A funcionalização regiosseletiva e quimiosseletiva de arenos e heterociclos utilizando reagentes organometálicos têm sido uma ferramenta importante na síntese de novas moléculas bioativas, assim como na química de materiais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a reatividade de novos reagentes mistos de magnésio e de lítio na funcionalização de nitrilas aromáticas (dicianobenzeno) e heteroaromáticas (furano, tiofeno, piridina e pirazina), uma vez que o grupo ciano é um importante intermediário sintético e pode ser transformado em diversos grupos funcionais. Para todos os substratos, foram realizados testes metodológicos, a fim de obter a melhor condição reacional de metalação utilizando a base organometálica TMPMgCloLiCl na presença ou ausência de aditivos, como ZnCl2. Após a formação do intermediário magnesiado, diferentes eletrófilos foram testados, levando aos produtos desejados em bons rendimentos. Por outro lado, após reações de transmetalação com cloreto de zinco, os intermediários puderam ser arilados através de reações de acoplamento cruzado de Negishi. Além disso, o estudo de metalação dirigida de nitrilas contendo furano e tiofeno em sua estrutura resultou na síntese de nitrilas heterocíclicas funcionalizadas em bons rendimentos. De forma similar, na sequência do trabalho, as funcionalizações de uma série de piridinas e pirazinas foram avaliadas utilizando a base TMPMgCloLiCl , tanto em condições convencionais, quanto pelo uso de irradiação de micro-ondas na etapa de metalação. Após as reações dos reagentes organomagnésio correspondentes com diversos eletrófilos, foram obtidos pirazinas e piridinas funcionalizadas com interessantes quimio- e regiosseletividades, e em rendimentos moderados. Finalmente, a reatividade de cianobenzenos e dicianobenzenos frente à base TMPMgCloLiCl foi também avaliada, e neste caso os reagentes de lítio se mostraram mais eficientes para funcionalização destes compostos. / The regio- and chemoselective functionalization of arenes and heterocycles using organometallic reagents has been an important synthetic tool in the synthesis of new bioactive molecules, as well as in materials chemistry. In this context, the objective of this study was to investigate the reactivity of new mixed magnesium-lithium reagents in the functionalization of aromatic nitriles (dicyanobenzene) and heteroaromatic (furan, thiophene, pyridine and pyrazine), whereas the cyano group is an important synthetic intermediate and can be transformed into various functional groups. For all substrates, methodological trials were performed in order to stablish the best reaction conditions of metalation using organometallic base TMPMgCloLiCl in the presence or absence of additives such as ZnCl2. After formation of the magnesiated intermediated, reactions were quenched with several electrophiles, leading to the desired products in good yields. Following a transmetalation step with ZnCl2, intermediates could be arylated using Negishi cross-coupling reactions. Moreover, the metalation study using nitrile-substituted furan and thiophene substrates resulted in functionalized heterocyclic nitriles in good yields. Similarly, the functionalization of pyridines and pyrazines with TMPMgCloLiCl were also evaluated using both conventional conditions and under microwave irradiation in the metalation step. After that, the treatment of the corresponding organomagnesium intermediates with various electrophiles provided functionalized pyrazines and pyridines with interesting chemo- and regioselectivity and in moderated yields. Finally, the reactivity of cyano- and dicyanobenzenes against the base TMPMgCloLiCl was also evaluated, however in this case the organolithium reagents appeared to be more efficient for the functionalization of this class of compounds
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-12122016-153326 |
| Date | 07 October 2016 |
| Creators | Santos, Fernanda Moraes dos |
| Contributors | Clososki, Giuliano Cesar |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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