels-Alder adducts into a structurally closely related precursor of hirsutene: i) photoisomerization of the above mentioned Diels-Alder adducts followed by desulfurization of the resulting cage-compounds or ii) removal of the sulfurated moiety from the sulfinyl-Diels-Alder adducts followed by photocyclization. Irradiation of the Diels-Alder adduct containing a sulfinyl group at the ring junction led to the desired sulfur-free cage-compound in amixture with other product. The proposed structure for this new compound is based on a Diels-Alder adduct with a trans configuration, with an hydroxyl group linked to the enedionic system. This same compound was obtained, in amixture with the sulfur-free Diels-Alder adduct, when route ii) was tested using tributyltin hydride/AIBN as desulfurizating agent. In summary, the best conditions for the synthesis of an enantiomerically pure precursor of hirsutene is desulfurization of the Diels-Alder adduct resulting from the BF3.Et2O catalysed cycloaddition between the cyclopentadiene and 2-(SS)-iso-propylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinone, followed by photoisomerization of the sulfur-free product.

Esta tese de doutorado está dividida em três partes. Na primeira parte é tratada a expansão de anéis de 1-alquenil-cicloalcanóis promovida por hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno (HTIB), com ênfase na síntese de anéis de sete membros. A metodologia se mostrou versátil, possibilitando que diferentes compostos de anéis expandidos pudessem ser obtidos a partir de alcoóis alílicos livres e protegidos. Além disso, foi possível sintetizar uma ceto-lactona de 11 membros a partir da clivagem oxidativa de um dos compostos de anel expandido obtido anteriormente, em bom rendimento num total de quatro etapas. Na segunda parte, está discutida a ciclização de alcoóis homoalílicos promovida por HTIB e iodobenzeno diacetato (DIB) e catalisadas por iodo para obtenção de derivados tetrahidrofurânicos desfavorecidos pelas regras de Baldwin. Foi proposto um mecanismo reacional baseado em intermediários isolados da reação e em precedentes da literatura. Finalmente, na última parte é descrito um estudo do mecanismo de desproporção de DIB e HTIB em acetonitrila por espectrometria de massas de alta resolução por electrospray. Foi mostrado que para o DIB a formação de compostos de I(I) e I(V) passa por intermediários diméricos como [PhI(OH)OIPh]+, [PhI(OAc)OIPh]+, [PhI(OAc)OI(O)Ph]+ e [PhI(O)OAc]+, enquanto que para o HTIB os dímeros [PhI(OH)OIPh]+, [PhIO(OTs)IPh]+ e [PhI(OTs)OI(O)Ph]+, são as principais espécies envolvidas na desproporção. / This thesis is presented in three parts. In the first part, the ring expansion of 1-vinylcycloalkenols promoted by hydroxy(tosyloxy)iodobenzene (HTIB) is discussed. This study focused on the synthesis of seven-membered ring compounds. This reaction is versatile, because different ring expanded molecules could be obtained by slightly changing the reaction conditions. Furthermore, it was possible to synthesize an eleven-membered ring keto-lactone by oxidative cleavage in good yield, achieving a relatively complex structure in four steps. In the second part, the iodine catalysed cyclization of homoallylic alcohols promoted by HTIB and iodobenzene diacetate (DIB) is investigated. This reaction allows to obtain tetrahydrofuran derivatives disfavored by Baldwin\'s rules. A mechanism was proposed based on intermediates isolated from the cyclization and in previous data from literature. Finally, the last part describes the application of high-resolution electrospray mass spectrometry for the elucidation of the disproportionation reaction of DIB and of HTIB in acetonitrile. It is supposed that mechanism of formation of iodine(I) and iodine(V) from DIB involves dimeric intermediates like [[PhI(OH)OIPh]+, [PhI(OAc)OIPh]+, [PhI(OAc)OI(O)Ph]+ and [PhI(O)OAc]+. By the other hand, the main species involved in the disproportionation of HTIB, are the dimers [PhI(OH)OIPh]+, [PhIO(OTs)IPh]+ and [PhI(OTs)OI(O)Ph]+.

