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).

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de diferentes séries inéditas de isoxazolinas e isoxazóis dirigida para a área de materiais orgânicos eletrônicos e a sua derivatização em polimetacrilatos líquido-cristalinos, em aminas terciárias e em derivados do perileno. As isoxazolinas foram sintetizadas por meio de reação de cicloadição [3+2] 1,3-dipolar de óxidos de nitrila com alcenos escolhidos, com posterior oxidação do anel para isoxazol via MnO2, gerando os isoxazóis 5a-c. Isoxazóis 3-aril-5-hidroximetil substituídos 37a-c foram obtidos através da reação de cicloadição [3+2] entre cloretos de oximoíla com álcool propargílico, usando CuI como catalisador. As propriedades térmicas dos compostos sintetizados foram analisadas por microscopia ótica de luz polarizada (MOLP) e caloria diferencial exploratória (DSC), as propriedades espectroscópicas e de fluorescência foram analisadas por espectros de absorção no UV-Vis e fluorescência. A presente tese é dividida em quatro capítulos. O primeiro capítulo trata da síntese e caracterização de cristais líquidos polimetacrilatos 10a-d e 11 onde a unidade mesogênica é composta do 3,5-diaril-isoxazol 7a, o qual possui como espaçador uma cadeia alquílica de 11 átomos de carbono entre o grupo rígido e a cadeia polimérica derivada do acido metacrílico. Nesse capítulo foram avaliados a influência da massa molar do polímero (Mn) sobre seu comportamento térmico e também se compara o comportamento térmico de cristais líquidos poliméricos de cadeia lateral (CLPCL) com um cristais líquidos poliméricos de cadeia principal (CLPCP). Os resultados obtidos indicam uma maior estabilidade na mesofase dos compostos polimerizados, mantendo-se a estrutura lamelar. No segundo capítulo é abordada a síntese de diferentes 3,5-diaril-isoxazóis (5b, 7b e 7c), os quais foram acoplados a aminas (pipieridina, morfolina, difenilamina e fenotiazina) através da reação de Buchwald-Hartwig e suas propriedades óticas de absorção e fluorescência foram avaliadas; diferentes aminas e seus efeitos eletrônicos são testados, assim como dois grupos alquílicos diferentes a fim de se estudas as propriedades térmicas dos mesmos compostos. Os resultados obtidos para o comportamento fotofísico dos 3,5-diaril-isoxazóis contendo aminas acopladas 13a-k corroboram com as expectativas baseadas na literatura para comportamento de grupos doadores e aceptores de elétrons. No terceiro capítulo é abordado o trabalho desenvolvido na University of Hull – UK durante o estágio pelo programa Ciência sem Fronteiras, onde foi tentada a síntese de compostos de perileno funcionalizados com isoxazóis com intuito de produzir corantes com propriedades eletrônicas interessantes para o uso em materiais orgânicos fotovoltaicos. O quarto e último capítulo aborda a síntese de 3-aril-5-hidroximetil-isoxazóis 37a-c através da reação de cicloadição de cloretos de oximoíla com álcool propargílico para a síntese de uma série de cristais líquidos de baixa massa molecular; nesse capítulo também é feita uma observação de influência dos grupos substituintes do substrato na regiosseletividade da reação. / This work presents the synthesis and characterization of novel isoxazolines and isoxazoles derivatives aiming the development of electronic materials field, their derivatization in liquid crystalline polymethacrylates, in tertiary amines and perylene derivatives. Isoxazolines were synthesized by [3+2]1,3-dipolar cycloaddition reaction between nitrile oxides and alkenes. After this the isoxazolines were oxidized using MnO2 to give isoxazoles 5a-c. The 3-aryl-5-hydroxymethyl-isoxazoles 37a-c were obtained by [3+2]1,3-dipolar cycloaddition between oximoyl chlorides and propagyl alcohol, using CuI as catalyst. Thermal properties of synthesized compounds were analyzed by polarized optic microscopy (POM) and differential scanning calorimetry (DSC), spectroscopic properties were analyzed by