Este trabalho apresenta o estudo do comportamento eletroquímico de cinamatos de metila sulfenilados: o 3-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 2-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 3-fenil-3-etiltio-propenoato de metila e 2-etiltio-3-fenil-proenoato de metila. Está incluído a síntese dos substratos, a voltametria e as eletrólises preparativas, abrangendo oxidações e reduções eletroquímicas. As sínteses de três dos quatro ésteres selecionados partiram de um mesmo intermediário, o 3-fenil-propinato de metila, através de reações de Michael e radicalares com etanotiol e tiofenol. O 2-etiltio-3-fenil-propenoato de metila foi obtido a partir do ácido 2-etiltio-acético. As reduções catódicas foram feitas usando-se cela dividida, acetonitrila ou DMF anidros como solventes, mercúrio como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e potencial fixo. Em alguns casos foi utilizado uma mistura de acetonitrila com metanol como solvente, e também cela de compartimento único. Houve uma distinção entre os produtos obtidos das eletrólises dos cinamatos α e β-sulfenilados. Para os primeiros, predominou a saída do grupo do enxofre, formando cinamato de metla, ácidos cinâmico, éster de partida hidrogenado, ciclopentanonas e adipatos de metila acíclicos. Os outros dois α-isômeros não mostraram a mesma facilidade de quebra da ligação carbono-enxofre, levando a produtos de hidrólise, ciclopentanonas e derivados de hexanoatos que mantiveram os grupos sulfenilados As oxidações anódicas foram feitas em celas de compartimento único e separados, usando platina como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e corrente controlada. A maior parte dos experimentos ocorreu em meio reacional prótico (acetonitrila/metanol), fornecendo ésteres di e trimetoxilados, α e β-ésteres e tioacetais (com etiltio e feniltio) / This work presents the studing of electrochemical behavior of sulfenyl cinnamates: the 3-phenyl-3-phenylthio-propenoic methyl ester, 2-phenyl-3-phenyl-propenoic methyl-ester, 3-phenyl-3-ethylthio-propenoic methyl ester, 2-ethylthio-3-phenyl-propenoic methyl ester. The overall plane includes the synthesis of substrates, the cyclic voltammetry and the preparative eletrolysis, enclosing the reductions and oxidations. The synthesis of the three among the four chosen esters came from the same compound, the 3-phenyl-propenoic methyl ester, by Michael and radicals reactions with ethanethyol and thiophenol. The 2-ethylthio-propenoic methyl ester was achieved from the 2-ethylthio-acetic acid. The cathodic reductions werw carried out in divided glass cells, dry acetonitrile or DMF as solvents, mercury as work electrode, inert atmosphere and controlled potential. In some cases, was used a mixture of acetonitrile and methanol and only one experiment was performed in undivided cell. The products formed in β and α-sulfenyl substrates were not equal, because to the first the main role was the cleavage of the sulfur-carbon bond, giving methyl cinnamate ester, cinnamic acid, starting materials hydrogenateds, cyclopentanone and adipates derivatives. The others two isomers not exhibit the loss of sulfur group, forming hydrolisis products, cyclopentanones and hexanoates derivatives what keeping the sulfenyl groups. The anodic oxidations was carried out in divided and undivided glass cells, with platine as work electrode, inert atmosphere and controlled current Most of the electrochemicals reactions were run in protic reactional middle (acetonitrile/methanol), to furhter di and trimethoxylateds esters, β-keto-esters and thioketals (both ethyl and phenylthio).

Este trabalho apresenta o estudo do comportamento eletroquímico de cinamatos de metila sulfenilados: o 3-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 2-feniltio-3-fenil-propenoato de metila, 3-fenil-3-etiltio-propenoato de metila e 2-etiltio-3-fenil-proenoato de metila. Está incluído a síntese dos substratos, a voltametria e as eletrólises preparativas, abrangendo oxidações e reduções eletroquímicas. As sínteses de três dos quatro ésteres selecionados partiram de um mesmo intermediário, o 3-fenil-propinato de metila, através de reações de Michael e radicalares com etanotiol e tiofenol. O 2-etiltio-3-fenil-propenoato de metila foi obtido a partir do ácido 2-etiltio-acético. As reduções catódicas foram feitas usando-se cela dividida, acetonitrila ou DMF anidros como solventes, mercúrio como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e potencial fixo. Em alguns casos foi utilizado uma mistura de acetonitrila com metanol como solvente, e também cela de compartimento único. Houve uma distinção entre os produtos obtidos das eletrólises dos cinamatos α e β-sulfenilados. Para os primeiros, predominou a saída do grupo do enxofre, formando cinamato de metla, ácidos cinâmico, éster de partida hidrogenado, ciclopentanonas e adipatos de metila acíclicos. Os outros dois α-isômeros não mostraram a mesma facilidade de quebra da ligação carbono-enxofre, levando a produtos de hidrólise, ciclopentanonas e derivados de hexanoatos que mantiveram os grupos sulfenilados As oxidações anódicas foram feitas em celas de compartimento único e separados, usando platina como eletrodo de trabalho, atmosfera inerte e corrente controlada. A maior parte dos experimentos ocorreu em meio reacional prótico (acetonitrila/metanol), fornecendo ésteres di e trimetoxilados, α e β-ésteres e tioacetais (com etiltio e feniltio) / This work presents the studing of electrochemical behavior of sulfenyl cinnamates: the 3-phenyl-3-phenylthio-propenoic methyl ester, 2-phenyl-3-phenyl-propenoic methyl-ester, 3-phenyl-3-ethylthio-propenoic methyl ester, 2-ethylthio-3-phenyl-propenoic methyl ester. The overall plane includes the synthesis of substrates, the cyclic voltammetry and the preparative eletrolysis, enclosing the reductions and oxidations. The synthesis of the three among the four chosen esters came from the same compound, the 3-phenyl-propenoic methyl ester, by Michael and radicals reactions with ethanethyol and thiophenol. The 2-ethylthio-propenoic methyl ester was achieved from the 2-ethylthio-acetic acid. The cathodic reductions werw carried out in divided glass cells, dry acetonitrile or DMF as solvents, mercury as work electrode, inert atmosphere and controlled potential. In some cases, was used a mixture of acetonitrile and methanol and only one experiment was performed in undivided cell. The products formed in β and α-sulfenyl substrates were not equal, because to the first the main role was the cleavage of the sulfur-carbon bond, giving methyl cinnamate ester, cinnamic acid, starting materials hydrogenateds, cyclopentanone and adipates derivatives. The others two isomers not exhibit the loss of sulfur group, forming hydrolisis products, cyclopentanones and hexanoates derivatives what keeping the sulfenyl groups. The anodic oxidations was carried out in divided and undivided glass cells, with platine as work electrode, inert atmosphere and controlled current Most of the electrochemicals reactions were run in protic reactional middle (acetonitrile/methanol), to furhter di and trimethoxylateds esters, β-keto-esters and thioketals (both ethyl and phenylthio).

