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Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:29Z : No. of bitstreams: 1 Publico-00299a.pdf: 807068 bytes, checksum: e4fb701e403dec161fff1eb2278518d5 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:29Z : No. of bitstreams: 2 Publico-00299a.pdf: 807068 bytes, checksum: e4fb701e403dec161fff1eb2278518d5 (MD5) Publico-00299b.pdf: 1749779 bytes, checksum: d8cc731e3f8410ce7bdb335a435143ec (MD5) / Neste trabalho, desenvolvemos uma nova metodologia para a obtencao estereosseletiva de pirrolidin-2-onas substituidas na posicao 5 atraves de adicao de sais de potassio de organotrifluoroboratos a cations N-aciliminio ciclicos. As reacoes de ƒ¿- amidoalquilacao envolvem lactamas derivadas do acido tartarico . (3R,4R)-3,4,5-tris- (acetoxi)-1-benzil-2-oxopirrolidin-3-il, (3R,4R,5R)-3,4-bis-(acetoxi)-5-hidroxi-1-benzil-2- pirrolidinona e sais de potassio de organotrifluoroboratos alquilicos, arilicos, heteroarilicos, alilicos e alquinilicos, fornecendo pirrolidin-2-onas substituidas na posicao ƒ¿ de 1 a-b, com rendimentos que variam de 63% a 87% e com diastereosseletividade de moderadas a boas, onde o diastereoisomero syn foi obtido preferencialmente nos casos onde o carbono nucleofilico tem hibridizacao sp e sp2 e ocorrendo a inversao da diastereosseletividade, isto e, preferencialmente o diastereoisomero anti nos casos de carbonos hibridizados sp3. A estereoquimica relativa syn/anti dos produtos majoritarios foi inferida atraves dos dados espectroscopicos de RMN de 1H e 13C. Os sais de heteroaril, aril, alquil e acetilênicos foram obtidos através da geração dos respectivos ânions organomagnésio e organolítio seguido pela adição de trimetilborato à baixa temperatura e posterior reação com KHF2 aquoso. / In this work, we developed a new methodology for the stereoselective acquisition of substituted pyrrolydin-2-ones in the 5 position through the addition of potassium organotrifluoroborate salts to cyclic N-acyliminium cations. The á-amidoalkylation reactions involve lactams derivative tartaric acid – (3R, 4R, 5R)-3,4-bis-(acetoxy)-5- hidroxy-1-benzyl-2-pyrrolydinone and alkyl, aryl, heteroaryl, allyl and alkynyl potassium organotrifluoroborate salts, providing substituted pyrrolydin-2-ones in the á position of 1 ab, with yield variable of 63% to 87% and diastereoselectivity of moderate to good, where the diastereoisomer syn were obtained preferentially in the cases where of the nucleophilic carbon have sp and sp2 hybridization and occurring the inversion of the diastereoselectivity, that is, preferentially the diastereoisomer anti in the case of carbon hybridization sp3. The relative stereochemistry syn/anti of the majority products were deduce through of the spectroscopic data of 1H and 13C NMR. The salts of heteroaryl, aryl, alkyl and acetylenes compounds were obtained through the generation of the respective organomagnesium and organolitium anions followed by the addition of trimethylborate at low temperature and further reaction with aqueous KHF2. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

In der vorliegenden Arbeit sollten sowohl neue Polyharnstoffe als auch makrozyklische Harnstoffe bzw. Amidine auf Basis von 2,6-Diaminopyridin im Hinblick auf eine potentielle Anwendung in der supramolekulare Chemie hergestellt und charakterisiert werden. Ab initio-Berechnungen zufolge, sollten die linearen Harnstoffoligomere aufgrund von nichtkovalenten Wechselwirkungen ab dem Tetramer eine helikale Struktur aufweisen. In dieser Arbeit sollten die Harnstoffoligomere über einen stufenweisen Aufbau mit 2,6-Diaminopyridin (2,6-DAPy) bzw. dem Dimermolekül als Ausgangsstoff synthetisiert werden. Die Idee war unter Verwendung des Dimers im ersten Aufbauschritt das lineare Tetramer als