ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: SÍNTESE E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE FITOTÓXICA DE DERIVADOS DO COMPOSTO 3,4-DIBROMOFURAN-2(5H)-ONA
AUTORES: BARCELOS, R. C. (UFV) ; PINHEIRO, P. F. (UFV) ; BARBOSA, L. C. A. (UFV) ; MALTHA, C. R. A. (UFV) ; TEIXEIRA, R. R. (UFV)
RESUMO: O presente trabalho descreve a síntese dos compostos 3-bromo-4-(2-metoxifenil)furan-2(5H)-ona [7], 3-bromo-5-(3,4-metilenodioxibenzilideno-4-(2-metoxifenil)furan-2-(5H)-ona [8] e 3,4-dibromo-5-(3,4-metilenodioxibenzilideno)furan-2(5H)-ona [9] a partir da lactona 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona [1]. A atividade fitotóxica desses compostos foi avaliada sobre o crescimento radicular e a germinação das sementes de pepino (Cucumis sativus) e de sorgo (Sorghum bicolor).
PALAVRAS CHAVES: acoplamento de suzuki, γ-alquilidenobutenolídeos, herbicida.
INTRODUÇÃO: Os compostos 3,4-dihalofuran-2(5H)ona (1 e 2), figura 1, têm sido utilizados no preparo de substâncias do tipo 4-aril-3-bromo-furan-2(5H)-onas (3), sendo as mesmas obtidas em procedimentos regiosseletivos via reação de acoplamento cruzado de Stille, com utilização de ariltrialquilestânicos. Reações de acoplamento de Suzuki, usando-se ácidos arilborônicos, também têm sido empregadas (BELLINA et al, 2001).
Arilderivados do composto do tipo 3 podem ser precursores para a síntese de -alquilidenobutenolídeos, substâncias que apresentam como característica estrutural comum a presença de um anel lactônico ,-insaturado de cinco membros e um grupo alquilideno substituinte na posição . Os rubrolídeos (4a-d) e os nostoclídeos (5a-b) são exemplos representativos desta classe de substâncias (BELLINA e ROSSI, 2002).
Tendo em vista a potencial atividade herbicida dos nostoclídeos 5a e 5b (BARBOSA et al., 2007) e a semelhança estrutural dessas substâncias em relação aos rubrolídeos (ambos os compostos possuem o sistema de anel 5-benzilidenofuran-2(5H)-ona), vislumbrou-se a síntese e avaliação da fitotoxicidade de compostos análogos aos rubrolídeos (4). Conforme relatos da literatura, estes compostos apresentam potencial atividade citotóxica e antiinflamatória (BELLINA e ROSSI, 2001), entretanto a atividade fitotóxica dos mesmos não foi ainda explorada.
Dessa forma, nesse trabalho descreve-se a síntese de novos derivados do composto 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona [1], tais como 3-bromo-4-(2-metoxifenil)furan-2(5H)-ona [7], 3-bromo-5-(3,4-metilenodioxibenzilideno-4-(2-metoxifenil)furan-2-(5H)-ona.[8] e 3,4-dibromo-5(3,4-metilenodioxibenzilideno)furan-2(5H)-ona [9]. Também são apresentados os resultados da avaliação da atividade fitotóxica dessas substâncias.
MATERIAL E MÉTODOS: A lactona 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona [1] foi obtida por meio da redução do ácido mucobrômico em metanol [6], utilizando-se boroidreto de sódio (NaBH4). Posteriormente, a reação catalisada por PdCl2(MeCN)2 entre [1] e o ácido 2-metoxifenilborônico, resultou na formação do composto 4-aril-3-bromofuran-2(5H)-ona [7] (Figura 2). Os compostos [8] e [9] foram sintetizados via reação de alquilidenação entre as lactonas [1] e [7], respectivamente, e piperonal, processo em que se utilizou os reagentes TBDMSOTf e DBU (BARBOSA et al., 2007). Após elaboração da reação, os compostos foram purificados por cromatografia em coluna de sílica gel e/ou recristalização.