Nesse trabalho foi apresentada a primeira evidência experimental da formação de radicais orgânicos centrados em telúrio (Rte• , onde R= grupos fenila ou butila) durante as reações de hidroteluração de alcenos e alcinos. Os radicais foram detectados por ressonância paramagnética eletrônica (EPR), usando como captador de spin o DBNBS (3,5-dibromo-4-nitrosobenzeno-sulfonato). Os adutos radicalares (DBNBS/•TeBu and DBNBS/•TePh) apresentaram um espectro de EPR caracterizado por um triplo tripleto, referente à um átomo de nitrogênio e dois de hidrogênio equivalentes ( e um valor de g de 2,0060. A presença do átomo de telúrio foi confirmada pela substituição isotópica (125Te) e por experimentos de espectrometria de massa. Os compostos detectados apresentaram padrões de distribuição isotópica esperados para compostos contendo átomos de Te e Br. Esses resultados forneceram evidências suficientes para provar que radicais orgânicos centrados em telúrio são formados e sugerir que as reações de hidroteluração ocorrem por uma mecanismo radicalar. O mecanismo das reações de adição de TeCI4 à alcinos foi indiretamente determinado pela detecção de radicais •TeCl3, usando as técnicas de EPR spin trapping em conjunto com a caracterização dessas espécies por ESI-MS and ESI-MS/MS. Radicais centrados em carbono foram detectados durante a reação sequencial Michael/Aldol induzida por butilcalcogenolatos de lítio. As reações de butilcalcogenolatos de lítio com alcenos ativados e aldeídos levaram aos correspondentes produtos aldólicos. Os selenetos sintetizados serviram como precursores de adutos de Baylis-Hillman após a reação de eliminação de selenóxido. Toda a sequencia reacional foi feita em metodologia one-pot. / The first experimental evidence for the formation of an organic tellurium-centered radical (RTe center dot, R = Ph or nBu groups) during the hydrotelluration of alkenes and alkynes is provided. The radicals were detected by electronic paramagnetic ressonance (EPR), using DBNBS (3,5-dibromo-4-nitrosobenzene-sulfonate) as the spin trap. The radical adducts (DBNBS/TeBu and DBNBS/TePh) presented an EPR spectrum characterized by a triplet of triplets due to one nitrogen and two equivalent hydrogen atoms (aN = 21.6 G and aH = 0.7 G) and a g value of 2.0060. The presence of tellurium radical adducts was confirmed by isotopic substitution (125Te) and by electrospray and chemical ionization mass spectrometry and MS/MS analysis. The products showed isotopic patterns expected for compounds containing Br and Te. These results provide evidence for organic tellurium-centered radical formation and suggest that the hydrotelluration reactions occur by a free radical mechanism. The mechanism of the addition reaction of TeCl4 to alkynes was indirectly established by the detection of TeCl3 using EPR spin trapping, ESI-MS and ESI-MS/MS characterization. Carbon centered radicals were detected during the lithium butylchalcogenolate induced Michael-aldol tandem sequence. Reaction of the lithium alkylchalcogenolates with activated alkenes and aldehydes gives the corresponding aldol adducts. The selenium-containing products give MoritaBaylisHillman adducts after the oxidation/elimination of the selenoxide. The whole sequence can be performed in a one-pot procedure.

Foram preparadas algumas 2-sulfinil-3,6-dimetil-1,4-benzoquinonas racêmicas (contendo substituintes p-tolila, terc-butila, iso-butila e iso-propila ligados ao enxofre) e estudadas as suas reações de Diels-Alder com ciclopentadieno, sob condições térmicas e catalíticas. Com estes estudos foi constatada a habilidade destas quinonas em gerar majoritariamente certos tipos de adutos, dependendo das condições utilizadas. Na ausência de catalisadores, formaram-se principalmente os adutos resultantes da aproximação do ciclopentadieno sobre a dupla C-C não sulfinilada, pela face da quinona para a qual não está voltado o par de elétrons do enxofre, quando a ligação C-S se encontra na conformação s-cis. O uso de BF3.Et2O provocou uma inversão da face