ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Síntese de derivados de 3-furil-4,5-diidro-isoxazóis
AUTORES: BARBOSA, G. A. D. (IME) ; DE AGUIAR, A. P. (IME)
RESUMO: Este trabalho visou promover um estudo da ciclo-adição de óxidos de nitrila derivados do furaldeído e 5-nitro-2-furaldeído à acrilamida, utilizando uma metodologia versátil de oxidação de aldoximas (ácido tricloro-isocianúrico) empregada em nosso grupo de pesquisa. Foram obtidas isoxazolinas regiosseletivas 3,5-dissubstituídas com rendimentos preliminares que variam de 20-30%. Os produtos foram caracterizados empregando as técnicas de FT-IR, RMN 1H e 13C.
PALAVRAS CHAVES: ciclo-adição, isoxazolina, nitro-furano
INTRODUÇÃO: As isoxazolinas pertencem a uma classe de heterociclos amplamente descrita na literatura, que possuem uma rota sintética simples e versátil. Estas podem ser precursoras de diferentes compostos bioativos, por meio da diversificação de seus substituintes (RODRIGUES, 2008; PLENKIEWICZ, J., ZAGOZDA, M., 2007). Embora este heterociclo venha sendo sistematicamente estudado, a síntese de isoxazolinas contendo como substituinte um grupamento nitrofurano vêm sendo pouco reportada. Compostos contendo este grupamento vêm apresentando potencial atividade antifúngica e antibacteriana (LEE et al., 2007).
Os derivados isoxazolínicos (DI) podem ser formados regiosseletivamente a partir da reação de ciclo-adição 1,3-dipolar entre óxidos de nitrila e sistemas insaturados. Nosso grupo de pesquisa vem investigando tal reação empregando o ácido tricloro-isocianúrico (ATCI) como agente oxidante na formação de cloreto de imdoíla, precursor do óxido de nitrila (RODRIGUES, 2001).
Através dessa metodologia foram sintetizados dois derivados de isoxazolinas 3,5-dissubstituidas, contendo o grupo furano e nitro-furano na posição 3 do anel.
MATERIAL E MÉTODOS: A preparação das isoxazolinas foi conduzida de acordo com a rota sintética apresentada na Figura 1. Foram utilizados o nitro-furaldeído e o furaldeído como dipolo e a acrilamida como dipolarófilo. O aldeído foi convertido a aldoxima, após 3 horas de reação, utilizando NH2OH.HCl. A aldoxima formada tratada com ATCI e Et3N por 1 hora à 25°C, forneceu o cloreto de imidoíla. À acrilamida foram adicionados Et3N e o cloreto de imidoíla gerado em CH2Cl2. A reação permaneceu em agitação constante por 24h à 25°C. Os DI (I) e (II) foram obtidos com 21% e 30% de rendimento, respectivamente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O furaldeído foi inicialmente empregado como um padrão possibilitando investigar mais detalhadamente a real influência do grupo nitro na estrutura. As isoxazolinas foram caracterizadas por FT-IR, RMN 13C e 1H. No RMN 13 C o anel heterocíclico em ambos os casos foi caracterizado pelo sinal próximo a 150 ppm, 40 ppm e 80 ppm atribuídos ao C-3, C-4 e C-5 respectivamente. No RMN 1H foi observada uma multiplicidade de duplo-dupleto para os hidrogênios H4a com 3,64 ppm(2JH4a-H4b = 17,3; 3JH4a-H5 = 11,4) para a isoxazolina (I) e 3,60 ppm (2JH4a-H4b = 17,0; 3JH4a-H5 = 11,2) para a isoxazolina (II). Já o hidrogênio H4b só foi possível observar na isoxazolina (II) em 3,46 ppm (2JH4b-H4a = 17,0; 3JH4b-H5 = 6,5), pois o da isoxazolina (I) ficou sobreposto ao sinal da água do DMSO. O H5 na isoxazolina (I) foi caracterizado como um duplo-dupleto em 5,10 ppm(3JH5-H4a = 11,4; 3JH5-H4b = 6,9) e na isoxazolina (II) um duplo-dupleto em 5,0 ppm (3JH5-H4a = 11,2; 3JH5-H4b = 6,5). Em ambas isoxazolinas apresentaram dois sinais próximo a 7,6 e 7,4 ppm atribuídos aos hidrogênios do NH2. No FT-IR foram observados absorções próximo a 1600 cm-1 referente a ligação C=N do anel heterociclo, 3456 cm-1 para N-H de amidas e 1683cm-1 para C=O de amidas para as isoxazolinas (I) e (II). Para a isoxazolina (I) também foram observadas duas bandas em 1566 cm-1 e 1354 cm-1 para NO2. O processo de ciclo-adição conduziu a formação regiosseletiva de isoxazolinas com substituintes nas posições 3 e 5.
CONCLUSÕES: Embora a rota sintética não esteja otimizada tal metodologia mostrou-se promissora, visto os resultados obtidos para as isoxazolinas - I (21%) e II (30%). As estruturas dos compostos foram determinadas por FT-IR, RMN 1H e RMN 13C. Estudos de otimização da reação, bem como a investigação de uma potencial atividade biológica frente bactérias Gram-negativas e Gram-positivas estão em andamento.
AGRADECIMENTOS: CAPES pela bolsa e auxílio financeiro
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: LEE, R. E.; TANGALLAPALLY, R. P.; SUN, D.; RAKESH; BUDHA, N.; LEE, R. E. B.; LENAERTS, A. J. M., MEIBOHM B. Discovery of novel isoxazolines as anti-tuberculosis agents. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, v.17, p.6638-6642, 2007.
PLENKIEWICZ, J.; ZAGOZDA, M. Optically active nitrile oxides: synthesis and 1,3 dipolar cycloaddition reactions. Tetrahedron: Asymmetry, v.18, p.1457-1464, 2007.
RODRIGUES, G.C. Síntese e avaliação antibacteriana de derivados de 3-aril-4,5-diidro-isoxazóis. 2008. 173 p. Dissertação (Mestrado em Ciências em Química) – Instituto Militar de Engenharia, 2008.
RODRIGUES, R.C.; DE AGUIAR, A.P. A simple and efficient method for the synthesis of nitrile oxide from aldoxime using trichloroisocyanuric acid. Synthetic Communications, v. 31, n. 20, p. 3075-3080, 2001
