[pt] As reações de acoplamento C-C e C-N são metodologias muito úteis na funcionalização de estruturas orgânicas, principalmente no que tange a inserção de grupos arila em plataformas específicas. Chalconas são cetonas alfa, beta-insaturadas bastante exploradas na literatura devido à facilidade de obtenção e à estrutura facilmente modulável, o que faz com que as propriedades desses compostos possam ser dirigidas para objetivos específicos (chalconas bioativas, chalconas luminescentes, etc). Sua estrutura versátil permite utilizá-la como plataforma para reações regiosseletivas na porção olefínica e também permite funcionalizações nas porções arílicas. Para tal fim, reações de acoplamento carbono-carbono e carbono-nitrogênio catalisadas por metais de transição podem ser ferramentas de grande utilidade, especialmente na síntese de compostos poliarilados. O presente trabalho aborda a utilização de reações de acoplamento
catalisadas por metais de transição na síntese de novas beta-arilchalconas, alfa, beta-diarilchalconas e chalconas N-diaril-substituídas na porção aromática. O trabalho é dividido em duas grandes partes: na primeira parte são abordadas as arilações de Heck e Suzuki na porção alceno de chalconas, com a obtenção de compostos cuja estrutura está de acordo com o farmacóforo proposto para inibidores alostéricos da enzima fosfodiesterase-4 (PDE4). Na segunda parte, a Reação de Ullmann é utilizada como etapa chave na obtenção de chalconas N-diariladas na porção aromática, levando a uma biblioteca de novos compostos fluorescentes. Em relação à arilação da porção alquenílica das chalconas, reações
de Heck foram realizadas utilizando-se diferentes haletos aromáticos, resultando na obtenção de beta-arilchalconas com rendimentos variando de 20 a 85 porcento e relações E:Z de aproximadamente 75:25. A partir das misturas estereoisoméricas, obtevese isômeros majoritariamente E (E:Z maior 96:4) através de simples precipitações em solventes apropriados. Reações competitivas foram avaliadas por CG para a determinação da influência dos diferentes substituintes nos anéis aromáticos na velocidade da reação. alfa, beta-diarilchalconas foram obtidas a partir de intermediários beta-arilados, via metodologia sequencial de bromação seguida de acoplamento Suzuki, com rendimentos entre 60 e 99 porcento. Na segunda parte da dissertação é descrita a síntese de p-N-diarilaminochalconas, utilizando-se como etapa chave um acoplamento C-N catalisado por cobre. Foram obtidas chalconas com características D-n-D e D-n-A, além de beta-arilchalconas com características D-nD. Os compostos que apresentaram fluorescência mais intensa foram aqueles com característica D-n-D. A beta-arilação diminuiu consideravelmente a fotoluminescência dos compostos. A fluorescência dos compostos foi fortemente influenciada pelo solvente, sugerindo transferência de carga intramolecular no estado excitado. Com o objetivo de relacionar a estrutura dos compostos com suas características de emissão, foram realizados cálculos de DFT. / [en] C-C and C-N Coupling Reactions are useful methodologies for functionalization of organic structures, especially regarding the insertion of aryl groups in specific platforms. Chalcones are alpha, beta-unsaturated ketones widely explored in literature as a result of features such as easiness of preparation and highly modulating structure which allows the properties of these compounds to be directed for specific purposes (bioactive chalcones, luminescent chalcones, etc.) Its versatile structure allows it to be used as a platform for regioselective reactions in the olefin moiety and the structures also allows functionalization in the aryl fragment. For this purpose, the carbon-carbon and carbon-nitrogen reactions catalyzed by transition metals can be very useful tools, especially in the synthesis of polyarylated chalcones.The present work describes the use of metal-catalyzed coupling reactions in the synthesis of new beta-arilchalcones, alpha, beta-diarylchalcones and N-diaryl-substituted chalcones on the aromatic moiety. The manuscript is divided into two major parts: the first part deals with Heck and Suzuki Reactions in the alkene portion of chalcones, leading to compounds whose structures are in agreement with the proposed pharmacophore for allosteric inhibitors of the enzyme Phosphodiesterase 4 (PDE4). In the second part, the Ullmann Reaction is used as a key step in the synthesis of p-N-diarylated-chalcones, leading to a library of new fluorescent compounds.Regarding the arylation of the alkenyl moiety of chalcones, Heck reactions were carried out using different aromatic halides resulting in beta arylchalcones, in yields ranging from 20 to 85 porcento and E:Z ratios of approximately 75:25. From the stereoisomeric mixtures, the E-isomers could be isolated by simple precipitations in appropriate solvents. Competitive reactions were evaluated by GC to determine the influence of the different substituents on the aromatic rings over the reaction rate. alpha, beta-diaryl-chalcones were obtained from beta-aryl intermediates via sequential bromination/Suzuki coupling in yields of approximately 50 porcento. In the second part of this work the synthesis of diarylaminochalcones is described using a copper-catalyzed C-N coupling as the key step. Chalcones with D-n-D and D-n-A characteristics were obtained, as well as beta-arylchalcones with D-n-D design. The compounds that showed the most intense fluorescence were those with D-n-D characteristics. beta-arylation
considerably decreases these compounds photoluminescence. Solvent effects were observed suggesting intramolecular charge transfer in the excited state. To relate the structure of the compounds with their emission characteristics, DFT experiments were performed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:49003 |
| Date | 16 July 2020 |
| Creators | RAFAELA GOMES MARTINS DA COSTA |
| Contributors | JONES LIMBERGER, JONES LIMBERGER |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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