atacada, mas manteve a quimiosseletividade observada na ausência deste catalisador. Já, pelo emprego de ZnBr2, houve preferência do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla C-C da quinona sulfinilada. As conclusões de tal estudo permitiram selecionar as condições a serem utilizadas para a obtenção de certos adutos com vistas a serem estes depois empregados para a síntese de um precursor enantiopuro do hirsuteno. Os trabalhos prosseguiram com ensaios para se determinar a melhor forma de obtenção de tal precursor: i) fotoisomerização a compostos gaiola seguida de dessulfurização ou ii) remoção do enxofre do aduto de Diels-Alder e fotociclização do produto dessulfurizado. A reação de fotociclização do aduto de Diels-Alder formado pela reação do dieno sobre a dupla sulfinilada da quinona gerou o compostogaiola dessulfurizado e também um novo aduto, cuja estrutura supõe-se ser a de uma enodiona hidroxilada, mas de configuração trans entre os anéis. Pela rota dessulfurizante ii), o mesmo composto foi obtido quando se empregou o hidreto de tributilestanho/AIBN, também ao lado do compostogaiola. As melhores condições para a obtenção de um precursor do hirsuteno enantiopuro foram estabelecidas como sendo aquelas que seguem a rota ii), isto é, dessulfurização do aduto de Diels-Alder resultante do ataque do ciclopentadieno sobre a dupla não sulfinilada, em condições catalíticas (BF3Et2O), quando o grupo sulfinila ligado à quinona está com a configuração S e contém um substituinte isso-propila, seguida de fotociclização do aduto sem enxofre. / Some racemic 2-tolyl- or 2-alkylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinones (alkyl is terc-butyl or iso-butyl or iso-propyl) were prepared and submitted to the Diels-Alder reactions with cyclopentadiene, under thermal or catalytic conditions. It was verified that the sulfinyl group is able to control the chemo- and diasterofaciaselectivity, giving rise to different adducts, depending on the reactions conditions. In the absence of catalyst, the above mentioned quinones underwent cycloaddition mainly on the non-sulfinylated quinoidic C-C double bond. The resulting adducts arised from the approach of diene from the more hindered face of the quinone, ie that one where the lone pair at sulfur is not located on, when the C-S bond is in a s-cis conformation. The use of BF3.Et2O diverted the cycloaddition to the other face, but kept the same chemoselectivity. When ZnBr2 was employed, the chemoselectivity was reversed, being the sulfinylated C-C double bond preferentially attacked by cyclopentadiene. The conclusions which arised from this study allowed the selection of the best set of conditions for obtaining the structurally more adequate sulfinyl-Diels-Alder adducts for the synthesis of enantiomerically pure hirsutene. Two pathways were assayed in order to transform the sulfinylated Diels-Alder adducts into a structurally closely related precursor of hirsutene: i) photoisomerization of the above mentioned Diels-Alder adducts followed by desulfurization of the resulting cage-compounds or ii) removal of the sulfurated moiety from the sulfinyl-Diels-Alder adducts followed by photocyclization. Irradiation of the Diels-Alder adduct containing a sulfinyl group at the ring junction led to the desired sulfur-free cage-compound in amixture with other product. The proposed structure for this new compound is based on a Diels-Alder adduct with a trans configuration, with an hydroxyl group linked to the enedionic system. This same compound was obtained, in amixture with the sulfur-free Diels-Alder adduct, when route ii) was tested using tributyltin hydride/AIBN as desulfurizating agent. In summary, the best conditions for the synthesis of an enantiomerically pure precursor of hirsutene is desulfurization of the Diels-Alder adduct resulting from the BF3.Et2O catalysed cycloaddition between the cyclopentadiene and 2-(SS)-iso-propylsulfinyl-3,6-dimethyl-1,4-benzoquinone, followed by photoisomerization of the sulfur-free product.