A presente tese trata da síntese, análise conformacional e estudo das interações eletrônicas dos 2-etilsulfinil-tioacetatos de fenila 4\'-substituídos (I) e dos tioacetatos de fenila 4\'-substituídos (II) (compostos de referência). O estudo conformacional foi realizado por intermédio da espectroscopia infravermelho (IV) apoiada por cálculos teóricos HF, DFT e NBO (Natural Bond Orbital). A análise no IV de vco da série (I) se correlaciona relativamente bem com os cálculos HF e B3LYP. Estes cálculos indicaram a existência de quatro conformações estáveis [q-c2-sin (q-g-sin), g3-sin, g1-anti e q-g2-sin], sendo somente as três primeiras conformações, de população significativa, presentes em solução. Conforme esperado nos α-sulfinil-tioésteres, no cálculo DFT, obtém-se a conformação q-g-sin que corresponde à conformação q-c2-sin, obtida no HF. Tanto no HF como no B3LYP as conformações q-c2-sin (q-g-sin) e g3-sin apresentam freqüências de vCO degeneradas e correspondem ao componente de maior freqüência e de maior intensidade do dubleto, e a conformação g1-anti corresponde ao componente de menor freqüência e de menor intensidade do dubleto no IV. Os cálculos HF e B3LYP reproduzem o resultado experimental. A população relativa do componente de maior freqüência de vCO, que corresponde à somatória das populações das conformações [q-c2-sin (HF) ou q-g-sin (DFT) e g3-sin (HF e DFT)], em relação ao componente de menor freqüência, que corresponde à conformação g1-anti (HF e DFT), varia de (100%, CCl4; 100%, CHCl3) no 4\'-nitro derivado (1) a (90%, CCl4; 83%; CHCl3) no 4\'-metóxi derivado(6). Enquanto a conformação q-c2-sin (HF) é estabilizada pelas interações eletrostática Oδ-(CO)...Sδ+(SO) e de transferência de carga nO(CO)/σ*S-O, as conformações q-g-sin, g3-sin e g1-anti (HF e DFT) são estabilizadas pelas interações σC4-S5/π*C1-O2 (forte), πC1-O2/σ*C4-S5, nS/π*C1-O2, nO(SO)/π*C1-O2, nO(CO)/σ*C6-H6 (fracas) e π*Cl 02/σ*C4-S5. Todas as conformações são fortemente estabilizadas pelas interações: n(S3)/π*C1-O2 (conjugativa), nO2(CO)/σ*C1-S3 e nO2(CO)/σ*C1-C2 (através das ligações), sendo mais fortes para as conformações q-c2-sin (HF), q-g-sin, g3-sin (HF e DFT) em relação à conformação g1-anti (HF e DFT). Adicionalmente, as conformações sin [q-c2 (HF), q-g (DFT) e g3 (HF e DFT)] são também estabilizadas pela interação nO(CO)/π*Ph e a conformação g1-anti é estabilizada, no HF e DFT, pelas interações: n2(SO)/σ*C11-H11 e πC9-C10/σ*C4-H4. Nos tioacetatos de fenila de referência (II) as interações orbitalares n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3, nO2(CO)/σ*C1-C2 (fortes) e nO(CO)/π*Ph (fraca) são responsáveis pela maior estabilização da conformação sin (de maior freqüência calculada de vCO) em relação à conformação anti (de menor freqüência calculada de vCO), que é estabilizada pelas interações n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3, n02(CO)/σ*C1-C2 (fortes) e πC9-C1O/σ*C4-H4 (fraca). Os valores negativos dos deslocamentos da freqüência teóricos da carbonila das conformações [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)], g1-anti (HF e DFT) e g3-sin (HF e DFT) dos compostos da série (I) em relação às freqüências de vCO (HF e DFT) dos confôrmeros sin e anti da série (II) estão de acordo com a somatória das interações eletrônicas acima mencionadas. A análise de difração de raio-X do 4\'-bromo derivado (I) indica que este composto é estabilizado no estado sólido numa conformação cuja geometria é semelhante à conformação q-g-sin de maior energia (na fase gasosa) / This thesis reports the synthesis, conformational analysis and electronic interaction study of 4\'-substituted 2-ethylsulfinyl-phenylthioacetates (I) and 4\'-substituted phenylthioacetates (II) (reference compounds). The conformational analysis was performed through IR spectroscopy supported by theoretical calculations HF, B3LYP and NBO (Natural Bond Orbital). The vCO analysis for series (I) in general matches welI with the HF and B3LYP computations. These data indicate the existence of four stable conformations q-c2-sin (q-g-sin), g3-sin, g1-anti and q-g2-sin, being the first three conformations the only ones of reasonable populations and present in solution. As expected for the sulfinyl thioesters, in the DFT method the q-g-sin conformation is obtained instead of the q-c2-sin conformation of the HF method. Both in the HF and B3LYP the (q-c2-sin, q-g-sin) and g3-sin conformations show degenerated vCO frequencies and they correspond in the IR spectrum (solution) to the doublet higher frequency component of larger intensity. The g1-anti conformation corresponds to the doublet lower frequency component of smalIer intensity. In general, HF and DFT calculations reproduce well the experimental results. The relative population of the higher vCO doublet frequency component, which corresponds to the summing up of [(q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT) and g3-sin (HF and DFT)] conformation populations, with respect to the lower frequency component, which corresponds to g1-anti conformation population (HF and DFT), varies from (100%, CCl4; 100%, CHCl3) in the 4\'-nitro derivative (1) to (90%, CCl4; 83%; CHCl3) in the 4\'-metoxi derivative (6). While the q-c2-sin (HF) conformation is stabilized by the Oδ-(CO)....Sδ+(SO) electrostatic and nO(CO)/σ*S-O, nO(CO)/σ*C6-H6 orbital interactions, the q-g-sin, g3-sin e g1-anti (HF and DFT) conformations are stabilized by the σC4-S5/π*C1-O2 (strong), πC1-O2/σ*C4-S5, nS/π*C1-O2, nO(SO)/&#960*C1-02, nO(CO)/σ*C6-H6 (weak) and π*C1-O2/σ*C4-S5 interactions. All the conformations are strongly stabilized by: the n(S3)/π*C1-O2 and nO2(CO)/σ*C1-S3 e n02(CO)/σ*C1-C2 interactions, being stronger