SÍNTESE DE BETA-ALCOXI CETONA DERIVADA DA 4-CLORO CHALCONA

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Iniciação Científica

Autores

Rodrigues, T.L. (UNIPAMPA) ; Kazmirski, J.A.G. (UFSM) ; Soares, J.O. (UNIPAMPA) ; Vicente, G.C. (UNIPAMPA) ; Martins, T.L.C. (UNIPAMPA)

Resumo

Beta-alcóxi cetonas são importantes modelos estruturais para a construção de outras moléculas, principalmente de produtos naturais com potencial atividade biológica. A beta-alcoxi cetona foi obtida a partir da 4-cloro chalcona utilizando o ácido tricloroisocianúrico em metanol. Este trabalho apresenta o método de obtenção da beta-alcóxi cetona, 3-(4-clorofenil)-3-metóxi-1-fenil-1- propanona e, sua identificação por espectrometria de massas.

Palavras chaves

Beta-alcoxi cetona; Chalcona; Tricloroisocianúrico

Introdução

Compostos do tipo beta-alcoxi cetonas e beta-hidroxi cetonas são estruturas importantes na síntese de produtos naturais e para obtenção de novos compostos. Apesar de existir vários métodos disponíveis para a síntese de beta-alcoxi cetonas, todos exigem substratos especiais pré-formados. Podem ser obtidas, por exemplo, por reações tricomponentes catalisadas por prolina (apud DODDA e ZHAO, 2006). A síntese direta de b-alcoxi cetonas partindo de cetonas e aldeídos continua é um desafio na síntese orgânica. Neste trabalho, desejamos comunicar nossos resultados iniciais para obtenção de uma b-alcoxi cetona derivada da 4-clorochalcona em reação com o ácido tricloroisocianúrico (TIC) em MeOH. TIC é um reagente acessível e de baixo custo, tem sido alvo de muitas pesquisas na área da síntese orgânica pois se comporta como um agente de cloração ou de oxidação (CUNHA, 2006). Mendonça, Sanseverino e Mattos (2003) relataram a síntese de b-cloroéteres e de cloridrinas reagindo TIC a alceno usando como solvente álcool (MeOH, EtOH) ou solução acetona/água, respectivamente. A revisão bibliográfica não encontrou o uso do reagente (TIC) em reações com chalconas (cetonas vinílicas aromáticas). Na literatura encontramos a obtenção de beta-alcoxi cetonas, a partir de cetonas vinílicas (terminais ou metílicas) catalisadas por cloreto de paládio na presença de alcoóis, em rendimentos de 48 a 98% (HOSOKAWA, T. et al., 1989). Assim, baseados no método descrito na literatura por Mendonça e colaboradores (2002) buscava-se a partir do uso de chalconas a síntese dos cloroéteres e cloridrinas derivadas desta cetona alfa-beta-insaturada. Tais reações foram estudadas em diferentes condições reacionais e os produtos obtidos foram analisados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas.

Material e métodos

Para a análise dos resultados utilizou-se GC-MS, marca Shimadzu, modelo GC/MS QP2010plus. Obtenção da beta-metóxi cetona (2), Procedimento A: 4- Cloro Chalcona (1 mmol) e ácido tricloroisocianúrico (0.3 mmol) foram dissolvidos em cerca de 15 mL de metanol e submetidos a agitação magnética durante períodos de tempo de até 24h a temperatura ambiente. As reações foram extraídas com Hexano (20 mL) e lavadas com água destilada (2x15 mL), após separação foi adicionado sulfato de magnésio à fase orgânica e filtrou- se. O solvente foi evaporado com o auxílio de um rotaevaporador e o produto final obtido na forma de óleo foi analisado por GC/MS. Fez-se o acompanhamento reacional através da análise de alíquotas injetadas no CG. Procedimento B: Outra condição reacional também estudada, de procedimento análogo ao anterior, diferencia-se apenas no fato de ser utilizado como solvente uma mistura acetona:água (5:1), na qual a presença de água levaria a formação de beta-hidroxi cetona. As reações também foram estudadas sob temperaturas de refluxo.

Resultado e discussão

Observou-se que para as reações realizadas sob condições experimentais do procedimento B, obteve-se a formação dos subprodutos não desejados, alfa- cloro acetofenona e o para-clorobenzaldeído. Tal fato foi observado principalmente nas reações realizadas sob temperaturas de refluxo em ambos os procedimentos. Nesse caso, a presença da água e o aquecimento parecem ter encaminhado a reação para mecanismos de oxidação, ocorrendo a degradação da chalcona inicial. Porém, a obtenção da alfa-cloro acetofenona, representa que tal posição (carbono alfa da chalcona) passa por um processo de cloração. Nestas reações, observa-se ainda através dos cromatogramas a formação em pequena quantidade, cerca de 15%, de um composto que apresenta um fragmento com m/z = 276 e 278 (M+2) característico de compostos com átomos de cloro. As reações estudadas sob a condição do procedimento A, em condições mais brandas (temperatura ambiente) e em períodos de tempo menores (2-3 horas) apresentaram a formação de relevantes produtos. Com cerca de 70%, observa-se a formação de um composto que apresenta fragmento com m/z = 273. A análise da fragmentação confirma a obtenção da beta-alcóxi cetona, 3- (4-clorofenil)-3-metóxi-1-fenil-1-propanona (Fig.2). Os resultados foram analisados e comparados com os dados descritos por Rahman, et al. (2013) e Raza, et al.(2016). Outros dois compostos com fragmentos m/z = 277 e m/z = 276 também foram observados nessa condição, porem em quantidades muito pequenas, mas reforçam a necessidade de maiores estudos em vista de obtê- los, pois aparentemente seriam derivados cloro funcionalizados da chalcona.