UV-Vis absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy. Present thesis is divided in four chapters. First chapter explains about synthesis and characterization of liquid crystalline polymethacrylates 10a-d and 11, where the mesogenic unity is composed for 3,5-diaryl-isoxazle 7a, which bears an alkyl chain formed by eleven carbons as spacer group between the rigid core and the polymethacrylate chain. In this chapter were evaluated how molar weight (Mn) affects the thermal behaviour and also the thermal behaviour of side chain polymeric liquid crystals (SCPLC) are compared to a main chain polymeric liquid crystal (MCPLC). Results show a higher stability in the mesophase of polymerised compounds, with maintenance of lamellar mesophases showed by the precursors. In the second chapter synthesis of different 3,5-diaryl-isoxazoles (5b, 7b and 7c) is discussed, these isoxazoles were coupled to amines (piperidine, morpholine, diphenylamine and phenothiazine) by Büchwald-Hartwig reaction to afford desired compounds 13a-k. Four amines were tested to study their electronic influence, also two alkyl chains were tested to study the effect in thermal behaviour and processability. The observed photophysical behaviour of compounds 13a-k corroborates with our expectations, based in literature for donating and acceptor groups. In the third chapter the work done in the University of Hull – UK, during the Science without Borders internship, in this work synthesis of perylene derivatives bearing isoxazole group was attempted aiming production of dyes with interesting electronic properties for use in organic photovoltaic materials. The fourth and last chapter discusses synthesis of 3-aryl-5-hydroximethyl-isoxazoles 37a-c via cycloaddition reaction between oximoyl chlorides and propargyl alcohol for synthesise a novel series of low molecular weight liquid crystals, in this chapter is also observed the influence of steric hindrance in regioselectivity of cycloaddition.

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).

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de diferentes séries inéditas de isoxazolinas e isoxazóis dirigida para a área de materiais orgânicos eletrônicos e a sua derivatização em polimetacrilatos líquido-cristalinos, em aminas terciárias e em derivados do perileno. As isoxazolinas foram sintetizadas por meio de reação de cicloadição [3+2] 1,3-dipolar de óxidos de nitrila com alcenos escolhidos, com posterior oxidação do anel para isoxazol via MnO2, gerando os isoxazóis 5a-c. Isoxazóis 3-aril-5-hidroximetil substituídos 37a-c foram obtidos através da reação de cicloadição [3+2] entre cloretos de oximoíla com álcool propargílico, usando CuI como catalisador. As propriedades térmicas dos compostos sintetizados foram analisadas por microscopia ótica de luz polarizada (MOLP) e caloria diferencial exploratória (DSC), as propriedades espectroscópicas e de fluorescência foram analisadas por espectros de absorção no UV-Vis e fluorescência. A presente tese é dividida em quatro capítulos. O primeiro capítulo trata da síntese e caracterização de cristais líquidos polimetacrilatos 10a-d e 11 onde a unidade mesogênica é composta do 3,5-diaril-isoxazol 7a, o qual possui como espaçador uma cadeia alquílica de 11 átomos de carbono entre o grupo rígido e a cadeia polimérica derivada do acido metacrílico. Nesse capítulo foram avaliados a influência da massa molar do polímero (Mn) sobre seu comportamento térmico e também se compara o comportamento térmico de cristais líquidos poliméricos de cadeia lateral (CLPCL) com um cristais líquidos poliméricos de cadeia principal (CLPCP). Os resultados obtidos indicam uma maior estabilidade na mesofase dos compostos polimerizados, mantendo-se a estrutura lamelar. No segundo capítulo é abordada a síntese de diferentes 3,5-diaril-isoxazóis (5b, 7b e 7c), os quais foram acoplados a aminas (pipieridina, morfolina, difenilamina e fenotiazina) através da reação de Buchwald-Hartwig