α-Sulfenilação de Azalactonas: uma investigação teórica do mecanismo via organocatálise enantiosseletiva
Ano de defesa: | 2022 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Química
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Departamento: |
ICE – Instituto de Ciências Exatas
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15145 |
Resumo: | Atualmente, a química computacional se tornou valiosa aliada dos químicos sintéticos, visto que sustenta os fundamentos teóricos que facilitam o desenvolvimento de protocolos organocatalíticos enantiosseletivos. Neste contexto, destacam-se as azalactonas, que são heterociclos versáteis em síntese estereosseletiva, e os compostos contendo enxofre, que devido as suas características químicas e estruturais têm sido igualmente explorados na síntese de moléculas biologicamente funcionais. Este trabalho apresenta a proposta do mecanismo para a reação da αsulfenilação de azalactona catalisada por esquaramida derivada de alcalóide cinchona, que foi minuciosamente investigado por cálculos da Teoria Funcional de Densidade (DFT). Os resultados indicaram que a reação acontece em duas etapas, se inicia com a desprotonação do carbono α da azalactona pelo catalisador gerando um intermediário iônico (enolato da azalactona e sal de amônio do catalisador) que foi identificada como a etapa limitante para a formação do produto principal. E, na segunda etapa, prossegue com a formação do centro quiral contendo carbono ligado ao enxofre. Para esta, foram investigadas três propostas que contemplam cuidadosamente os diferentes tipos de interação entre azalactona, reagente de enxofre e catalisador, determinante para a enantiosseletividade. Foi possível excluir o enol da azalactona como intermediário chave e apontar como o caminho mais plausível a ativação do tipo Münchnona associada as interações de ligação de hidrogênio secundárias entre o catalisador e reagente de sulfenilação, indispensáveis para o processo de indução assimétrica. |
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Amarante, Giovanni Wilsonhttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.doCastro, Pedro Pôssa dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.doLopes, Juliana Fedocehttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.doCosta, Luiz Antônio Sodréhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.dohttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.doSantos, Izabela Azevedo2023-03-10T15:22:33Z2023-03-102023-03-10T15:22:33Z2022-12-19https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15145Atualmente, a química computacional se tornou valiosa aliada dos químicos sintéticos, visto que sustenta os fundamentos teóricos que facilitam o desenvolvimento de protocolos organocatalíticos enantiosseletivos. Neste contexto, destacam-se as azalactonas, que são heterociclos versáteis em síntese estereosseletiva, e os compostos contendo enxofre, que devido as suas características químicas e estruturais têm sido igualmente explorados na síntese de moléculas biologicamente funcionais. Este trabalho apresenta a proposta do mecanismo para a reação da αsulfenilação de azalactona catalisada por esquaramida derivada de alcalóide cinchona, que foi minuciosamente investigado por cálculos da Teoria Funcional de Densidade (DFT). Os resultados indicaram que a reação acontece em duas etapas, se inicia com a desprotonação do carbono α da azalactona pelo catalisador gerando um intermediário iônico (enolato da azalactona e sal de amônio do catalisador) que foi identificada como a etapa limitante para a formação do produto principal. E, na segunda etapa, prossegue com a formação do centro quiral contendo carbono ligado ao enxofre. Para esta, foram investigadas três propostas que contemplam cuidadosamente os diferentes tipos de interação entre azalactona, reagente de enxofre e catalisador, determinante para a enantiosseletividade. Foi possível excluir o enol da azalactona como intermediário chave e apontar como o caminho mais plausível a ativação do tipo Münchnona associada as interações de ligação de hidrogênio secundárias entre o catalisador e reagente de sulfenilação, indispensáveis para o processo de indução assimétrica.Currently, computational chemistry has become a valuable ally of synthetic chemists, since it supports the theoretical foundations that facilitate the development of enantioselective organocatalytic protocols. In this context, azalactones stand out, which are versatile heterocycles in stereoselective synthesis, and sulfur-containing compounds, which due to their chemical and structural characteristics have also been explored in the synthesis of biologically functional molecules. This work presents a proposed mechanism for the reaction of α-sulphenylation of azalactone catalyzed by squaramid derived from cinchona alkaloid, which was thoroughly investigated by Density Functional Theory (DFT) calculations. The results indicated that the reaction occur in two stages, it starts with the deprotonation of the α carbon of the azalactone by the catalyst generating an ionic intermediate (azalactone enolate and ammonium salt of the catalyst) which was identified as the limiting step for the formation of the product main. And, in the second step, it proceeds with the formation of the chiral center containing carbon linked to sulfur. For this one, three proposals were investigated that carefully contemplate the different types of interaction between azalactone, sulfur reagent and catalyst, determinant for enantioselectivity. It was possible to exclude enol from azalactone as a key intermediate and point out Münchnone-type activation as the most plausible path associated with secondary hydrogen bonding interactions between the catalyst and sulphenylation reagent, indispensable for the asymmetric induction processCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em QuímicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAAzalactonaα-SulfenilaçãoDFTMünchnonaAzlactoneα-SulfenylationMünchnoneα-Sulfenilação de Azalactonas: uma investigação teórica do mecanismo via organocatálise enantiosseletivainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALizabelaazevedosantos.pdfizabelaazevedosantos.pdfapplication/pdf23207826https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15145/1/izabelaazevedosantos.pdf5e3f738e030b9569df7adbb009748550MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15145/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15145/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTizabelaazevedosantos.pdf.txtizabelaazevedosantos.pdf.txtExtracted texttext/plain114320https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15145/4/izabelaazevedosantos.pdf.txtdcc83e810bce74b17814852b2e39ae1fMD54THUMBNAILizabelaazevedosantos.pdf.jpgizabelaazevedosantos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1192https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/15145/5/izabelaazevedosantos.pdf.jpgf7524a58485b2875c12ad2bcdfdfd3e2MD55ufjf/151452023-03-11 03:10:48.447oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2023-03-11T06:10:48Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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