for the q-c2-sin (HF), q-g-sin, g3-sin (HF e DFT) conformations and weaker for the g1-anti conformation (HF and DFT). Furthermore, the sin [q-c2 (HF), q-g (DFT) and g3 (HF and DFT)] conformations are also stabilized through nO(CO)/&#960*Ph interaction and the g1-anti conformation is stabilized in the HF e DFT by the n2(SO)/σ*C11-H11 and πC9-C10/σ*C4-H4 interactions. This trend is in line with the higher the vCO frequency of [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)] and g3-sin (HF e DFT) conformations relative to the frequency of g1-anti (HF e DFT) conformation. As for the reference 4\'-substituted phenylthioacetates (II) the NBO method (HF and DFT) revealed that the n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/&#963*C1-S3, nO2(CO)/σ*C1-C2 and nO(CO)/π*Ph (weak) interactions are responsible for the larger stabilization of the sin conformation (the higher computed vCO frequency) with respect to the anti conformation (the lower computed vCO frequency) which is stabilized by the N(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3 and nO2(CO)/σ*C1-C2 along with the weak πC9-C1O/σ*C4-H4 interactions. The negative carbonyl frequency shiftS (Δv) for the [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)], g1-anti (HF e DFT) e g3-sin (HF e DFT) conformers of compounds of series (I) relative to the vCO frequencies (HF e DFT) of sin e anti conformers of series (II) are in good agreement with the summing up of the above mentioned electronic interactions. The X-ray diffraction analysis of the 4\'-bromo derivative (I) shows that this compound assumes in the solid state a geometry similar to that of the less stable q-g2-sin conformation

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_fernanda_nedel.pdf: 5232153 bytes, checksum: 94c9f4584571a1e142e44a8b165fc8dd (MD5) Previous issue date: 2012-09-17 / Cancer is a leading cause of death and its rates are expected to increase 50% by 2020. Although surgical resection and additional therapies (such as chemotherapy and radiotherapy) are able to cure well-confined, primary tumors, the same does not apply during metastasis due to the systemic involvement and its resistance to conventional therapies. Therefore, the current clinical challenge is to develop new drugs and treatment modalities that will significantly impact the cure rates. In this sense, the present study aimed to evaluate the anticancer effect and study the underlying cell death mechanisms of diaryl diselenides and its substituted structures - (4-ClC6H4Se)2, (3-CF3C6H4Se)2 e (4-MeOC6H4Se)2 - on the human colon adenocarcinoma cell line (HT-29). We verified that (3-CF3C6H4Se)2 and (4-MeOC6H4Se)2 induced cytotoxicity through apoptosis mechanisms in HT-29 cells, where pro-apoptotic genes were up-regulated (Bax, caspase-9, caspase-8, apoptosis-inducing factor (AIF) and endonuclease G (EndoG), and anti-apoptotic genes were down-regulated (Bcl-2 and survivin). In a second moment we evaluated the anticancer potential of Canavalia brasiliensis (ConBr), Canavalia boliviana (ConBol) and Canavalia ensiformis (ConA) lectins in HT-29 cells, which showed an effective capacity to reduce cell viability. Once the anticancer effect was confirmed, lectins were labeled with FITC and its interaction with the tumor cells was investigated. The FITC-ConA and FITC-ConBol demonstrated the potential to bind to HT-29 cells unlike FITC-ConBr. In order to investigate a new treatment modality, the interaction between the respective lectins with HT-29 was evaluated when associated with functionalized multi-walled carbon nanotubes (f-MWCNTs). When f-MWNT was incorporated to FITC-ConBol and FITC-ConA lectins there was an increase in fluorescence intensity. / O câncer é uma das principais causas de morte no mundo, onde os índices devem aumentar 50% até 2020. Embora a ressecção cirúrgica e terapias adicionais (como a quimioterapias e radioterapias) sejam capazes de curar tumores primários bem delimitados, o mesmo não se aplica a metástase devido ao seu envolvimento sistêmico e a resistência a terapias convencionais. Portanto, atualmente o desfio clínico é desenvolver novas drogas e modalidades de tratamentos que irão impactar significativamente as taxas de cura do câncer. Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o efeito antineoplásico e investigar a rota de apoptose induzido pelo disseleneto de diarila e seus derivados substituídos - (4-ClC6H4Se)2, (3-CF3C6H4Se)2 e (4-MeOC6H4Se)2 - em células de adenocarcinoma de colorretal humano (HT-29). Verificamos que os compostos (3-CF3C6H4Se)2 e (4-MeOC6H4Se)2 induziram um efeito citotoxidade por meio de apoptose, onde os genes pró-apoptoticos (Bax, caspase-9, caspase-8, fator indutor de apoptose (AIF) e endonuclease G (EndoG)) foram altamente expressos e os genes anti-apoptótico (Bcl-2 e survivin) mostraram uma redução na sua expressão. Em um segundo momento avaliamos o potencial antineoplásico das lectinas Canavalia brasiliensis (ConBr), Canavalia boliviana (ConBol) e Canavalia ensiformis (ConA) em células HT-29, as quais se mostraram efetivas em reduzir a viabilidade celular. Uma vez confirmado o efeito antineoplásico, as lectinas forma marcadas com FITC e a sua interação com as células tumorais foi investigado. As lectinas FITC-ConA e FITC-ConBol demonstraram potencial de se ligar as células HT-29 ao contrário da FITC-ConBr. A fim de investigar uma nova modalidade de tratamento foi avaliada a interação entre as respectivas lectinas com as células HT-29 quando associadas à nanotubos de carbonos funcionalizados de paredes múltiplas (f-MWCNTs). Quando os f-MWCNTs foram incorporados as lectinas FITC-ConA e FITC-ConBol houve um aumentaram na intensidade de fluorescência.