Hauptprodukt zu erhalten und die Bildung von zyklischen Trimeren zu unterbinden. Bei der Darstellung der Harnstoffoligomere mit einem Überschuss an 2,6-DAPy und N,N'-Carbonyldiimidazol (CDI) bei 100 °C und bei Raumtemperatur in DMSO wurden Harnstoffgemische aus linearem Dimer (linH-Di), Trimer (linH-Tri), Tetramer (linH-Tetra) und zyklischem Trimer (cyH-Tri1) erhalten. Eine Trennung dieser durch Extraktion oder mittels Säulenchromatographie konnte aufgrund der strukturellen Ähnlichkeiten der Verbindungen nicht durchgeführt werden. Allerdings konnte durch Verwendung von THF das lineare Dimer bei Raumtemperatur rein erhalten werden. Eine Umsetzung des Dimers linH-Di mit CDI in DMSO bei 100 °C führte nicht zu den gewünschten offenkettigen Harnstoffen, sondern zu zyklischen Verbindungen. NMR-Untersuchungen zeigten, dass es sich hierbei um ein Gemisch aus zwei zyklischen Trimeren und einem zyklischen Tetramer handelt. Zwei Hauptgründe sind für die Bildung der Zyklen im Falle des Dimers als Ausgangsstoff verantwortlich: Erstens ist das Dimer in DMSO bei höheren Temperaturen instabil, was durch entsprechende Versuche bei 100 bis 140 °C gezeigt werden konnte. In den NMR-Spektren sind neben dem zyklischen Trimer cyH-Tri1 sowohl lineare Harnstoffe linH-Tri und linH-Tetra als auch das 2,6-Diaminopyridin nachzuweisen. Zweitens belegen sowohl TGA-Messungen als auch temperaturabhängige Synthesen (80 °C bis 180 °C in DMSO), dass das zyklische Trimer cyH-Tri1 thermodynamisch am stabilsten ist. Die unerwartete Bildung der zyklischen Trimere bei den Umsetzungen des linH-Di kann durch Austausch- und Nebenreaktionen erklärt werden. Durchgeführte Modellreaktionen belegen, dass freie Aminogruppen für Austauschreaktionen (zwischen NH2- und NH-Gruppe) notwendig sind. Andernfalls sind keine Reaktionen, z. B. zwischen zwei Harnstoffgruppen, nachzuweisen. Des Weiteren treten vermutlich auch Nebenreaktionen zwischen einem Dimermolekül und einem temporär vorliegenden Isocyanat unter Bildung einer Biuretverbindung auf. Durch den Zerfall der Biuretverbindung entsteht ein Isocyanat, das mit einem weiteren Dimermolekül zu einem linearen Trimer reagieren kann. Eine anschließende Reaktion mit CDI führt dann zur Bildung eines zyklischen Trimers. Mittels ESI-MS- und NMR-Untersuchungen konnte erstmals eine mögliche Struktur des zyklischen Tetramers cyH-Tetra angegeben werden. Bei cyH-Tetra können maximal zwei H-Brücken ausgebildet werden, wohingegen die Struktur des zyklischen Trimers durch drei intramolekulare H-Brücken stabilisiert wird. Das erklärt auch die thermodynamische Bevorzugung des zyklischen Trimers. Um nun aber gezielt offenkettige Harnstoffoligomere herzustellen und eine Zyklenbildung vollständig zu vermeiden, wurde die Reaktion kinetisch beeinflusst. Dazu wurde neben der Temperatur und der Stöchiometrie auch das Lösungsmittel variiert. Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass nur bei niedrigen Temperaturen (T < 80 °C) die Zyklenbildung unterdrückt werden kann. Des Weiteren ist die Verwendung von polaren Lösungsmitteln (DMSO, THF, DMF und Aceton) notwendig, um die Edukte in ausreichender Menge zu lösen. Hinsichtlich der Stöchiometrie ist das Bild uneinheitlich. Als beste Methoden zur Darstellung des linH-Tetra erwiesen sich die Synthesen bei Raumtemperatur in THF und DMF. Ein weiterer Ansatz wurde mit MALDI-TOF-MS charakterisiert. Neben dem linearen Tetramer linH-Tetra treten noch längerkettige, vorwiegend geradzahlige Oligomere bis zum Dodecamer und zyklische Harnstoffe (bis zum Octamer) auf. Dabei ist die Intensität des linearen Tetramers am größten. Mittels dieser Methode wurde somit erstmals der Nachweis für das Auftreten von längerkettigen Harnstoffen erbracht. Alternative Synthesemethoden zur Darstellung von Harnstoffoligomeren mit