ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: SÍNTESE DE γ-ALQUILIDENOBUTENOLÍDEOS DERIVADOS DA FURAN-2(5H)-ONA
AUTORES: BICALHO, K.U. (UFV) ; SOUZA, K.A.P. (UFV) ; BARBOSA, L.C.A. (UFV) ; MALTHA, C.R.A. (UFV) ; TEIXEIRA, R.R. (UFV)
RESUMO: Descreve-se neste trabalho a síntese de dois novos γ-alquilidenobutenolídeos ((5Z)-3-(3-clorobenzil)-5-(4-bromobenzilideno)furan-2(5H)-ona e (5Z)-3-(3-clorobenzil)-5-(2-bromobenzilideno)furan-2(5H)-ona). A rota sintética utilizada para o preparo destes compostos apresenta como intermediário chave a lactona 3-clorobenzilfuran-2(5H)-ona. Os butenolídeos sintetizados foram completamente caracterizados por técnicas espectroscópicas (IV e RMN) e espectrométricas (EM), sendo subsequentemente submetidos a testes para avaliação de sua fitotoxicidade.
PALAVRAS CHAVES: nostoclídeos, herbicidas
INTRODUÇÃO: Butenolídeos são compostos que têm atraído considerável atenção na área de síntese orgânica, uma vez que ocorrem como sub-unidade estrutural em um grande número de produtos naturais biologicamente ativos, isolados de diferentes fontes (SOUZA, 2006). Vários butenolídeos sintéticos e naturais com atividade biológica são conhecidos, dentre os quais os nostoclídeos. Na busca por novos herbicidas, os nostoclídeos podem ser considerados compostos modelos (lead structures) em vista da similaridade estrutural destes com a cianobacterina. Esta última substância possui comprovada atividade herbicida sendo capaz de inibir o transporte de elétrons no fotossistema II da fotossíntese (GLEASON, 1990). Assim, neste trabalho descreve-se a síntese e a caracterização estrutural de dois butenolídeos, análogos aos nostoclídeos, envolvendo a reação de condensação aldólica entre a lactona [3] e aldeídos aromáticos. Discute-se ainda a avaliação da atividade fitotóxica dos análogos sintetizados.
MATERIAL E MÉTODOS: A um balão bitubulado, sob atmosfera de nitrogênio, adicionou-se furan-2-il N,N,N’,N’-tetraetildiamidofosfato [2] (3,65 mmol) e THF anidro. A mistura resultante foi resfriada a -78 °C e adicionou-se n-BuLi (8,25 mmol). A adição ocorreu de modo que a temperatura não ultrapassasse – 55 °C. A mistura resultante foi mantida a -78 °C por 20 minutos e em seguida adicionou-se brometo de 3-clorobenzila (7,67 mmol) dissolvido em THF anidro. Ao término da adição, a reação foi deixada sob agitação magnética até que a temperatura se igualasse à temperatura ambiente. Ao produto formado, um óleo de coloração marron-avermelhada, adicionou-se ácido fórmico (5,0 mL) e a mistura foi agitada à temperatura ambiente por 45 minutos. Adicionou-se benzeno (12,0 mL) e o excesso de ácido fórmico foi removido num evaporador rotatório. O material foi purificado em coluna de sílica-gel resultando na lactona [3] com 50% de rendimento. Os análogos [4a] e [4b] foram obtidos a partir desta lactona (0,57 mmol), que foi dissolvida em DCM anidro juntamente com o correspondente aldeído aromático (1,2 mmol). Em seguida adicionaram-se TBDMSOTf (0,74 mmol) e DIPEA (1,2 mmol) à mistura e esta foi agitada à temperatura ambiente por 1 h. Adicionou-se DBU (1,22 mmol) e a mistura foi refluxada por 3 h. Após a elaboração, o material resultante foi purificado em coluna de sílica-gel resultando nos análogos [4a] e [4b] com 26% e 33% de rendimento, respectivamente. Para realização dos testes biológicos, sementes de sorgo (Sorghum bicolor) e pepino (Cucumis sativus) foram incubadas a 25 °C, durante 72 h. Foram preparadas soluções (100 ppm) dos compostos, utilizando-se 5,0 mg do composto, 12 μL de pentan-3-ona, 24 μL de xileno, 36 μL de monoleato de polietileno glicol (Tween 80) e 2 mL de água destilada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os compostos sintetizados (4a e 4b) foram obtidos seguindo a rota sintética mostrada na Figura 1. As estruturas dos compostos [4a] e [4b] foram confirmadas pelas análises espectroscópicas e espectrométricas. Nos espectros de massas observou-se um pico em m/z 374 correspondente ao pico [M+.], confirmando a fórmula molecular C18H12BrClO2. Observou-se também a presença dos picos [M+2] e [M+4]. No espectro no Infravermelho, verificou-se a presença de bandas em 1757 cm-1 e 1777 cm-1 que confirmaram a presença do grupo carbonila nos compostos [4a] e [4b], respectivamente. A presença do grupo benzílico na estrutura do composto [4a] foi confirmada pela observação do simpleto em δ 3,72 no espectro de RMN de 1H atribuído aos hidrogênios metilênicos. O tripleto em δ 6,94 e o simpleto em δ 5,80 foram atribuídos aos hidrogênios olefínicos H-4 e H-6, respectivamente. Ainda para o composto [4a], no espectro de RMN de 13C verificou-se sinais em δ 170,0, relativo à carbonila lactônica, e em δ 148,0 relativo ao carbono não hidrogenado C-5. Observações similares, relativas à identificação dos sinais em RMN de 1H e RMN de 13C, foram verificadas para o composto [4b]. Nos testes biológicos, os compostos em questão inibiram o crescimento radicular de sorgo (Sorghum bicolor) e de pepino (Cucumis sativus). Os resultados estão apresentados na Tabela 1. Os resultados mostram que a variação da posição do substituinte bromo no anel aromático do grupo benzilidênico interferiu na atividade fitotóxica destes compostos. A substância [4a], apresentando o halogênio na posição para do referido anel apresentou maior atividade para as duas espécies testadas. Além disso, pelos resultados pôde-se perceber que os compostos apresentaram maior efeito sobre o crescimento radicular de sorgo (Sorghum bicolor)
CONCLUSÕES: A reação de alquilidenação entre a lactona [3] e diferentes aldeídos aromáticos possibilitou a obtenção de dois novos análogos aos nostoclídeos. A avaliação da atividade fitotóxica dos compostos mostrou que os mesmos são capazes de inibir o crescimento radicular em espécies Sorghum bicolor e Cucumis sativus. A presença do bromo na posição para do anel benzilidênico conferiu maior atividade fitotóxica. Diante disso, novos análogos com diferentes padrões de substituição serão preparados a fim de se obter uma correlação estrutural para avaliação da atividade fitotóxica dessas substâncias.
AGRADECIMENTOS: Agradecimentos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GLEASON, F. K. The natural herbicide, cyanobacterin, specifically disrupts thylakoid membrane structure in Euglena gracilis strain Z. FEMS Microbiology Letters, 68:77-82, 1990.
SOUZA, M. V. N. Furanonas: uma importante classe de compostos farmacologicamente ativos, presentes em diversas espécies de produtos naturais. Rev. Bras. Farm., 87:30-36, 2006.