Esta tese de doutorado está dividida em três partes. Na primeira parte é tratada a expansão de anéis de 1-alquenil-cicloalcanóis promovida por hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno (HTIB), com ênfase na síntese de anéis de sete membros. A metodologia se mostrou versátil, possibilitando que diferentes compostos de anéis expandidos pudessem ser obtidos a partir de alcoóis alílicos livres e protegidos. Além disso, foi possível sintetizar uma ceto-lactona de 11 membros a partir da clivagem oxidativa de um dos compostos de anel expandido obtido anteriormente, em bom rendimento num total de quatro etapas. Na segunda parte, está discutida a ciclização de alcoóis homoalílicos promovida por HTIB e iodobenzeno diacetato (DIB) e catalisadas por iodo para obtenção de derivados tetrahidrofurânicos desfavorecidos pelas regras de Baldwin. Foi proposto um mecanismo reacional baseado em intermediários isolados da reação e em precedentes da literatura. Finalmente, na última parte é descrito um estudo do mecanismo de desproporção de DIB e HTIB em acetonitrila por espectrometria de massas de alta resolução por electrospray. Foi mostrado que para o DIB a formação de compostos de I(I) e I(V) passa por intermediários diméricos como [PhI(OH)OIPh]+, [PhI(OAc)OIPh]+, [PhI(OAc)OI(O)Ph]+ e [PhI(O)OAc]+, enquanto que para o HTIB os dímeros [PhI(OH)OIPh]+, [PhIO(OTs)IPh]+ e [PhI(OTs)OI(O)Ph]+, são as principais espécies envolvidas na desproporção. / This thesis is presented in three parts. In the first part, the ring expansion of 1-vinylcycloalkenols promoted by hydroxy(tosyloxy)iodobenzene (HTIB) is discussed. This study focused on the synthesis of seven-membered ring compounds. This reaction is versatile, because different ring expanded molecules could be obtained by slightly changing the reaction conditions. Furthermore, it was possible to synthesize an eleven-membered ring keto-lactone by oxidative cleavage in good yield, achieving a relatively complex structure in four steps. In the second part, the iodine catalysed cyclization of homoallylic alcohols promoted by HTIB and iodobenzene diacetate (DIB) is investigated. This reaction allows to obtain tetrahydrofuran derivatives disfavored by Baldwin\'s rules. A mechanism was proposed based on intermediates isolated from the cyclization and in previous data from literature. Finally, the last part describes the application of high-resolution electrospray mass spectrometry for the elucidation of the disproportionation reaction of DIB and of HTIB in acetonitrile. It is supposed that mechanism of formation of iodine(I) and iodine(V) from DIB involves dimeric intermediates like [[PhI(OH)OIPh]+, [PhI(OAc)OIPh]+, [PhI(OAc)OI(O)Ph]+ and [PhI(O)OAc]+. By the other hand, the main species involved in the disproportionation of HTIB, are the dimers [PhI(OH)OIPh]+, [PhIO(OTs)IPh]+ and [PhI(OTs)OI(O)Ph]+.

Neste trabalho investigamos a influência de alquiltio grupos sobre a basicidade e frequência de estiramento do ciano grupo de nitrilas alifáticas. Com esta finalidade foi estudada uma grande série de nitrilas alquiltio-substituidas em posição α, β γ, e δ, além de nitrilas não substituídas, incluídas para efeito de comparação. A série completa compõe-se dos seguintes compostos: acetonitrila, propionitrila, butironitrila, valeronitrila, hexanonitrila, heptanonitrila, octanonitrila, isobutironitrila, 2-metilvaleronitrila, pivalonitrila, 2,2\'-dimetilvaleronitrila, metiltioacetonitrila, α-metiltiopropionitrila, etiltioacetonitrila, α-etiltiopropionitrila, α-etiltioisobutironitrila, α-terc-butiltioacetonitrila, β-etiltiopropionitrila, β-etiltiobutironitrila, γ-etiltiobutironitrila e δ-etiltiovaleronitrila. É apresentada uma revisão bibliográfica na qual são abordados aspectos de estrutura, características espectrais e habilidade de formação de ponte de hidrogênio do ciano grupo de nitrilas, além de serem relatados trabalhos concernentes à auto-associação e momento dipolar de tais compostos. São fornecidos os dados de medidas de deslocamentos da frequência do grupo hidroxila do fenol e p-clorofenol (Δvo(OH)) em complexo 1:1 com as nitrilas estudadas, em tetracloreto de carbono, pelo emprego da espectroscopia no infravermelho. São apresentadas as frequências de estiramento do ciano grupo (vo (CN)) das mesmas nitrilas, em tetracloreto de carbono. São descritas as sínteses de algumas das nitrilas da série estudada, a saber: hexanonitrila, heptanonitrila, 2-metilvaleronitrila, 2,2\'-dimetilvaleronitrila, etiltioacetonitrila, α-etiltioisobutironitrila e γ-etiltiobutironitrila. Feita uma análise dos resultados das medidas realizadas, conclue-se que: 1) as nitrilas α-alquiltio-substituídas apresentam uma diminuição da basicidade e uma diminuição