Di-tert-butyldicarbonat und mit Hilfe von Templaten wurden ebenfalls in dieser Arbeit durchgeführt. In beiden Fällen konnten sowohl lineare als auch zyklische Harnstoffe hergestellt werden. Eine Verbesserung hinsichtlich der Ausbeute an linH-Tetra konnte mit diesen Synthesevarianten jedoch nicht erzielt werden, da die Anteile an längerkettigen Verbindungen geringer ausfielen als bei den Umsetzungen des Dimers mit CDI. Ein weiteres Ziel der Arbeit war die Synthese von substituierten zyklischen Harnstoff- und Amidintrimeren über Kondensationsreaktionen der entsprechenden 4-Alkyl-(Aryl)-oxy-2,6-diaminopyridine mit CDI in DMSO und mit Triethylorthoformiat in Substanz. Die benötigten substituierten Diamine wurden ausgehend von der Chelidamsäure über eine Veresterung/Veretherung und einen Curtius- bzw. Hofmann-Abbau hergestellt. TGA-Untersuchungen an diesen Trimeren zeigten, dass der Masseverlust bei den Proben mit einer Butyloxyseitenkette im Vergleich zu den anderen geringer ist. Das hängt damit zusammen, dass bei den Zyklen mit einer Hexyloxy-, Dodecyloxy- und Benzyloxyseitenkette neben dem Abbau der Seitenketten auch ein uncharakteristischer Zerfall der Hauptkette (Ringsystem) stattfindet. Hingegen werden die Butyloxyseitenketten nacheinander und nur unvollständig für T < 800 °C abgespalten; ein Abbau der Hauptkette ist nicht ersichtlich.

The known 2-aryl-6,8-dibromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 122 were dehydrogenated using thallium(III) p-tolylsulfonate in dimethoxyethane under reflux to afford the 2-aryl-6,8-dibromoquinolin-4(1H)-ones 136. Palladium-catalyzed Sonogashira cross-coupling of the 2-aryl-6,8-dibromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones with terminal alkynes in the presence of PdCl2(PPh3)2-CuI (as homogeneous catalyst source) and 10% Pd/C-PPh3-CuI (as heterogeneous catalyst source) catalyst mixture and NEt3 as a base and co-solvent in ethanol under reflux afforded the corresponding 6,8-dialkynyl-2-aryl-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 138 and 8-alkynyl-2-aryl-6-bromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 137, respectively. PdCl2-catalyzed electrophilic cyclization of the 8-alkynyl-2-aryl-6-bromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones in acetonitrile under reflux afforded the 4-aryl-8-bromo-2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 139 or the 2-aryl-6-bromo-8-(4-hydroxybutanoyl)-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 140 from the 4-phenylethynyl-substituted or 4-alkylethynyl-substituted precursors, respectively. The 2-aryl-6,8-dibromoquinolin-4(1H)-ones 136 wturn, subjected to similar homogeneous and heterogeneous palladium catalyst sources using NEt3 as a base in DMF-water mixture under reflux and K2CO3 as a base in dioxane under reflux afforded 2,8-disubstituted 4-aryl-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 143 and 2-substituted 4-aryl-8-bromo-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 142, respectively. The monoalkynylated 4-aryl-8-bromo-2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 139 and 2-substituted 4-aryl-8-bromo-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 142 were subsequently transformed using palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling with arylboronic acids in the presence of PdCl2(PPh3)2-PCy3 catalyst mixture and K2CO3 as a base in dioxane-water mixture to afford the corresponding novel 8-substituted 2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 141 and 2,8-disubstituted 4-aryl-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 144, respectively. All the new compounds were characterized using a combination of 1H NMR, 13C NMR, IR, mass spectroscopic techniques and X-ray crystallography. / Chemistry / D. Phil. (Chemistry)