Novo protocolo para Reação multicomponente de Biginelli-like utilizando um catalisador de Líquido Iônico

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Orgânica

Autores

Lustosa da Costa, L. (UEG/CCET) ; Machado Ramos, L. (UEG/CCET) ; Amaro da Silveira Neto, B. (UNB) ; Lourenço, F.B. (UEG/CCET)

Resumo

Reações de Biginelli para síntese de derivados de Diidropirimidinonas (DHPMs) vem sendo estudada e aprimorada desde sua descoberta, por apresentarem amplos efeitos biológicos. Nesse contexto, uma variante dessa reação vem despertando interesse da comunidade científica. O objetivo do presente trabalho é demonstrar uma metodologia empregando Líquidos Iônicos e que empregam os princípios da Química Verde.

Palavras chaves

Biginelli- like; Líquidos Iônicos; química verde

Introdução

As reações de multicomponentes (RMC) apresentam economia de átomos, diminuição do número etapas, usa de catalisadores recicláveis e obtenção de produtos com bom rendimento, o que a torna também como um processo verde. As RMC têm-se tornado uma alternativa em comparação com os demais métodos que utilizam solventes tóxicos e grandes números de etapas, oque acarreta baixos rendimentos e maior geração de resíduos (HERAVI et al.,2010). Uma RMC de destaque é a reação de Biginelli, na qual se obtém um heterociclo conhecido com Dihidropirimidinona (DHPM’S). Estudos mostram que seus derivados apresentam várias atividades biológicas, das quais se destacam: antiviral, antitumoral, antibacteriana, analgésica e anti-inflamatória, anti-hipertensivos, antagonistas (NANDI et al., 2010). A literatura reporta varias metodologias usadas para obtenção DHPM’s, e uma nova reação vem sendo empregada para obtenção de DPHM conhecida como Biginelli-like, onde se emprega compostos carbonilados como: acetofenona, cetonas cíclicas, -dicetonas cíclicas, -acetoacetonas, entre outros (PHUKAN; KALITA; BORAH, 2010). Diferentes catalisadores são usados nas reações de Biginelli com condições de reação variadas, entre eles destacam: MAI.Cl-, Ácido sulfônico, Mai.Fe2Cl7, ácido e base de Lewis e Bronsted-Lowry também são empregados: FeCl3,CuCl2, DABCO, SnCl2.2H2O, CoCl2. 6H2O, SbCl3, Cu(OTf)2, ZrCl4, TEBAC entre outros.(RAMOS et al., 2012; RAMOS et al., 2013). Os líquidos Iônicos (LI’s) além de serem recicláveis possuem algumas propriedades, tais como: alta estabilidade química, capacidade de solvatação, entre outras. Tornando os LI’s uma alternativa de solventes e/ou catalisadores em reações de multicomponentes (RAJESH et al., 2012).

Material e métodos

Em balão de fundo redondo de 25 mL adaptado com refluxo, foram adicionados 1mmol de Benzaldeido, 1mmol de Acetofenona e 1 mmol de ureia, sob agitação constante por 2 horas a 80°C. Foram avaliadas as melhores condições reacionais empregando diferentes solventes e catalisadores, variando o tempo e temperatura de reação. Após o término da reação, o produto foi elucidado por infravermelho e RMN 1H e teve o ponto de fusão medido.

Resultado e discussão

Foram realizadas varias reações com diferentes catalisadores ácidos e bases de Lewis e Bronsted-Lowry, os produtos sintetizados tiveram os pontos de fusão medidos. O catalisador que apresentou melhor desempenho no meio reacional foi o Diácido Imidazol, o qual obteve um rendimento de 57% em comparação como os demais catalisadores usados. (Tabela 1). Tabela 1. Análise de catalisadores ácidos e básicos e seus respectivos pontos de fusão. Após escolhido o melhor catalisador para o meio reacional, analisou-se a melhor concentração do catalisador. A melhor concentração foi 50mg com rendimento de 57%. Dentre as temperaturas avaliadas, as quais variam de 30- 100°C, o maior rendimento foi exatamente a temperatura escolhida inicialmente de 80°C com rendimento de 57%. Com o catalisador, concentração e temperaturas analisadas, fez-se a variação do solvente: Sem solvente (57%), MeOH (12%), toluenp (50%), THF (43%), H2O (5%) e CH3CN (54%). Os produtos tiveram o ponto de fusão medido (221- 224°C), o IV e RMN 1H e 13C analisados. Diante das reações realizadas, foi observado que o uso de condições sem solventes e a 80°C, e utilizando um catalisador de LI chamado de 1,3-bis(carboximetil)-1H-imidazólio (diácido imidazol), foram as condições mais favoráveis para a reação de Biginelli-like. Demonstrando que assim como as reações de Biginelli tradicional, as reações de Biginelli-like são facilmente catalisadas por líquidos iônicos.

*1mmol de Benzaldeido, 1mmol Acetofenona , 1mmol ureia, 50mg catalisador, 80°C.

Conclusões

As reações realizadas até o presente momento mostram resultados satisfatórios. A utilização de catalisador de LI se mostrou adequado para o meio reacional. Diante da escolha das melhores condições reacionais, síntese de derivados com aldeídos diferentes estão sendo avaliadas e os mesmos serão submetidos à avaliação biológica a fim de investigar seu potencial farmacológico.

Agradecimentos

PBIC/UEG e Capes-FAPEG, pelas Bolsas concedidas; Dpp-UnB, finatec , fapdf, CAPES, CNPq.

Referências

Heravi, M. M.; Derikvand, F; Ranjbar, L; Bamoharram, F. F. H6P2W18O62-18H2O, A green and reusable catalyst for the three-component, one-pot synthesis of 4,6-diarlypyrimidin-2(1H)-ones under solvent-free conditions. Synthetic Communications; V.40, n.9, p.1256-1263, 2010.
Nandi. G., C.; Samai. S; Sing. M., S. Biginelli and Hantzsch-Type Reactions Leading to Highly Functionalized Dihydropyrimidinone, Thiocoumarin, and Pyridopyrimidinone Frameworks via Ring Annulation with β-Oxodithioesters. Journal Organic chemistry, V.75, n. 22, p.7785-7795, 2010.

Phukan. M.; Kalita. M., K.; Borah., R. A new protocol for Biginelli (or like) reaction under solvent-free grinding method using Fe (NO3)3.9H2O as catalyst. Green Chemistry Letters and Reviews; V.3, n.4, p. 329-334, 2010.

Rajesh. S., M.; Perumal. S.; Menéndez. J., C.; Pandian. S.; Murugesan. R. Facile ionic liquid-mediated, three-component sequential reactions for the green, regio- and diastereoselective synthesis of furocoumarins. Tetrahedron, V.68, n. 27, p. 5631–5636, 2012.