Síntese e estereoquímica de isoxazóis espiro-tetracíclicos trifluormetil substituídos

The present dissertation initially describes methodologies for the synthesis of five 3-(trifluoromethyl)-3,3a-dihydrospiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkan]-3-ols (7) in 65 – 84 % yields, where the spirocarbocyclic portion is constituted by: cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, 4-me...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2017
Main Author: Ketzer, Alex lattes
Orientador/a: Bonacorso, Helio Gauze lattes
Banca: Iglesias, Bernardo Almeida lattes, Costa, Michele Budke lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14045
Resumo Português:A presente dissertação descreve inicialmente metodologias para a obtenção de uma série de cinco 3-(trifluormetil)-3,3a-di-hidroespiro[cromeno[4,3-c]isoxazol-4,1'-cicloalcan]-3-óis (7) com rendimentos de 65 – 84 %, onde a porção espirocarbocíclica é constituída por: ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, 4-metil-ciclohexano ou 4-terc-butil-ciclohexano. As isoxazolinas 7 foram sintetizadas a partir de reações de ciclocondensação do tipo [3+2], empregando 2,2,2-triflúor-1-(4-metóxi-espiro[cromeno-2,1'-cicloalcan]-3-il)etan-1-onas (6) como 1,3-dieletrófilos [CCC], e cloridrato de hidroxilamina como 1,2-dinucleófilo [NO] na presença de NaHCO3 65 – 84 %. A estereoquímica envolvida na síntese das isoxazolinas 7 foi discutida e elucidada utilizando técnicas de RMN 1H, 13C 19F, RMN 2-D HMQC, HMBC e NOESY, e difração de raios X em mono cristais. Em sequência, foram procedidas reações de desidratação de 3-(trifluormetil)-3,3a-di-hidroespiro[cromeno[4,3-c]isoxazol-4,1'-cicloalcan]-3-óis (7), visando a obtenção de uma série inédita formada por cinco 3-(trifluormetil)espiro[cromeno[4,3-c]isoxazol-4,1'-cicloalcanos] (8). A desidratação foi realizada com êxito em meio benzeno/cloreto de tionila e em rendimentos de 76 – 95 %. Em passo reacional posterior, as isoxazolinas 7 foram derivatizadas com brometo de propargila, por meio de uma reação de O-alquilação via SN2, à uma série heterocíclica inédita constituída de cinco 3-(prop-2-in-1-ilóxi)-3-(trifluormetil)-3,3a-di-hidroespiro[cromeno[4,3-c]isoxazol-4,1'-cicloalcanos] (10), em rendimentos de 71 – 84 %. Finalmente, os alcinos terminais isolados 10 foram utilizados com sucesso na construção e isolamento de uma nova série de cinco exemplares de 3-((1-benzil-1H-1,2,3-triazol-4-il)metóxi)-3-(trifluormetil)-3,3a-di-hidroespiro[cromeno [4,3-c]isoxazol-4,1'-cicloalcanos] (12), em rendimentos de 36 – 84 %. A série metileno bi-heterocíclica 12, com a formação exclusiva de 1,2,3-triazóis 1,4-dissubstituídos, foi obtida através de uma reação de cicloadição 1,3-dipolar regiosseletiva (tipo Click Chemistry) catalisada por iodeto de cobre entre os alcinos terminais 10 e benzil azida (fragmento NNN).
Resumo inglês:The present dissertation initially describes methodologies for the synthesis of five 3-(trifluoromethyl)-3,3a-dihydrospiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkan]-3-ols (7) in 65 – 84 % yields, where the spirocarbocyclic portion is constituted by: cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, 4-methyl-cyclohexane or 4-tert-butyl-cyclohexane. The isoxazolines 7 where synthesized through cyclocondensation [3+2] employing 2,2,2-trifluoro-1-(4-methoxyspiro[chromene-2,1'-cyclopentan]-3-yl)ethan-1-one (6) as the 1,3dieletrophile [CCC], and hydroxylamine chloridrate as the 1,2-dinucleophile [NO] in the presence of NaHCO3 in 65 – 84 % yields. The stereochemistry involved in the isoxazolines (7) synthesis was discussed and elucidated using 1H, 13C, 19F NMR, HMQC, HMBC e NOESY 2-D-NMR and single crystal X-ray diffraction. In sequence the 3-(trifluoromethyl)-3,3a-dihydrospiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkan]-3-ols (7) were dehydrated aiming to furnish a novel series of five 3-(trifluoromethyl)spiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkanes] (8). The dehydration was successfully performed in benzene/thionyl chloride media in 76 – 95 % yields. In a next reaction step the isoxazolines (7) were derivativated with propargyl bromide through a NS2 reaction furnishing a novel heterocyclic series of five 3-(prop-2-yn-1-yloxy)-3-(trifluoromethyl)-3,3a-dihydrospiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkanes] (10) in 71 – 84 % yields. Finally the isolated terminal alkynes were successfully employed in the construction of a series of five examples of 3-((1-benzyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methoxy)-3-(trifluoromethyl)-3,3a-dihydrospiro[chromeno[4,3-c]isoxazole-4,1'-cycloalkanes] (12), in 36 – 84% yields. The methylene-bi-heterocyclic series (12), composed exclusively of 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles, was obtained through a regoiselective 1,3 dipolar cycloaddition (Click Chemistry) catalyzed by copper iodide using terminal alkynes (10) and benzil Azide (NNN fragment).