e suas propriedades óticas de absorção e fluorescência foram avaliadas; diferentes aminas e seus efeitos eletrônicos são testados, assim como dois grupos alquílicos diferentes a fim de se estudas as propriedades térmicas dos mesmos compostos. Os resultados obtidos para o comportamento fotofísico dos 3,5-diaril-isoxazóis contendo aminas acopladas 13a-k corroboram com as expectativas baseadas na literatura para comportamento de grupos doadores e aceptores de elétrons. No terceiro capítulo é abordado o trabalho desenvolvido na University of Hull – UK durante o estágio pelo programa Ciência sem Fronteiras, onde foi tentada a síntese de compostos de perileno funcionalizados com isoxazóis com intuito de produzir corantes com propriedades eletrônicas interessantes para o uso em materiais orgânicos fotovoltaicos. O quarto e último capítulo aborda a síntese de 3-aril-5-hidroximetil-isoxazóis 37a-c através da reação de cicloadição de cloretos de oximoíla com álcool propargílico para a síntese de uma série de cristais líquidos de baixa massa molecular; nesse capítulo também é feita uma observação de influência dos grupos substituintes do substrato na regiosseletividade da reação. / This work presents the synthesis and characterization of novel isoxazolines and isoxazoles derivatives aiming the development of electronic materials field, their derivatization in liquid crystalline polymethacrylates, in tertiary amines and perylene derivatives. Isoxazolines were synthesized by [3+2]1,3-dipolar cycloaddition reaction between nitrile oxides and alkenes. After this the isoxazolines were oxidized using MnO2 to give isoxazoles 5a-c. The 3-aryl-5-hydroxymethyl-isoxazoles 37a-c were obtained by [3+2]1,3-dipolar cycloaddition between oximoyl chlorides and propagyl alcohol, using CuI as catalyst. Thermal properties of synthesized compounds were analyzed by polarized optic microscopy (POM) and differential scanning calorimetry (DSC), spectroscopic properties were analyzed by UV-Vis absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy. Present thesis is divided in four chapters. First chapter explains about synthesis and characterization of liquid crystalline polymethacrylates 10a-d and 11, where the mesogenic unity is composed for 3,5-diaryl-isoxazle 7a, which bears an alkyl chain formed by eleven carbons as spacer group between the rigid core and the polymethacrylate chain. In this chapter were evaluated how molar weight (Mn) affects the thermal behaviour and also the thermal behaviour of side chain polymeric liquid crystals (SCPLC) are compared to a main chain polymeric liquid crystal (MCPLC). Results show a higher stability in the mesophase of polymerised compounds, with maintenance of lamellar mesophases showed by the precursors. In the second chapter synthesis of different 3,5-diaryl-isoxazoles (5b, 7b and 7c) is discussed, these isoxazoles were coupled to amines (piperidine, morpholine, diphenylamine and phenothiazine) by Büchwald-Hartwig reaction to afford desired compounds 13a-k. Four amines were tested to study their electronic influence, also two alkyl chains were tested to study the effect in thermal behaviour and processability. The observed photophysical behaviour of compounds 13a-k corroborates with our expectations, based in literature for donating and acceptor groups. In the third chapter the work done in the University of Hull – UK, during the Science without Borders internship, in this work synthesis of perylene derivatives bearing isoxazole group was attempted aiming production of dyes with interesting electronic properties for use in organic photovoltaic materials. The fourth and last chapter discusses synthesis of 3-aryl-5-hydroximethyl-isoxazoles 37a-c via cycloaddition reaction between oximoyl chlorides and propargyl alcohol for synthesise a novel series of low molecular weight liquid crystals, in this chapter is also observed the influence of steric hindrance in regioselectivity of cycloaddition.