Os ensaios biológicos foram realizados para avaliar a atividade fitotóxica dos compostos [7], [8] e [9] sobre o crescimento radicular e a germinação das sementes de pepino (Cucumis sativus) e de sorgo (Sorghum bicolor). Foram preparadas soluções das referidas substâncias na concentração de 5 x 10-4 mol L-1, usando-se xileno, propan-3-ona e twen 80 como surfactante. Cada tratamento foi composto por cinco placas de Petri, às quais foram adicionadas 20 sementes de pepino ou sorgo e 4 mL da solução de cada composto. As placas de Petri foram vedadas e colocadas em câmara para germinação a 25 ± 0,5 ºC, onde permaneceram por 72 horas. Após esse período, foi feita a análise da taxa de germinação das sementes e medição dos comprimentos das raízes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A figura 2 apresenta a rota sintética utilizada no preparo dos compostos [7], [8] e [9]. A lactona [1] foi obtida pela redução do ácido mucobrômico [6] em metanol com NaBH4, com rendimento de 80%.
A reação de acoplamento de Suzuki entre [1] e o ácido 2-metoxifenilborônico resultou na obtenção do composto [7], de forma regiosseletiva, com rendimento de 46%.
A reação de alquilidenação entre o piperonal e as correspondentes lactonas, na presença de TBDMSOTf e DBU, originou os compostos [8] e [9], com rendimentos de 54% e 65%, respectivamente.
As estruturas dos compostos foram confirmadas por análises espectroscópicas (IV e RMN 1H e de 13C) e espectrometria de massas. Experimentos de RMN bidimensionais também foram utilizados.
Com relação aos ensaios biológicos, os compostos [7], [8] e [9] inibiram o crescimento radicular de pepino (Cucumis sativus) em 17, 33 e 5%, respectivamente. A avaliação da atividade desses compostos sobre a germinação de sementes de sorgo mostrou inibição quando foram utilizadas as lactonas [8] (5%) e ]9] (3%). No caso da lactona [7], observou-se estímulo sobre a germinação das sementes de sorgo (23%). Dessa forma, o composto [8] apresentou maior efeito fitotóxico.
CONCLUSÕES: A síntese dos compostos [7], [8] e [9] foi realizada a partir do composto 3,4-dibromofuran-2(5H)-ona [1], sendo obtidos com rendimentos de 46, 54%, 65%, respectivamente. O composto [7] inibiu em 17% o crescimento da raíz de pepino e estimulou o crescimento radicular de sorgo em 23%. A atividade fitotóxica observada com o composto [9] foi pouco significativa. Já o composto [8] apresentou uma atividade fitotóxica mais elevada, inibindo em 33% o crescimento da raíz de pepino e em 5% o crescimento radicular de sorgo. De acordo com os resultados, novos compostos deverão ser obtidos e testados.
AGRADECIMENTOS: Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BARBOSA, L. C. A., ROCHA, M. E., TEIXEIRA, R. R., MALTHA, C. R. A. and FORLANI, G. Synthesis of 3-(4-Bromobenzyl)-5-(arylmethylene)-5H-furan-2-ones and their activity as inhibitors of the photosynthetic electron transport chain. J. Agric. Food Chem., 55, 8562-8569, 2007.
BELLINA, F.; ANSELMI, C.; VIEL, S.; MANNINA, L.; ROSSI, R. Selective synthesis of (Z)-4-aryl-5-[1-(aryl)methylidene]-3-bromo-2-(5H)-furanones. Tetrahedron, v. 57, 9997-10007, 2001.
BELLINA, F.; Rossi, R. Synthetic applications of 3,4-dihalo-2-(5H)-furanones: A formal total synthesis of nostoclides I e II. Synthesis, nº 18, 2729-2732, 2002.