da frequência de estiramento do ciano grupo, com relação aos compostos análogos não substituídos; 2) as nitrilas &#946-etiltio-substituídas apresentam uma ligeira diminuição de basicidade em comparação com os compostos não substituídos correspondentes; 3) a introdução de um etiltio grupo nas posições γ e δ não produz qualquer alteração na basicidade do ciano grupo. Urna discussão é apresentada, focalizando-se a validade dos resultados de basicidade obtidos, assim como a sua atribuição. É eliminada a possibilidade da competição do átomo de enxofre na medida de basicidade do ciano grupo. São excluídas, também, as hipóteses de o impedimento estérico e o efeito indutivo do enxofre serem os únicos efeitos responsáveis pela diminuição de basicidade do ciano grupo, observada em β-alquiltio-nitrilas. Os resultados relatados para as α-, β-, γ-e δ-alquiltio-nitrilas, investigadas pelo emprego de sistema ternário, são comparados com os anteriormente obtidos por B.Wladislaw e col, em sistema ternário. Observa-se concordância no caso de nitrilas α-alquiltio-substituídas, mas não no de nitrilas com enxofre em posições mais afastadas, para as quais, em sistema binário, foi relatado um aumento de basicidade. Discutem-se as divergências observadas, sugerindo-se a possibilidade da ocorrência, no caso de sistema binário, de uma associação intra ou intermolecular envolvendo o enxofre e o ciano-grupo. Finalmente, é sugerida a interação entre enxofre e ciano grupo como provável causa da diminuição de basicidade em α-alquiltio-nitrilas. É aventada a hipótese de que a ligeira diminuição de basicidade em β-etiltio-nitrilas, observada em sistema ternário, seja proveniente do efeito indutivo do enxofre. / This thesis investigates the influence of alkylthio-groups on the basicities and stretching frequencies of the cyano-group of aliphatic nitriles. A large series of alkylthio- and unsubstituted nitriles was studied, including the following compounds: acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, capronitrile, heptanenitrile, octanenitrile, isobutyronitrile, 2-methylvaleronitrile, trimethylacetonitrile, 2,2\'-dimethylvaleronitrile, methylthioacetonitrile, α-methylthiopropionitrile, ethylthioacetonitrile, α-ethyl-thiopropionitrile, α-ethylthioisobutyronitrile, α-tert-butylthioacetonitrile, β.ethylthiopropionitrile, β-ethylthiobutyronitrile, γ-ethylthiobutyronitrile and &#948-ethylthiovaleronitrile. The thesis contains: A literature review on the structure, polarity and hydrogen bonding ability of the cyano-group of aliphatic nitriles, as well as self-association and dipolar moments of the same compounds. The data of relative basicities (Δvo(OH)) of the cyano-group as measured by i.r. shifts of OH stretching vibration of phenol and p-chlorophenol associated to the above mentioned nitriles (1:1), in carbon tetrachloride. The stretching frequencies (vo (CN)) of the cyano-group for the same nitriles, in carbon tetrachloride. The syntheses of the following compounds: capronitrile, heptanenitrile, 2-methylvaleronitrile, 2,2\'-dimethylvaleronitrile, ethylthioacetonitrile, α-ethlthioisobutyronitrile and γ-ethylthiobutyronitrile. The Δvo(OH) measurements show that: 1) the α-alkylthio-nitriles are less basic than the corresponding unsubstituted nitriles; 2) there is a slight decrease of the cyano-group basicity when the β-methylene-group is replaced by a sulphur atom; 3) the nitriles, in which sulphur atom and cyano-group are apart by three or four methylene-groups, do not undergo any change in the basicity. Several aspects are discussed in the light of the obtained data. Thus, evidences are provided that the decrease of basicity observed is a measure of the cyano-group basicity, without any competition of the sulphur atom. The hypotheses of steric hindrance and inductive effect as responsible for the decrease of the cyano-group basicity in the α-alkylthio-nitriles are excluded. The basicity data obtained for α-, β-, γ- and δ-alkylthio-nitriles, in ternary system, are compared with those reported, previously, by B.Wladislaw et al., for binary system. While our results for the &#945-derivatives are in accord with the previous ones, those for the nitriles with sulphur further removed from the cyano-group are contrasting. The increase of basicity for the latter compounds, observed previously, is tentatively explained by intra- or intermolecular association involving the cyano-group and sulphur atom. Finally, an interaction between cyano-group and sulphur is suggested as responsible for the decrease of basicity in the α-alkylthio-nitriles. The slight decrease of basicity, observed for the β-derivatives, is suggested to be best explained as due to the inductive effect of sulphur atom.