A presente tese trata da síntese, análise conformacional e estudo das interações eletrônicas dos 2-etilsulfinil-tioacetatos de fenila 4\'-substituídos (I) e dos tioacetatos de fenila 4\'-substituídos (II) (compostos de referência). O estudo conformacional foi realizado por intermédio da espectroscopia infravermelho (IV) apoiada por cálculos teóricos HF, DFT e NBO (Natural Bond Orbital). A análise no IV de vco da série (I) se correlaciona relativamente bem com os cálculos HF e B3LYP. Estes cálculos indicaram a existência de quatro conformações estáveis [q-c2-sin (q-g-sin), g3-sin, g1-anti e q-g2-sin], sendo somente as três primeiras conformações, de população significativa, presentes em solução. Conforme esperado nos α-sulfinil-tioésteres, no cálculo DFT, obtém-se a conformação q-g-sin que corresponde à conformação q-c2-sin, obtida no HF. Tanto no HF como no B3LYP as conformações q-c2-sin (q-g-sin) e g3-sin apresentam freqüências de vCO degeneradas e correspondem ao componente de maior freqüência e de maior intensidade do dubleto, e a conformação g1-anti corresponde ao componente de menor freqüência e de menor intensidade do dubleto no IV. Os cálculos HF e B3LYP reproduzem o resultado experimental. A população relativa do componente de maior freqüência de vCO, que corresponde à somatória das populações das conformações [q-c2-sin (HF) ou q-g-sin (DFT) e g3-sin (HF e DFT)], em relação ao componente de menor freqüência, que corresponde à conformação g1-anti (HF e DFT), varia de (100%, CCl4; 100%, CHCl3) no 4\'-nitro derivado (1) a (90%, CCl4; 83%; CHCl3) no 4\'-metóxi derivado(6). Enquanto a conformação q-c2-sin (HF) é estabilizada pelas interações eletrostática Oδ-(CO)...Sδ+(SO) e de transferência de carga nO(CO)/σ*S-O, as conformações q-g-sin, g3-sin e g1-anti (HF e DFT) são estabilizadas pelas interações σC4-S5/π*C1-O2 (forte), πC1-O2/σ*C4-S5, nS/π*C1-O2, nO(SO)/π*C1-O2, nO(CO)/σ*C6-H6 (fracas) e π*Cl 02/σ*C4-S5. Todas as conformações são fortemente estabilizadas pelas interações: n(S3)/π*C1-O2 (conjugativa), nO2(CO)/σ*C1-S3 e nO2(CO)/σ*C1-C2 (através das ligações), sendo mais fortes para as conformações q-c2-sin (HF), q-g-sin, g3-sin (HF e DFT) em relação à conformação g1-anti (HF e DFT). Adicionalmente, as conformações sin [q-c2 (HF), q-g (DFT) e g3 (HF e DFT)] são também estabilizadas pela interação nO(CO)/π*Ph e a conformação g1-anti é estabilizada, no HF e DFT, pelas interações: n2(SO)/σ*C11-H11 e πC9-C10/σ*C4-H4. Nos tioacetatos de fenila de referência (II) as interações orbitalares n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3, nO2(CO)/σ*C1-C2 (fortes) e nO(CO)/π*Ph (fraca) são responsáveis pela maior estabilização da conformação sin (de maior freqüência calculada de vCO) em relação à conformação anti (de menor freqüência calculada de vCO), que é estabilizada pelas interações n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3, n02(CO)/σ*C1-C2 (fortes) e πC9-C1O/σ*C4-H4 (fraca). Os valores negativos dos deslocamentos da freqüência teóricos da carbonila das conformações [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)], g1-anti (HF e DFT) e g3-sin (HF e DFT) dos compostos da série (I) em relação às freqüências de vCO (HF e DFT) dos confôrmeros sin e anti da série (II) estão de acordo com a somatória das interações eletrônicas acima mencionadas. A análise de difração de raio-X do 4\'-bromo derivado (I) indica que este composto é estabilizado no estado sólido numa conformação cuja geometria é semelhante à conformação q-g-sin de maior energia (na fase gasosa) / This thesis reports the synthesis, conformational analysis and electronic interaction study of 4\'-substituted 2-ethylsulfinyl-phenylthioacetates (I) and 4\'-substituted phenylthioacetates (II) (reference compounds). The conformational analysis was performed through IR spectroscopy supported by theoretical calculations HF, B3LYP and NBO (Natural Bond Orbital). The vCO analysis for series (I) in general matches welI with the HF and B3LYP computations. These data indicate the existence of four stable conformations q-c2-sin (q-g-sin), g3-sin, g1-anti and q-g2-sin, being the first three conformations the only ones of reasonable populations and present in solution. As expected for the sulfinyl thioesters, in the DFT method the q-g-sin conformation is obtained instead of the q-c2-sin conformation of the HF method. Both in the HF and B3LYP the (q-c2-sin, q-g-sin) and g3-sin conformations show degenerated vCO frequencies and they correspond in the IR spectrum (solution) to the doublet higher frequency component of larger intensity. The g1-anti conformation corresponds to the doublet lower frequency component of smalIer intensity. In general, HF and DFT calculations reproduce well the experimental results. The relative population of the higher vCO doublet frequency component, which corresponds to the summing up of [(q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT) and g3-sin (HF and DFT)] conformation populations, with respect to the lower frequency component, which corresponds to g1-anti conformation population (HF and DFT), varies from (100%, CCl4; 100%, CHCl3) in the 4\'-nitro derivative (1) to (90%, CCl4; 83%; CHCl3) in the 4\'-metoxi derivative (6). While the q-c2-sin (HF) conformation is stabilized by the Oδ-(CO)....Sδ+(SO) electrostatic and nO(CO)/σ*S-O, nO(CO)/σ*C6-H6 orbital interactions, the q-g-sin, g3-sin e g1-anti (HF and DFT) conformations are stabilized by the σC4-S5/π*C1-O2 (strong), πC1-O2/σ*C4-S5, nS/π*C1-O2, nO(SO)/&#960*C1-02, nO(CO)/σ*C6-H6 (weak) and π*C1-O2/σ*C4-S5 interactions. All the conformations are strongly stabilized by: the n(S3)/π*C1-O2 and nO2(CO)/σ*C1-S3 e n02(CO)/σ*C1-C2 interactions, being stronger for the q-c2-sin (HF), q-g-sin, g3-sin (HF e DFT) conformations and weaker for the g1-anti conformation (HF and DFT). Furthermore, the sin [q-c2 (HF), q-g (DFT) and g3 (HF and DFT)] conformations are also stabilized through nO(CO)/&#960*Ph interaction and the g1-anti conformation is stabilized in the HF e DFT by the n2(SO)/σ*C11-H11 and πC9-C10/σ*C4-H4 interactions. This trend is in line with the higher the vCO frequency of [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)] and g3-sin (HF e DFT) conformations relative to the frequency of g1-anti (HF e DFT) conformation. As for the reference 4\'-substituted phenylthioacetates (II) the NBO method (HF and DFT) revealed that the n(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/&#963*C1-S3, nO2(CO)/σ*C1-C2 and nO(CO)/π*Ph (weak) interactions are responsible for the larger stabilization of the sin conformation (the higher computed vCO frequency) with respect to the anti conformation (the lower computed vCO frequency) which is stabilized by the N(S3)/π*C1-O2, nO2(CO)/σ*C1-S3 and nO2(CO)/σ*C1-C2 along with the weak πC9-C1O/σ*C4-H4 interactions. The negative carbonyl frequency shiftS (Δv) for the [q-c2-sin (HF), q-g-sin (DFT)], g1-anti (HF e DFT) e g3-sin (HF e DFT) conformers of compounds of series (I) relative to the vCO frequencies (HF e DFT) of sin e anti conformers of series (II) are in good agreement with the summing up of the above mentioned electronic interactions. The X-ray diffraction analysis of the 4\'-bromo derivative (I) shows that this compound assumes in the solid state a geometry similar to that of the less stable q-g2-sin conformation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present work reports the synthesis of homoallylic alcohols derived from trihaloacetyl/trifluormethyl substituted azoles employing a simple methodology, with excellent cost benefit and able to furnish the desired products with satisfactory yields. The synthetic approach involved the increase of the scope of a previous work of the research group NUQUIMHE, where three new pyrazoles containing a dimethyl acetal aldehyde function bonded to the carbon 3 of the heterocycle (5a-c) were synthetized from cyclocondensation reactions between methyl, phenyl and tert-butyl hydrazine and the 4,6,6-trimethoxy-1,1,1-trifluorohex-3-en-2-one (3f) in alcoholic medium. The compounds were obtained like oils, with yields in the range of 89 98 %. In a next step, was performed the deprotection of the acetal moiety of the pyrazoles (5a-c), in order to obtain the corresponding aldehydes (6a-c). To this, it was employed a solution of CHCl3 and aqueous trifluoroacetic acid under reflux for a reactional time of 4 hours. This methodology allowed isolating the desired products with yields in the range of 68 87 %. These compounds were employed to optimize the reactional conditions used in the synthesis of the homoallylic alcohols described in this dissertation. The allylation reaction of pyrazoles 6a-c was performed using allylaluminum reagents generated in situ from the catalytic insertion of aluminum to allyl bromides. The methodology was effective to synthetize the allylic alcohols 7a-c, which were obtained like oils, in the range of 84 90%. Of an analogue way, were realized the allylations of trihaloacetyl substituted 1,2,3-triazoles (4a-f). These precursors, obtained from 1,3 dipolar cycloadditions between the 2,6-difluorobenzyl azide (1) and trihalomethyl substituted enones (3a-f), were reacted with allylaluminum nucleophiles derived from allyl and crotyl bromides, furnishing the corresponding homoallylic alcohols with yields in the range of 85 94 %. In view of accessible price and exquisite chemical reactivity, the employed allylaluminum reagents proved to be an excellent choice for the allylations reactions of the azole 4 and 6, furnishing the desired products in good yield (85 94%). / O presente trabalho teve como objetivo a síntese de álcoois homoalílico derivados de azóis trialoacetil/trifluormetil substituídos empregando uma metodologia simples, com considerável custo benefício e capaz de fornecer rendimentos satisfatórios. A metodologia empregada envolveu a ampliação de um estudo prévio do grupo de pesquisa NUQUIMHE, onde três pirazóis inéditos contendo uma função acetal ligada ao carbono 3 do heterociclo (5a-c) foram sintetizados através de reações de ciclocondensação entre metil, fenil e tert-butil hidrazina e a 4,6,6-trimetoxi-1,1,1-trifluorhex-3-em-2-ona (3g) em meio alcoólico. Os compostos foram obtidos sob a forma de óleos, com rendimentos de 89 98 %. Em uma etapa posterior, foi realizado a desproteção da função acetal presente nos pirazóis (5a-c), visando à obtenção dos aldeídos correspondentes (6a-c). Para isto, empregou-se uma solução de CHCl3 e ácido trifluoroacético aquoso sob refluxo, por um tempo reacional de 4 horas, metodologia que possibilitou a obtenção dos produtos desejados com rendimentos na faixa de 68 87 %. Estes compostos foram empregados na otimização da metodologia reacional utilizada para a síntese dos álcoois homoalílicos descritos nesta dissertação. As alilações dos pirazóis 6a-c foram realizadas empregando reagentes alilalumínio gerados in situ a partir da inserção catalítica de alumínio a brometos alílicos. A metodologia mostrou-se eficiente para a obtenção dos álcoois homoalílicos 7a-c, os quais foram obtidos como óleos com rendimentos na faixa de 84 90%. De forma análoga, foram realizadas as alilações de 1,2,3-triazóis trialoacetil substituídos (4a-f). Estes precursores, obtidos a partir de cicloadições 1,3 dipolares entre a 2,6-difluorbenzil azida (1) e enonas trialometil substituídas (3a-f), foram submetidos a reação com alilalumínio derivados de brometos de alila e crotila, fornecendo os álcoois correspondentes com rendimentos de 85 94 %. Tendo em vista o preço acessível e a ótima reatividade química, os alílalumínios empregados mostraram-se uma excelente escolha para a realização das alilações dos azóis 4 e 6, fornecendo os produtos desejados em bons rendimentos (85 94%).

A presente tese trata do estudo conformacional e do estudo das interações eletrônicas de alguns 2-(2-haloacetil)-5-substituído: furanos e 1-metilpirrol (Série I), como também dos 2-[2\'-(4\'- substituído-fenilsulfanil)-acetil]-5-metilfuranos, 2-(2\'-substituído-selenil-acetil)-5- metilfuranos (Série II) e 2-[2\'-(4\'- substituídos-fenilsufinil)-acetil]-5-metilfuranos (Série III) contendo substituintes doadores e atraentes de elétrons, além de hidrogênio, na posição 4 do grupo fenila. Foi constatada a ocorrência de isomerismo conformacional por espectroscopia no infravermelho em solventes de constante dielétrica crescente (n-C6-H14, CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3CN) em todas as séries estudadas. Os resultados obtidos por infravermelho são concordantes com as estruturas obtidas por otimização estrutural no nível de teoria M05-2X/aug-cc-pVTZ para a Série I e M06-2X/aug-cc-pVDZ para as Séries II e III, juntamente com o efeito de solvente simulado pelo método PCM. As interações eletrônicas foram investigadas por meio dos contatos interatômicos e por meio da análise das interações orbitalares (NBO). As estruturas cristalográficas dos compostos 2-[2\'-(4\'- metil-fenilsufinil)- acetil]-5-metilfurano (15) e 2-[2\'-(4\'- cloro-fenilsufinil)-acetil]-5-metilfurano (17) foram obtidas por difração de raio-X. Na Série I quatro conformações estáveis foram reveladas chamadas ac (sin), sp (sin), ac (anti) e sp (anti). Para o derivado do pirrol, há somente confôrmeros com a forma sin em relação ao diedro δ(Xhet-C-C=O), enquanto que nos derivados do furano predomina-se a forma anti. Os dubletos de vCO observados experimentalmente, decorrem do equilíbrio anticlinal (ac) / sinperiplanar (sp) do ângulo diedro α(O=C-C-Z), sendo a forma anticlinal a mais estável e de menor frequência de vCO em todos os compostos. O equilíbrio conformacional sin/anti é regido principalmente pelas interações eletrostáticas, enquanto o anticlinal/sinclinal depende de ambas as interações orbitalares