ESTUDO DO EFEITO DO CATALISADOR EM SÍNTESE DE DIHIDROPIRIDINAS VIA REAÇÃO MULTICOMPONENTE DE HANTZSCH, APLICANDO CONCEITOS DA QUÍMICA VERDE.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Orgânica

Autores

Alves Moreira, H. (UEG) ; Machado Ramos, L. (UEG) ; Amaro Dasilveira Neto, B. (UNB)

Resumo

As 1,4-Dihidropirinas (DHPs) são compostos hererociclos que merecem atenção especial devido sua ampla variedade de aplicações biológicas e farmacológicas, sendo inicialmente sintetizadas pela reação de Hantzsch. O presente trabalho visa a síntese desses derivados em busca de melhores condições reacionais, uma vez que o método clássico apresenta baixos rendimentos. A Química verde é outro enfoque do presente trabalho, tentando minimizar ao máximo o impacto que os processos químicos geram, por meio de reações sem solvente e a utilização de catalisadores de líquidos iônicos que além de serem menos tóxicos, forneceram os melhores rendimentos a síntese (entre 13 a 53%).

Palavras chaves

1,4-Dihidropiridina; líquidos iônicos; química verde.

Introdução

As dihidropiridinas (DHP’s) são heterociclos caracterizados por sua ampla atividade farmacológica, apresentando atividade antibactericida, anticancerígena, anticoagulante, antioxidante, antihipertensiva, atuando também como bloqueadores dos canais de cálcio e no tratamento de doenças cardiovasculares (SAMRAT; PRATIBHA, 2014). São obtidas através de uma reação multicomponente, a reação de Hantzsch, que envolve a ciclo condensação de um aldeído, um β-cetoéster e amônia em refluxo com catalisador e solvente, por um longo período reacional levando a formação das 1,4-Dihidropiridinas substituídas (ROMAN, et al., 2012; SANTOS, et al., 2014). Devido ao método tradicional de Hantzsch conduzir á baixos rendimentos, novas rotas sintéticas foram desenvolvidas, como o emprego de novos catalisadores em um sistema livre de solvente envolvendo critérios da química verde (ROMAN, et al., 2012). Nesse contexto, os líquidos iônicos (LI’s) receberam um enfoque especial por serem ecologicamente corretos, passando a serem utilizados como catalisadores em diversas reações multicomponentes, onde são combinados com ácidos sólidos, como os heteropoliácidos (HPAs), distinguidos por serem eficazmente separáveis e recuperáveis, além da sua baixa toxicidade (CONSORTI, et al., 2001; HERAVI, FAGHIHI, 2014). Nesse trabalho será abordada a catálise de Hantzsch com uma atenção especial para os catalisadores de líquidos iônicos.

Material e métodos

Em um balão de fundo redondo adaptado com refluxo e constante agitação foram adicionados 1 mmmol do benzaldeído, 1 mmmol do acetato de amônio e 2 mmmol do acetoacetato de etila durante duas horas á uma temperatura de 80ºC. Diversos catalisadores na concentração de 50 mg foram testados na busca pelo melhor rendimento. Os produtos formados foram filtrados à vácuo, lavados com etanol gelado, recristalizados, medido o ponto de fusão e caracterizado por IV, RMN 1H e 13C.

Resultado e discussão

A reação envolveu 2 equivalentes de acetoacetato de etila, 1 equivalente de benzaldeído e 1 equivalente de acetato de amônio (Esquema 1), sem solvente à temperatura de 80ºC, durante duas horas com 50 mg do catalisador selecionado. O produto após recristalização (Figura 1) se apresentou na forma de cristais translúcidos amarelo-esverdeados, com ponto de fusão entre 158-159ºC, o qual foi fiel aos dados da literatura (SHAABANI, et al., 2006). Decorrido o tempo reacional, observou-se os seguintes rendimentos: sem catalisador (não formou produtos), CuCl2 (2%), FeCl3 (7%), 1,3- bis(carboximetil)- 1H-imidazólio (13%), (carboximetil)- 1H-imidazólio (13%) e 1,3-bis(carboximetil)- 1H-imidazólio com HPW (53%). Observa-se o efeito de diversos catalisadores no meio reacional, com um enfoque para os catalisadores de líquidos iônicos os quais forneceram os melhores rendimentos (13 e 53%). A maior eficiência do diácido HPW (1,3-bis(carboximetil)- 1H-imidazólio com HPW) no meio reacional resulta da maior quantidade de ácido de Bronsted presente, responsáveis pela catálise mais efetiva desse meio, conferindo um aumento na velocidade reacional, melhora na seletividade e principalmente o aumento no rendimento das 1,4-DHP.

Conclusões

A síntese das 1,4-DHPs é de extrema importância na área de síntese orgânica pela imensa aplicabilidade biológica dessa classe de compostos. O enfoque na Química verde é realizado por uma rota sintética em um meio ausente de solvente, na presença de um catalisador reciclável. O diácido HPW foi a espécie que conferiu o melhor rendimento (53%), além de proporcionar o fácil isolamento do produto final.

Agradecimentos

PBIC/UEG, FAPEG, DPP-UnB, Finatec , FaPDF, CAPES, CNPq.

Referências

CONSORTI, C. S.; DE SOUZA, R. F.; DUPONTE, J.; SUAREZ, P. A. Z. Líquidos iônicos contendo o cátion dialquilimidazólio: Estrutura, propriedades fisíco-químicas e comportamento em solução, Química Nova, Vol. 24, nº 6, p. 830-837, 2001.

HERAVI, M. M.; FAGHIHI, Z. Appications of heteropoly acids in multicomponente reactions, Iranian Chemical Society, Vol. 11, nº 1, p.209-224, 2014.

ROMAN, I.; LOPES, C. W.; BERTELLA, F.; GIRARDELLO, M. B.; VARIANI, Y. M.; EMMERICH, D. J. Síntese De Dihidropiridinas via reação multicomponente de Hantzsch, aplicando os conceitos da Química verde, Perspectiva, Erechim, Vol.36, nº 135, p.93-99, 2012.

SAMRAT, A. K.; PRATIBHA, B. A. 1,4- Dihydropyridines: A class of pharmacologically important molecules, Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, Vol. 14, nº 3, p.282-290, 2014.

SANTOS, V. G.; GODOI, M. N.; REGIANE, T.; GAMA, F. H. S.; COELHO, M. B.; DE SOUZA, R. O. M. A.; EBERLIN, M. N.; GARDEN, S. J. The Multicomponent Hantzsch reaction: Comprehensive mass spectrometry monitoring using charge-tagged reagentes, Chemistry a European Journal, Vol. 20, nº 40, p.12808-12816, 2014.

SHAABANI, A.; REZAYAN, A. H.; RAHMATI, A.; SHARIFI, M. Ultrasound-accelerated synthesis of 1,4-Dihydropyridines in an ionic liquid, Monatshefte fur Chemie-Chemical Monthly, Vol. 137, nº 1, p.77-81, 2006.