Fig.1

Estudo das reações da 4-clorochalcona com o ácido tricloroisocianúrico.

Fig.2

Espectro de massas da 3-(4-clorofenil)-3-metóxi-1-fenil-1-propanona (2), com intensidades dos picos elevadas para melhor visualização das fragmentações; fragmento m/z = 155(100%);

Conclusões

Nesse trabalho comunicamos a síntese de beta-alcóxi cetona a partir da reação de uma chalcona e o ácido tricloroisocianúrico, ambos reagentes de fácil acesso e obtenção. A cetona 3-(4-clorofenil)-3-metóxi-1-fenil-1-propanona foi obtida em rendimentos considerados satisfatórios, cerca de 70%, embora ainda seja um dado cromatográfico. Os estudos serão expandidos para outras condições reacionais, bem como, para analisar o comportamento frente a outras chalconas e determinação de seus rendimentos. Ainda se faz necessário a confirmação estrutural a partir de técnicas de RMN de 1H e de 13C.

Agradecimentos

PROPESQ-UNIPAMPA, Laboratório GEPEAQ-UNIPAMPA

Referências

CUNHA, A. C. et al. Cloreto isocianúrico e cloreto cianúrico: aspectos gerais e aplicações em síntese orgânica. Quim. Nova, 29(3), 520-527, 2006.

SCHULTZ D. M.; BABIJ N. R.; WOLFE J. P.; Intermolecular Gold(I)-Catalyzed Alkyne Carboalkoxylation Reactions for the Multicomponent Assembly of b-Alkoxy Ketones. Adv. Synth. Catal., 354, 3451 – 3455, 2012.

MENDONÇA, G. F.; SANSEVERINO,A.M.; MATTOS, M.C.S.; Trichloroisocyanuric Acid as a Cohalogenating Reagent: An Efficient Transformation of Alkenes into Chlorohydrins, B-Chloroethers and B-Chloroacetates. Synthesis, 1, 45–48, 2003.

HOSOKAWA, T. ET AL. Palladium(II)-catalyzed alkoxylation and acetoxylation of alkenes. Chem. Lett. 18, 2001-2004, 1989.

BATOVSKA, D.; PARUSHEV, S.; STAMBOLIYSKA, B.; TSVETKOVA, I.; NINOVA, M.; NAJDENSKI, H. Examination of growth inhibitory properties of synthetic chalcones for which antibacterial activity was predicted. European Journal of Medicinal Chemistry, 44, 2211-2218, 2009.

CALVINO, V.; PICALLO, M.; LÓPEZ-PEINADO, A. J.; MARTÍN-ARANDA, R. M.; DURÁN-VALLE, C. J. Ultrasound accelerated Claisen-Schmidt condensation: a green route to chalcones. Applied Surface Science, 252, 6071-6074, 2006.

CHENG, J.-H.; HUNG, C.-F.; YANG, S.-C.; WANG, J.-P.; WON, S.-J.; LIN, C.- N. Synthesis and cyotoxic, anti-inflammatory, and anti-oxidant activities of 2’,5’-dialkoxychalcones as cancer chemopreventive agents. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 16, 7270-7276, 2008.

RAHMAN, A.F.M.M.; ATTWA, M.W.; AHMAD, P.; BASEERUDDIN, M.; KADI, A.A.; Fragmentation Behavior Studies of Chalcones Employing Direct Analysis in Real Time (DART). Mass Spectrom. Lett. Vol. 4(2), 30-33, 2013.
RAZA, A.R.; SULTAN, A.; ULLAH, N.; JANJUA, M.R.S.A.; KHAN, K. M. Fragmentation Study of Substituted Chalcones: Gas Phase Formation of Benz-1-oxin Cation. Mod. Chem. Appl. 4: 173, 2016.

Patrocinadores

Capes CNPQ Renner CRQ-V CFQ FAPERGS ADDITIVA SINDIQUIM LF EDITORIAL PERKIN ELMER PRÓ-ANÁLISE AGILENT NETZSCH FLORYBAL PROAMB WATERS UFRGS

Apoio

UNISC ULBRA UPF Instituto Federal Sul Rio Grandense Universidade FEEVALE PUC Universidade Federal de Pelotas UFPEL UFRGS SENAI TANAC FELLINI TURISMO Convention Visitors Bureau

Realização

ABQ ABQ Regional Rio Grande do Sul