e eletrostáticas. Na Série II para o composto com Z=SeMe foram revelados os confôrmeros ac(anti), o mais estável, e ac(sin), o de maior frequência de vCO, e desestabilizado em decorrência do efeito de campo repulsivo entre os oxigênios do anel aromático e da carbonila. Já para os compostos com Z=SePh, SPhW, ocorrem três conformações estáveis, sc(anti), de menor frequência vCO e maior estabilidade em fase gasosa e condensada, sc(sin) de maior frequência vCO, e ac(anti), que somente é detectada experimentalmente em n-hexano nos compostos com W= MeO, Me e H . Há um aumento gradual da população do confôrmero sc(sin) com o aumento da polaridade do meio. Na Série III, foram revelados três confôrmeros, sc(anti)1 e sc(anti)2 que apresentam interações intramoleculares de empilhamento π-π em fase gasosa, e ac(sin) com populações relativas de no máximo 1% em fase condensada. O aumento da polaridade do meio, de forma geral, estabiliza o confôrmero sc(anti)2 em relação ao confôrmero sc(anti)1. A conformação encontrada em fase sólida para os compostos 15 e 17 são estabilizadas por interações intermoleculares de empilhamento π-π entre os anéis aromáticos fenílicos e furanílicos, bem como por uma série de interações de hidrogênio intermoleculares entre o oxigênio carbonílico e hidrogênios fenílicos / This thesis reports the conformational and electronic interactions study of some 2-(2- haloacetyl)-5-substituted: furans and 1-methylpirrol (Série I), 2-[2\'-(4\'- substitutedphenylsulfanyl)-acetyl]-5-methylfurans plus 2-(2\'-substituted-selenyl-acetyl)-5-methylfurans (Série II) and 2-[2\'-(4\'- substituted-phenylsufinyl)-acetyl]-5-metylfurans (Série III) bearing in the 4-position of the phenyl group electron donating, hydrogen and eletron attracting substituents. It has been found the existence of conformational isomerism through infrared spectroscopy in solventes of increasing dieletric constant (n-C6-H14, CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3CN) in all studied series. The infrared results are consistent with the conformers obtained by structural optimization on the M05-2X/aug-cc-pVTZ level of theory for Series I and M06- 2X/aug-cc-pVDZ for Series II and III along with the solvent effect calculated by the PCM method. The electronic interactions were investigated from interatomic contacts and by orbital interactions analysis (NBO). Structures for solids of 2-[2\'-(4\'- methyl-phenylsufinyl)-acetyl]- 5-methylfuran and 2-[2\'-(4\'- chloro-phenylsufinyl)-acetyl]-5-methylfuran were obtained through X-ray diffraction analysis. In the series I the computational results predicted the presence of four stable conformers, classified by the orientation of the Xring-C-C=O (syn/anti) and the O=C-C-Z (anticlinal/synperiplanar) moieties as ac(syn), sp(syn), ac (anti) and sp(anti). The anti/syn equilibrium controls the relative stabilities of the conformers to a large extent while the anticlinal/synperiplanar accounts for the observed trend of the IR carbonyl band components. The syn/anti conformational equilibrium is governed mainly by electrostatic interactions, while the anticlinal/synperiplanar depends to different extension both orbital and electrostatic interactions. In serie II for compound with Z=SeMe , have been found ac(anti) as the more stable conformer, and the conformer ac(sin) with the highest vCO frequency which is less stable as a result of the repulsion between the oxygen aromatic ring and the carbonyl oxygen. In the same series for compounds with Z=SePh and SPhW, have been revealed three stable conformations that are sc(anti) the most stable with the lowest vCO frequency, sc(syn) wich has the vCO highest frequency, and ac(anti) which has been detectedexclusively in compounds with Z=MeO, Me and H, in IR n-hexane experimental results. The relative population of the conformer sc(syn) gradually increase when the solvent polarity increases. In series III (Esquema 1) have been revealed three conformers sc (anti)1, ac(syn) and sc(anti)2. The conformers sc(anti)1 and sc (anti)2 have been shown in gas phase intramolecular π-π stacking interaction, and ac (sin) is unstable in solvents. As the polarity medium increases more stable turn the conformer sc(anti)2 than sc(anti)1. The conformer found in solid phase for compounds 15 and 17 is stabilized by intermolecular π-π stacking interaction between the aromatic rings phenyl and furyl, and intermolecular hydrogen bond between the carbonyl oxygen and phenyl hydrogen.

A presente tese trata do estudo conformacional e do estudo das interações eletrônicas de alguns 2-(2-haloacetil)-5-substituído: furanos e 1-metilpirrol (Série I), como também dos 2-[2\'-(4\'- substituído-fenilsulfanil)-acetil]-5-metilfuranos, 2-(2\'-substituído-selenil-acetil)-5- metilfuranos (Série II) e 2-[2\'-(4\'- substituídos-fenilsufinil)-acetil]-5-metilfuranos (Série III) contendo substituintes doadores e atraentes de elétrons, além de hidrogênio, na posição 4 do grupo fenila. Foi constatada a ocorrência de isomerismo conformacional por espectroscopia no infravermelho em solventes de constante dielétrica crescente (n-C6-H14, CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3CN) em todas as séries estudadas. Os resultados obtidos por infravermelho são concordantes com as estruturas obtidas por otimização estrutural no nível de teoria M05-2X/aug-cc-pVTZ para a Série I e M06-2X/aug-cc-pVDZ para as Séries II e III, juntamente com o efeito de solvente simulado pelo método PCM. As interações eletrônicas foram investigadas por meio dos contatos interatômicos e por meio da análise das interações orbitalares (NBO). As estruturas cristalográficas dos compostos 2-[2\'-(4\'- metil-fenilsufinil)- acetil]-5-metilfurano (15) e 2-[2\'-(4\'- cloro-fenilsufinil)-acetil]-5-metilfurano (17) foram obtidas por difração de raio-X. Na Série I quatro conformações estáveis foram reveladas chamadas ac (sin), sp (sin), ac (anti) e sp (anti). Para o derivado do pirrol, há somente confôrmeros com a forma sin em relação ao diedro δ(Xhet-C-C=O), enquanto que nos derivados do furano predomina-se a forma anti. Os dubletos de vCO observados experimentalmente, decorrem do equilíbrio anticlinal (ac) / sinperiplanar (sp) do ângulo diedro α(O=C-C-Z), sendo a forma anticlinal a mais estável e de menor frequência de vCO em todos os compostos. O equilíbrio conformacional sin/anti é regido principalmente pelas interações eletrostáticas, enquanto o anticlinal/sinclinal depende de ambas as interações orbitalares e eletrostáticas. Na Série II para o composto com Z=SeMe foram revelados os confôrmeros ac(anti), o mais estável, e ac(sin), o de maior frequência de vCO, e desestabilizado em decorrência do efeito de campo repulsivo entre os oxigênios do anel aromático e da carbonila. Já para os compostos com Z=SePh, SPhW, ocorrem três conformações estáveis, sc(anti), de menor frequência vCO e maior