ESTUDO DA SÍNTESE DE DERIVADOS IMIDAZOLIDINA-2,4-DIONA. OBTENÇÃO DE NOVAS HIDANTOÍNAS.

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Química Orgânica

Autores

Ruben Castro, N. (IFRJ) ; Luz Marçal, L. (IFRJ)

Resumo

Derivados de imidazolidinas-2,4-diona são uma classe de compostos muito importantes por estarem associados a diversas atividades biológicas de interesse farmacêutico e também por apresentarem um arcabouço versátil, suscetível à funcionalização nas posições N1, N3 e C5. Desta forma, esse trabalho objetiva a síntese de novos derivados, visto o grande interesse já apresentado na literatura por essas estruturas.

Palavras chaves

Hidantoínas; imidazolidina-2,4-diona; aza-heterociclo

Introdução

Os derivados de imidazolidinas-2,4-diona são compostos aza-heterociclos, muitas vezes chamados de hidantoínas, que possuem grande importância por serem encontrados em diversos produtos naturais e por estarem associados a diversas atividades biológicas, tais como efeito anticolvulsante (ROGAWSKI, 2004), antitumoral (MOGUILEWSKY, 1987), anticancerígeno (BAKALOVA, 2014), dentre outras (MATSUKURA, 1992; WARE, 1950). Além disso, o esqueleto chave destas estruturas apresentam possibilidade de funcionalização nas posições N1, N3 e, C5, assim como a variação entre oxigênio e enxofre nas posições 2 e 4 fornecendo oxo ou tio-derivados, respectivamente. Devido ao interesse por esses derivados na literatura (KOCHKANYAN et al, 1978; LO et al, 1953), este trabalho tem como objetivo a síntese de novos derivados tri- substituídos de hidantoínas.

Material e métodos

Este projeto sugere a obtenção de novos derivados de hidantoínas (como demonstra o esquema 1) a partir inicialmente da utilização de aminoácidos distintos e ureia. Essa reação é realizada em meio ácido acético, utilizando uma aparelhagem de refluxo e agitação constante. Ao término, faz-se uma filtração a quente, seguido de evaporação dos voláteis. Tem sido explorado N-substituições desses compostos utilizando anidrido acético, em meio ácido e básico (objetivando N-acilações) e cloretos de alquila em meio básico (objetivando N-alquilações). Ao término, os produtos são isolados por extração AcOEt/H2O e a fase orgânica concentrada por evaporação dos voláteis. As reações são acompanhadas por cromatografia em camada fina, sendo avaliada a formação do produto e o tempo de duração de cada uma delas. Além disso, todos os produtos são purificados cromatograficamente, e os compostos caracterizados por ponto de fusão e Ressonância Magnética Nuclear (RMN 1H e 13C).

Resultado e discussão

A utilização dos aminoácidos fenilalanina (1), triptofano (2), leucina (3), valina (4) e prolina (5), resultou na obtenção dos produtos 5-benzil- imidazolidina-2,4-diona (6), 5-((1H-indol-3-il)metil)imidazolidina-2,4-diona (7), 5-isobutil-imidazolidina-2,4-diona (8), 5-isopropil-imidazolidina-2,4- diona (9) e tetrahidro-2H-pirrol[1,2-e]imidazol-1,3-diona (10), respectivamente. O tempo de reação para obtenção de cada uma dessas estruturas pode ser visto na Tabela 1. Quanto à N-substituição desses compostos, explorou-se inicialmente a acetilação dos compostos 6 e 10 em meio ácido (Ac2O/H2SO4) e em meio básico (Ac2O/Et2NH). Esperava-se obter compostos N1 e N3 acetilados a partir de 6 e compostos N3 acetilados a partir de 10. Obteve-se em contrapartida apenas o composto 1-acetil-5-benzil-imidazolidina-2,4-diona (11) (via meio ácido e básico) a partir de 6. A não obtenção de derivados N3-acetilados em ambos os casos se dá devidamente pela não estabilidade dos produtos formados (geração de nitrogênio “tri-acilado”). Para explorar a questão tem sido investigada a N-alquilação de N3, a partir de 10 e 11 com cloretos de alquila, objetivando derivados tri-substituídos em N1, N3 e C5 (como 12 – esquema 1).

Esquema geral de obtenção dos derivados imidazolidina-2,4-diona.


Resultados a respeito da obtenção dos derivados imidazolidina-2,4-diona (6-11).

Conclusões

Os resultados até agora obtidos demonstram que a exploração da metodologia proposta para obtenção de novos derivados de hidantoínas, N1, N3 e C5 tri- substituídas tem sido promissora. Obtêve-se derivados imidazolidínicos (6-10) em bons rendimentos, além da obtenção inédita do derivado N1-acetilado 11 (50% em meio ácido e 90% em meio básico). Tal estudo resulta ainda na possibilidade de obter inéditos compostos N1-acetilados (provenientes de 7-10, pela metodologia em meio básico, comprovada como melhor procedimento) além dos respectivos compostos N3-alquilados (tipo 12), atualmente explorados.

Agradecimentos

Agradecemos ao IFRJ pelo suporte ao projeto.

Referências

BAKALOVA, A.G., BUYUKLIEV, R. T., NIKOLOVA, A. T., MOMEKOV, G. T. American Journal of PharmTech Research, v. 4 (4), 2249-3387, 2014.

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