ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: SÍNTESE DA 3-(4-NITROBENZILI)-5-( 4-HIDROXI, 5-METOXI)-BENZILIDENO
AUTORES: SOUZA, C. A (UFPE) ; SILVA, I. M (UFPE) ; MAGALHÃES, L. P. M. (UFPE) ; ALBUQUERQUE, J. F. C. (UFPE)
RESUMO: A Química Orgânica experimental tem dado um grande passo nos últimos anos devido o aparecimento de novas doenças antes desconhecidas. Esse novo passo da Química é devido a descoberta de novos medicamentos na tentativa de sanar doenças até então desconhecidas. Pesquisadores tentam melhorar a atividades de muitas moléculas modificando suas estruturas. Nessa tentativa foi sintetizada uma nova molécula e determinada sua estrutura química por métodos espectrométricos convencionais. O composto foi obtido da tiazolidina-2,4-diona por alquilação com o brometo de 4-nitrobenzila catalisada por hidróxido de potássio em metanol e posteriormente condensado com o 4-hidroxi, 5-metoxibenzaldeído em etanol. O produto foi purificado por lavagem e coluna cromatográfica, e identificada sua estrutura química.
PALAVRAS CHAVES: tiazolidina,ttiazolidinadiona;ttiazolidinona
INTRODUÇÃO: A síntese de novos compostos químicos vem contribuindo decisivamente para a evolução dos medicamentos, principalmente atrelados a novas doenças ou a doenças já existentes, porém sem cura determinada. Essa inovação encontra-se atribuída ao uso de novas metodologias sintéticas e aos estudos relação estrutura-atividade. A otimização de fármacos já existentes deve-se nos últimos anos a química medicinal que permite a modelagem molecular de novos compostos. Essa nova divisão da química visando a otimização de fármacos já existentes, veio desenvolver tanto os novos conhecimentos como seus efeitos colaterais (KOROLKOVAS et al., 1988). Os compostos tiazolidínicos são vastamente conhecidos na literatura pelo seu importante arsenal terapêutico e por possuírem propriedades com amplo espectro de ação farmacológica (SALAMA et al., 1990; BONDE et al., 2004; Allen et al., 2004; MONTANARI et al., 2004). O anel tiazolídínico é a substância de partida, onde diversos substituintes químicos são acoplados ao núcleo heterocíclico. Cada posição desse núcleo é bastante reativa e mostra a possibilidade de diversas substituições, seja adicionando carbonila, enxofre, anel aromático, cadeia carbônica aberta ou cíclica, e diversos outros radicais importantes na química medicinal. Graças a estas substituições diversos medicamentos já foram produzidos e lançados no comércio com diversas finalidades, principalmente no campo da diabetes. Entre as várias reações das tiazolidinas temos duas delas que são bastante exploradas, estas reações são N-alquilação e condensação. Devido a essas importantes informações foi planejada a síntese de um novo derivado tiazolidínico e determinada sua estrutura química. Esse novo composto futuramente será acoplado a outras moléculas e testadas suas atividades biológicas.
MATERIAL E MÉTODOS: O composto 3-(4-nitrobenzil)-5-(4-hidroxi, 5-metoxibenzilideno)-tiazolidina-2,4-diona (Ju-262), seguiu a rota sintética partindo da tiazolidina-2,4-diona (LIBERMAN et al., 1948) obtida pela reação da tiouréia e do ácido monocloroacético em meio aquoso sob refluxo. Esse composto já conhecido foi cristalizado em etanol, seco e comprovado a estrutura química. Em seguida foram realizadas duas etapas: A primeira etapa foi à reação da tiazolidina-2,4-diona (Ju-32) com o brometo de 4-nitrobenzil, usando hidróxido de potássio e metanol para formar o composto 3-(4-nitrobenzil)-tiazolidina-2,4-diona (Ju-187). Na etapa seguinte, esta substância foi solubilizada em etanol deixada sob agitação magnética a frio até dissolução completa. Em seguida foi adicionado (gota a gota) uma solução de 0,2048 g (0,00079 moles) de 4-hidroxi, 5-metoxibenzaldeído em 5 mL de metanol e 0,07 mL de piperidina e aquecido a 70ºC sob agitação magnética com a finalidade de formar o ânion reacional. A reação permaneceu em agitação durante vinte minutos. Após esse período o balão contendo o material foi transportado para a capela, acoplado ao condensador e aquecido a refluxo. A reação foi acompanhada por cromatografia de camada fina até se completar, sendo o acompanhamento feito a cada meia hora. Em seguida o conteúdo do balão foi vertido para um