A partir do (-)-epoxilimoneno (127) desenvolveu-se a preparação enantiosseletiva da dienona (5R)-4,8-dimetilbiciclo[3.3.0]octa-1(8),3-dien-2-ona (128), que representa um bloco de construção versátil para a síntese de produtos naturais e não-naturais opticamente ativos. A etapa-chave da síntese corresponde à conversão do aldeído quiral 163 na cianoidrina bicíclica 165, através da alquilação intramolecular da cianoidrina TMS-éter 164, conforme metodologia de Stork-Takahashi. A hidrogenação estereosseletiva da dienona 128 conduziu ao produto monossaturado 20, um intermediário avançado na preparação do ent-kelsoeno. Da mesma forma, a hidrogenação catalítica das duas ligações duplas C=C de 128 produziu o intermediário 129a, que representa a síntese formal do iridóide cis,cis-dihidronepetalactona (13). Além da preparação e funcionalização da dienona 128, investigou-se a cloração alílica de olefinas terminais, através de uma nova metodologia que emprega InCl3 na presença de NaClO. Este novo método de cloração alílica foi aplicado a diferentes substratos e forneceu cloretos alílicos com bons rendimentos. / This work describes the enantioselective preparation of (5R)-4,8-dimethylbicyclo[3.3.0]oct-1(8),3-dien-2-one (128) from (-)-limonene oxide (127). This compound holds the prospect of serving as useful building block or intermediate to prepare a variety of compounds having a bicyclo[3.3.0]octane framework. The key step is the conversion of the chiral aldehyde 163 to bicyclic cyanohydrin 165, through intramolecular alkylation of cyanohydrin TMS eter 164, according to Strok-Takahashi protocol. The stereoselective hydrogenation of dienone 128 led to monosaturated product 20, which is a important intermediate on the ent-kelsoene preparation. Also, catalytic hydrogenation of the two carbon-carbon double bonds of 128, produced 129a, which is a intermediate to formal synthesis of iridoid cis,cis-dihydronepetalactone 13. Further, a new methodology to allylic chlorination of terminal olefins which employ InCl3 in the presence of NaClO was developed. This method was applied to different compounds and furnished allylic chlorides in satisfactory yields.

A tacrina (4, 9-amino-1,2,3,4-tetraidroacridina), primeira droga aprovada nos EUA para o tratamento paliativo da doença de Alzheimer, apresenta elevada atividade farmacológica contra os sintomas dessa doença. Entretanto, devido aos efeitos colaterais apresentados pelo uso contínuo desse fármaco, como distúrbios gastrointestinais e hepatotoxicidade, várias pesquisas recentes evidenciam a importância da preparação de análogos da tacrina, com o objetivo de aumentar a eficiência do fármaco e minimizar seus efeitos colaterais. Neste trabalho estudou-se a reação de ciclodesidratação entre antranilonitrila (40) e ciclocetonas 26 na presença de diferentes ácidos de Lewis não-reportados na literatura, para a obtenção de 9-amino-1,2,3,4-tetraidroacridinas 41. A eficiência dos ácidos de Lewis em promover a reação de ciclodesidratação entre a antranilonitrila e a cicloexanona foi verificada na seguinte sequência: InCl3 > AlCl3 ~ BF3.Et2O > FeCl3 > BiCl3 ~ SbCl3 ~ SnCl2.2H2O. Este comportamento também foi verificado, de maneira geral, quando se utilizaram outras cetonas como substratos. Outros ácidos de Lewis testados, tais como RuCl3, CeCl3.7H2O, NiCl2, CoCl2.2H2O, CsCl, CrCl3.6H2O, MnCl2.4H2O, SrCl2.6H2O e Pd(OAc)2, não foram eficientes. As reações de ciclodesidratação foram realizadas empregando-se diferentes solventes e também na ausência de solvente levando à obtenção dos produtos em bons a excelentes rendimentos. Neste trabalho também foi apresentada uma racionalização mecanística para a reação de ciclocondensação entre 2-aminobenzonitrilas e cetonas cíclicas na presença de ácidos de Lewis. / Tacrine (4, 9-amino-1,2,3,4-tetrahydroacridine) is currently one of the major approved drugs for treatment of Alzheimer’s disease. Because of the serious side effects such as hepatotoxicity, a large number of its derivatives have been synthesized. The scope of Lewis acid-promoted cyclodehydratation reactions between anthranilonitrile (40) and several ketones 26, to afford tacrine and its derivatives, was expanded to include the use of various metal chloride salts not reported in the literature. The ability of the Lewis acids to effectively promote the cyclodehydratation between anthranilonitrile and cyclohexanone as the ketone was found to be the following order: InCl3 > AlCl3 ~ BF3.Et2O > FeCl3 > BiCl3 ~ SbCl3 ~ SnCl2.2H2O. The reactions were performed under both solvent and solvent-free conditions in good to excellent yields. Other Lewis acids screened, such as RuCl3, CeCl3.7H2O, NiCl2, CoCl2.2H2O, CsCl, CrCl3.6H2O, MnCl2.4H2O, SrCl2.6H2O and Pd(OAc)2 were not effective. In this work a mechanistic rationalization is given for the cyclodehydratation reaction of 2-aminobenzonitriles with cycloketones in the presence of Lewis acids.