estabilidade em fase gasosa e condensada, sc(sin) de maior frequência vCO, e ac(anti), que somente é detectada experimentalmente em n-hexano nos compostos com W= MeO, Me e H . Há um aumento gradual da população do confôrmero sc(sin) com o aumento da polaridade do meio. Na Série III, foram revelados três confôrmeros, sc(anti)1 e sc(anti)2 que apresentam interações intramoleculares de empilhamento π-π em fase gasosa, e ac(sin) com populações relativas de no máximo 1% em fase condensada. O aumento da polaridade do meio, de forma geral, estabiliza o confôrmero sc(anti)2 em relação ao confôrmero sc(anti)1. A conformação encontrada em fase sólida para os compostos 15 e 17 são estabilizadas por interações intermoleculares de empilhamento π-π entre os anéis aromáticos fenílicos e furanílicos, bem como por uma série de interações de hidrogênio intermoleculares entre o oxigênio carbonílico e hidrogênios fenílicos / This thesis reports the conformational and electronic interactions study of some 2-(2- haloacetyl)-5-substituted: furans and 1-methylpirrol (Série I), 2-[2\'-(4\'- substitutedphenylsulfanyl)-acetyl]-5-methylfurans plus 2-(2\'-substituted-selenyl-acetyl)-5-methylfurans (Série II) and 2-[2\'-(4\'- substituted-phenylsufinyl)-acetyl]-5-metylfurans (Série III) bearing in the 4-position of the phenyl group electron donating, hydrogen and eletron attracting substituents. It has been found the existence of conformational isomerism through infrared spectroscopy in solventes of increasing dieletric constant (n-C6-H14, CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3CN) in all studied series. The infrared results are consistent with the conformers obtained by structural optimization on the M05-2X/aug-cc-pVTZ level of theory for Series I and M06- 2X/aug-cc-pVDZ for Series II and III along with the solvent effect calculated by the PCM method. The electronic interactions were investigated from interatomic contacts and by orbital interactions analysis (NBO). Structures for solids of 2-[2\'-(4\'- methyl-phenylsufinyl)-acetyl]- 5-methylfuran and 2-[2\'-(4\'- chloro-phenylsufinyl)-acetyl]-5-methylfuran were obtained through X-ray diffraction analysis. In the series I the computational results predicted the presence of four stable conformers, classified by the orientation of the Xring-C-C=O (syn/anti) and the O=C-C-Z (anticlinal/synperiplanar) moieties as ac(syn), sp(syn), ac (anti) and sp(anti). The anti/syn equilibrium controls the relative stabilities of the conformers to a large extent while the anticlinal/synperiplanar accounts for the observed trend of the IR carbonyl band components. The syn/anti conformational equilibrium is governed mainly by electrostatic interactions, while the anticlinal/synperiplanar depends to different extension both orbital and electrostatic interactions. In serie II for compound with Z=SeMe , have been found ac(anti) as the more stable conformer, and the conformer ac(sin) with the highest vCO frequency which is less stable as a result of the repulsion between the oxygen aromatic ring and the carbonyl oxygen. In the same series for compounds with Z=SePh and SPhW, have been revealed three stable conformations that are sc(anti) the most stable with the lowest vCO frequency, sc(syn) wich has the vCO highest frequency, and ac(anti) which has been detectedexclusively in compounds with Z=MeO, Me and H, in IR n-hexane experimental results. The relative population of the conformer sc(syn) gradually increase when the solvent polarity increases. In series III (Esquema 1) have been revealed three conformers sc (anti)1, ac(syn) and sc(anti)2. The conformers sc(anti)1 and sc (anti)2 have been shown in gas phase intramolecular π-π stacking interaction, and ac (sin) is unstable in solvents. As the polarity medium increases more stable turn the conformer sc(anti)2 than sc(anti)1. The conformer found in solid phase for compounds 15 and 17 is stabilized by intermolecular π-π stacking interaction between the aromatic rings phenyl and furyl, and intermolecular hydrogen bond between the carbonyl oxygen and phenyl hydrogen.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents the synthesis of 41 succinimides, 24 pyrrolidinones and 8 tetrazoles, all presenting unprecedented chemical structure, except for the succinimide 3-ethoxy-1-methylpyrrolidine-2,5-dione. These compounds were synthesized by cyclization reactions of β-cyanocarboxylic acids of general formula HO2CCH(R1)CH(OR)CN, where R/R1 = Et/H (9), -(CH2)2- (10), -(CH2)3- (11), Et/Me (12), i-Pr/H (13), s-Bu/H (14), i-Pr/Me (15), s-Bu/Me (16), with amine derivatives or sodium azide. Initially NR2-substituted 3-ethoxypyrrolidine-2,5-diones were obtained from the cyclization of 3-ethoxy-3-cyanopropanoic acid 9 with a series of amine derivatives of general formula NH2R2, where R2 = -CH2-2-Py (17a), -CH2-3-Py (17b), -CH2-4-Py (17c), -CH2C6H5 (17d), -(CH2)2C6H5 (17e), -(CH2)2NMe2 (17f), -(CH2)2NEt2 (17g), Me (17h), Et (17i), Pr (17j), i-Pr (17k), allyl (17l), -(CH2)2OH (17m), -(CH2)3OH (17n), - CH2CH(OH)Me (17o), -CH(CH2OH)Et (17p), -CH(CH2OH)i-Pr (17q), -CH(CH2OH)i-Bu (17r), -CH(CH2OH)s-Bu (17s), -CH(CH2OH)Bn (17t), -CH2CO2H (17u) e - CH2CONH2 (17v). When the cyclization reaction were carried out with diamines of structure NH2(CH2)nNH2, where n = 1, 2 ou 3, the corresponding 1,1 -(alkyldiyl)bis(3- ethoxypyrrolidine-2,5-diones) were obtained. In addition, the reaction of 2-cyanotetrahydrofuran-3-carboxylic acid 10 with amines 17a-p, furnished a series of NR2- substituted 2,3,3a,6a-tetrahydrofuro[2,3-c]-5H-pyrrol-4,6-diones in good yields. In sequence, 4-ethoxy-5-hydroxypyrrolidin-2-ones and 6-hydroxy-3,3a,6,6atetrahydro- 2H-furo[2,3-c]-5H-pyrrol-4-ones were synthesized by regioselective reduction of 3-ethoxypyrrolidine-2,5-diones and 2,3,3a,6a-tetrahydrofuro[2,3-c]-5Hpyrrol- 4,6-diones, previously obtained, by reaction of acids 9 and 10 with selected nucleophiles 17a-l. The reduction reactions were performed using sodium borohydride as reducing agent and, in general, the hydroxylated products were obtained with high diastereoselectivity. Finally, [2 + 3] cycloaddition reaction between β-cyanocarboxylic acids 9-16 with sodium azide, catalyzed by zinc chloride, were carried out furnishing a series of 5-substituted 1-H tetrazoles, where R/R1 = Et/H, -(CH2)2-, -(CH2)3-, Et/Me, i-Pr/H, s- Bu/H, i-Pr/Me, s-Bu/Me. / Este trabalho apresenta a síntese de 41 succinimidas, 24 pirrolidinonas e 8 tetrazóis, todos apresentando estrutura química inédita, com exceção da succinimida 3-etóxi-1-metilpirrolidina-2,5-diona. Os compostos mensionados foram sintetizados a partir de reações de ciclização dos ácidos β-cianocarboxílicos de fórmula geral HO2CCH(R1)CH(OR)CN, onde R/R1 = Et/H (9), -(CH2)2- (10), -(CH2)3- (11), Et/Me (12), i-Pr/H (13), s-Bu/H (14), i-Pr/Me (15), s-Bu/Me (16), com derivados amínicos ou azida de sódio. Inicialmente 