béquer, resfriado, adicionado gelo triturado e deixado em geladeira durante quatro horas formando um precipitado que foi filtrado em funil sinterizado, lavado com água destilada fria, para retirar vestígios da base, e em seguida com etanol para retirar pequenas impurezas. O material foi seco em estufa a 37ºC durante 24 horas depois permaneceu em dessecador com sílica e vácuo por mais 24 horas. Após o término, a reação foi pesada e determinada as constantes físicas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A formação da tiazolidina-2,4-diona (Ju-32), já é conhecida da literatura sendo o composto de partida de todas as reações realizadas em nosso laboratório, portanto apresentou-se com o mesmo aspecto e cor branca das reações anteriores conservando o mesmo ponto de fusão, Rf e absorções no Infravermelho, mesmo peso molecular e ponto de fusão determinado. O composto intermediário, o 3-(4-nitrobenzil)-tiazolidina-2,4-diona (Ju-187), obtido da reação de N-alquilação da Ju-32 com o brometo de 4-nitrobenzil, também já é conhecida do laboratório e apresentou as mesmas características exibidas em outros experimentos do laboratório. Conservou a mesma coloração branca com as mesmas constantes físicas já determinadas anteriormente. A estrutura química foi comparada com dados anteriores dos espectros físicos convencionais. O composto alvo desse trabalho foi o 3-(4-nitrobenzil)-5-(4-hidroxi, 5-metoxibenzilideno)-tiazolidina-2,4-diona (Ju-262). Este foi sintetizado de acordo com os métodos utilizados na literatura (BROWN, 1961; CHANTEGREL, 2002). A substância em estudo foi formada após 15 horas de reação, a temperatura de 70º C. Essa reação foi realizada por quatro vezes consecutivas até o ajustamento completo do método. A princípio o experimento foi realizado a temperatura de 100ºC, porém o rendimento não foi satisfatório porque apresentou baixíssimo rendimento e vários vestígios de impurezas. Outros experimentos foram realizados baixando a temperatura para 90, e posteriormente para 80ºC até conseguir a temperatura ideal que foi 70ºC. A esta temperatura o rendimento da reação aumentou consideravelmente e a formação de vestígios de compostos secundários foi mínima. A estrutura química do composto foi determinada através de métodos físicos, RMN, Infravermelho e espectrometria de massas.
CONCLUSÕES: O composto 3-(4-nitrobenzil)-5-(4-hidroxi, 5-metoxibenzilideno)-tiazolidina-2,4-diona (Ju-262), foi sintetizado usando piperidijna como base. A partir dos resultados obtidos, constatamos que o método sintético utilizado foi adequado para a reação, cujo rendimento e tempo reacional foram satisfatórios. Os resultados comprovaram que a temperatura adequada é 70ºC, pois, além de aumentar o rendimento, também conseguiu melhorar o grau de pureza da reação. O resultado da reação foi comprovado através de suas constantes físicas e com os dados espectrométricos.
AGRADECIMENTOS: À FACEPE pelo suporte financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BONDE, C. G.; GAIKWAD, N. J. 2004. Synthesis and preliminary evaluation of some pyrazine containing thiazolines and thiazolidinones as antimicrobial agentes. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 12, 2151-2161.
BROWN, F. C. 4-Thiazolidinones, Chem. Rev., v. 6, pp.: 463-521, 1961.
CHANTEGREL, J.; ALBUQUERQUE, J. F. C.; GUARDA, V. L. PERRISIN, M.; LIMA, M. C. A. GALDINO, S. L.; BRANDÃO, S. S.; THOMASSON, F.; PITTA, I. R.; & LUU-DUC, C. Travail original synthèse et étude structurale de nouvelles 4-thioxothiazolidin-2-ones substituées. Ann. Pharm. Fr., v. 60, pp. 403-409, 2002.
KOROLKOVAS, A. l.; BURCKHALTER, J. H. Química Farmacêutica, Rio de Janeiro, Ed. Guanabara Dois, 1982, 783 p.
LIBERMANN, D.; HIMBERT, J.; HENGL, L. 1948. La thiazolidione, point de depart d’une synthése des acides thiopyruviques et thioglyoxyliques substituées. Bull. Soc. Chim. Fr, 11-12: 1220-1224.
MONTANARI, M.L.C.; ANDRICOPULO, A.D.; MONTANARI, C.A. 2003. Calorimetry and structure–activity relationships for a series of antimicrobial hydrazides. Thermochimica Acta. 48,p. 230, 2004.
SALAMA, H.M.; LABOUTA, I.M.; MOUSTAFA, M.A. 1990. Synthesis and in vitro
antimicrobial evaluation of some 5-substituted-3-phenacylthiazolidine-2,4-diones. Alex. J. Pharm. Sci., v. 4, n. 1, p. 44-46.