A procura por novas tecnologias tem movido a ciência em todos seus setores. Na química um campo tecnológico que tem sido muito procurado nos últimos tempos é o dos compostos miméticos de produtos naturais. A busca de métodos simples e eficientes de síntese veio ao encontro desta busca com a click chemistry e sua cicloadição 1,3-dipolar catalisada por cobre, com a qual é possível a síntese de 1,2,3-triazóis-1,4-dissubtituídos de forma rápida e eficiente. Neste trabalho foi produzido um novo catalisador de cobre através do método sol-gel denominado Cu-sílica e testado o mesmo na cicloadição 1,3-dipolar frente a diferentes substratos e fontes de energia. Quando utilizados brometos de benzila em sistema one pot multicomponete obtivemos rendimentos de até 95% em sistema com fonte de calor após 12 horas de reação ou irradiação por microondas durante 10 minutos. Com o uso de ácidos borônicos azida e acetinelos como substrato chegamos a rendimentos de 91% com aquecimento e um tempo reacional de 48 horas a 50º C, outras fontes de energia não lograram êxito para este substrato. Finalmente foi desenvolveida uma metodologia one pot para síntese dos 1,2,3-triazóis a partir de álcoois, esta consiste de um sistema em 2 etapas reacionais que englobam três tranformações em 25 horas de reação com rendimento de 60%. / The search for new technologies has inspired the science in all areas of chemistry and one of the most studied research fields lays on the search for natural product's mimetics. A good example, among different efforts for simple and efficient new methods of synthesis, is the click chemistry and its Cu catalysed 1,3-dipolar cycloaddition, once this reaction permits quick acess to 1,4-disubstituted-1,2,3-triazoles. In this work we synthesized a copper catalyst through the sol-gel methodology, so called Cu-silica and tested it in the 1,3-cycloaddition reaction, using different starting materials and energy sources. At first we applied this catalyst in a multicomponent reaction in which benzyl bromides, sodium azide and different acetylenes and the reaction was heated for 12 hours or 10 minutes under microwave irradiation (50W), providing the 1,2,3-triazoles with 95% of yield. Further we changed the benzyl halides for boronic acids; we didn’t have success using non-classical heating systems (microwave or ultrasound), however under traditional heating at 50º C for 48 hours we got the product in 91% yield. Finally we developed a new one-pot metodology to obtain 1,2,3-triazoles from alchools. This procedure consists in a two-step continuous system embracing three transformations wihtin 25 hours with an overall yield of 60%.

Neste trabalho foi explorado o emprego de um catalisador heterogêneo à base de cobre na reação multicomponente para a obtenção de heterociclos imidazo[1,2-a]piridinas substituídos, que são moléculas com potencial aplicação farmacológica. O catalisador Cu/SiO2 foi sintetizado através do processo sol-gel, com a adição de cloreto de cobre (II) na hidrólise e policondensação do precursor alcóxisilano em meio ácido. A reprodutibilidade na síntese do material foi estudada através de variações de parâmetros de reação do sol-gel. Foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura acoplada a EDS, isotermas de BET e BJH, cálculo teórico DFT e espectroscopia de absorção atômica de chama, visando a obtenção de um material de composição, área e porosidade compatível com um catalisador heterogêneo eficiente. Foi comprovada a atividade catalítica do compósito Cu/SiO2 na reação entre 2-aminopiridina, fenilacetileno e aldeídos diversos, para a obtenção de imidazo[1,2-a]piridinas com bons rendimentos. O mecanismo da reação foi proposto e os produtos caracterizados através de cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono-13. / In this work it was explored the application of a copper based heterogeneous catalyst on multicomponent reaction for obtention of substituted imidazo[1,2- a]pyridine heterocyles, molecules with interesting pharmacological applications. The catalyst Cu/SiO2 was synthesized through the sol-gel process, by adding copper chloride (II) on hydrolysis and polycondensation of an alcoxysilane precursor in acidic media. Reproducibility of the synthesis of this material was studied by variation of sol-gel parameters. Analysis of scanning electronic microscopy with energy-dirpersive spectroscopy, BET and BJH isotherms, DFT theoretical calculation and flame atomic absorption spectroscopy aiming to achieve a material with composition, surface and porosity feasible with an efficient heterogeneous catalyst. It was proven the catalytic activity of the composite Cu/SiO2 in the reaction between 2- aminopyridine, phenylacethylene and diverse aldehydes furnishing imidazo[1,2-a]pyridines with good yields. The reaction mechanism was proposed and the products characterized by gas chromatography with mass spectrometer and nuclear magnetic resonance of hydrogen and carbon-13.