3-etoxipirrolidina-2,5-dionas NR2-substituídas foram obtidas a partir da ciclização do ácido 3-etóxi-3-cianopropanóico 9 com uma série de derivados amínicos de fórmula NH2R2, sendo R2 = -CH2-2-Py (17a), -CH2-3-Py (17b), -CH2-4-Py (17c), -CH2C6H5 (17d), -(CH2)2C6H5 (17e), -(CH2)2NMe2 (17f), -(CH2)2NEt2 (17g), Me (17h), Et (17i), Pr (17j), i-Pr (17k), alil (17l), -(CH2)2OH (17m), -(CH2)3OH (17n), -CH2CH(OH)Me (17o), -CH(CH2OH)Et (17p), -CH(CH2OH)i-Pr (17q), - CH(CH2OH)i-Bu (17r), -CH(CH2OH)s-Bu (17s), -CH(CH2OH)Bn (17t), -CH2CO2H (17u) e -CH2CONH2 (17v). Quando empregadas nas reações de ciclização diaminas de estrutura NH2(CH2)nNH2, onde n = 1, 2 ou 3, foram obtidas as respectivas 1,1 - (alquildiil)bis(3-etoxipirrolidina-2,5-dionas). Em adição, 2,3,3a,6a-tetraidrofuro[2,3-c]-5H-pirrol-4,6-dionas NR2-substituídas foram obtidas quando empregado o ácido 2-cianotetraidrofuran-3-óico 10 nas reações de ciclização com os derivados amínicos 17a-p. Em sequência, 4-etóxi-5-hidroxipirrolidin-2-onas e 6-hidróxi-3,3a,6,6atetraidro- 2H-furo[2,3-c]-5H-pirrol-4-onas foram sintetizadas através da redução regiosseletiva das respectivas succinimidas 3-etoxipirrolidina-2,5-dionas e 2,3,3a,6atetraidrofuro[ 2,3-c]-5H-pirrol-4,6-dionas anteriormente obtidas pela reação dos ácidos 9 ou 10 com os nucleófilos selecionados 17a-l. As reações de redução foram realizadas utilizando boroidreto de sódio como agente redutor e, em geral, os produtos hidroxilados foram obtidos com alta diastereosseletividade. Finalmente foi realizada reação de cicloadição [2+3] da série de ácidos β- cianocarboxílicos 9-16 com azida de sódio e catálise de cloreto de zinco. As reações forneceram como produtos uma série de tetrazóis 1H-5-substituídos, onde R/R1 = Et/H, -(CH2)2-, -(CH2)3-, Et/Me, i-Pr/H, s-Bu/H, i-Pr/Me, s-Bu/Me.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This thesis reports the synthesis of various series of trifluoromethyl substituted nitrogenated heterocycles, such as pyrroles, pyrazoles, pyrimidines and 1,2,3-triazoles, exploiting the synthetic versatility of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one in reactions with nitrogenated nucleophiles. In this way, synthesis of a novel series of 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-N-substituted pyrroles was performed through two reaction steps. In the first stage is an addition reaction of primary or secondary amine in the 4-position of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxy-3-penten-2-one furnishing 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluoropent-3-en-2-one. The second stage is a nucleophilic substitution of the bromine by a primary amine followed by an intramolecular cyclocondensation reaction resulting in the formation of pyrroles with yields from 50 to 98%. Through the reaction of 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one with sodium azide, 5-azido-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one was obtained. This compound was subjected to cycloaddition reaction [3 + 2] with terminal alkynes, allowing the synthesis of a novel series of 1,1,1-trifluoro-4-methoxy-5-(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)-pent-3-en-2-one (I) in good yields (74-90%). Through this reaction a wide range of bi-heterocycle compounds was obtained. For example, the reaction of compound I with 2-methylisothiourea sulfate gave a series of 4-(1H-1,2,3-triazol-1-yl)-methyl-6-trifluoromethyl pyrimidine (72-79%). In a second step, the SCH3 group of these pyrimidines was oxidized to SO2CH3 and subsequently substituted by primary and secondary amines to give a series of 2-aminopyrimidines derivatives in yields of 70-93%. Furthermore, the reaction with N1-substituted 2-methylisothiourea sulphates furnished two products: a 4-pyrimidinone and 1,4-dihydropyrimidine derivatives, depending on the reaction conditions employed. From the reaction of compound I with hydrazines and hydrazides a series of 4-[(4-alkyl/aryl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)methyl]-5-hydroxy-5-trifluoromethyl-4,5-dihydro-1H-pyrazole, in yields of 77-90%, was obtained. The products obtained in this study were characterized by 1H- and 13C- NMR, mass spectrometry, high resolution mass spectrometry, elemental analysis, and X-ray diffraction. Keywords: 5-bromo-1,1,1-trifluoro-4-methoxypent-3-en-2-one, 5-bromo-4-enaminoketone, 4-amino-3-trifluoromethyl-1H-pyrroles N-substituted, 1,2,3-triazole, pyrimidine, pyrazolines, bi-heterocycles. / Esta tese apresenta a síntese de várias séries de heterociclos nitrogenados trifluormetil substituidos, tais como pirróis, pirazóis, pirimidinas e 1,2,3-triazóis, explorando-se a versatilidade sintética de 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona em reações com nucleófilos nitrogenados. Dessa forma, a síntese de uma série inédita de 4-amino-3-trifluormetil-1H-pirróis N-substituídos foi realizada através de duas etapas reacionais. Na primeira etapa ocorre uma reação de adição de amina primária ou secundária na posição-4 da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona para a formação de 4-amino-5-bromo-1,1,1-trifluorpent-3-en-2-ona. Na segunda etapa ocorre a substituição nucleofílica do bromo por uma amina primária e consequente ciclocondensação intramolecular para a formação dos pirróis com rendimentos entre 50 a 98%. Através da reação da 5-bromo-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona com azida de sódio, obteve-se a 5-azido-1,1,1-trifluor-4-metoxipent-3-en-2-ona, a qual, pela reação de cicloadição [3+2] com alcinos terminais possibilitou a síntese de uma série inédita de 1,1,1-trifluor-4-metóxi-5-(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)-pent-3-en-2-ona (I), com bons rendimentos (74-90%). Por intermédio destes compostos foi obtida uma vasta gama de bi-heterociclos. Por exemplo, a reação do composto I com sulfato de 2-metilisotioureias possibilitou a obtenção da série de 4-(1H-1,2,3-triazol-1-il)metil-6-trifluormetil pirimidinas (72-79%). Em uma segunda etapa, o grupamento SCH3 destas pirimidinas foi oxidado a SO2CH3 e, posteriormente substituído por aminas primárias e secundárias, obtendo-se, assim, uma série de 2-aminopirimidinas derivadas com rendimentos de 70-93%. Além disso, a reação com os sulfatos de 2-metilisotioureia N1-substituídos levou a obtenção de dois produtos: uma 4-pirimidinona e uma 1,4-diidropirimidina, dependendo da condição reacional empregada. A partir da reação do composto I com hidrazinas e hidrazidas proporcionou a obtenção de uma série de 4-[(4-alquil/aril-1H-1,2,3-triazol-1-il)metil]-5-hidróxi-5-trifluormetil-4,5-diidro-1H-pirazol com rendimentos de 77-90%. Os produtos obtidos neste trabalho foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e Carbono-13, Espectrometria de Massas, Espectrometria de Massas de Alta Resolução, Análise Elementar e Difratometria de Raio-X.