A partir do (-)-epoxilimoneno (127) desenvolveu-se a preparação enantiosseletiva da dienona (5R)-4,8-dimetilbiciclo[3.3.0]octa-1(8),3-dien-2-ona (128), que representa um bloco de construção versátil para a síntese de produtos naturais e não-naturais opticamente ativos. A etapa-chave da síntese corresponde à conversão do aldeído quiral 163 na cianoidrina bicíclica 165, através da alquilação intramolecular da cianoidrina TMS-éter 164, conforme metodologia de Stork-Takahashi. A hidrogenação estereosseletiva da dienona 128 conduziu ao produto monossaturado 20, um intermediário avançado na preparação do ent-kelsoeno. Da mesma forma, a hidrogenação catalítica das duas ligações duplas C=C de 128 produziu o intermediário 129a, que representa a síntese formal do iridóide cis,cis-dihidronepetalactona (13). Além da preparação e funcionalização da dienona 128, investigou-se a cloração alílica de olefinas terminais, através de uma nova metodologia que emprega InCl3 na presença de NaClO. Este novo método de cloração alílica foi aplicado a diferentes substratos e forneceu cloretos alílicos com bons rendimentos. / This work describes the enantioselective preparation of (5R)-4,8-dimethylbicyclo[3.3.0]oct-1(8),3-dien-2-one (128) from (-)-limonene oxide (127). This compound holds the prospect of serving as useful building block or intermediate to prepare a variety of compounds having a bicyclo[3.3.0]octane framework. The key step is the conversion of the chiral aldehyde 163 to bicyclic cyanohydrin 165, through intramolecular alkylation of cyanohydrin TMS eter 164, according to Strok-Takahashi protocol. The stereoselective hydrogenation of dienone 128 led to monosaturated product 20, which is a important intermediate on the ent-kelsoene preparation. Also, catalytic hydrogenation of the two carbon-carbon double bonds of 128, produced 129a, which is a intermediate to formal synthesis of iridoid cis,cis-dihydronepetalactone 13. Further, a new methodology to allylic chlorination of terminal olefins which employ InCl3 in the presence of NaClO was developed. This method was applied to different compounds and furnished allylic chlorides in satisfactory yields.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T02:50:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:50:51Z : No. of bitstreams: 1 79643.pdf: 1186927 bytes, checksum: 41a9b27ef76b1df322afdf964ac72634 (MD5) / Foram sintetizadas a y-fenil-y-butirolactona e a y-nonalactona através de uma reação radicalar entre o álcool hexílico e benzílico com o ácido acrílico e/o acrilato de metila. O indicador da reação é o t-butilperóxido, que é gerado pela quebra homolítica do perióxido de t-butila através de um processo térmico. Parâmetros tais como a tempertura, velocidade de adição do peróxido de t-butila e do ácido acrílico, bem como concentração do álcool e tempo de refluxo foram padronizados a fim de obter os produtos com bom rendimento. As y-lactonas foram purificadas por destilação a vácuo sob pressão de l mm de Hg. Os compostos foram identificados por análise dos espectroscópicas de UV/visível, IV, 1H RMN e CG/MS.