Síntese de 4-(1-fenil-5-trifluormetil-1h-pirazol-4-il)-1h-1,2,3-triazóis promovida por dialquil biaril fosfinas e catálise metálica

The present dissertation describes the development of a three-step, one-pot methodology, involving the sequential reactions of Sonogashira cross-coupling, deprotection of terminal alkyne (removal of trimethylsilane group), and copper salt catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) in obtaining a s...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2017
Main Author: Dal Forno, Gean Michel lattes
Orientador/a: Bonacorso, Helio Gauze lattes
Banca: Rodrigues, Oscar Endrigo Dorneles lattes, Fantinel, Leonardo 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:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14256
Resumo Português:A presente dissertação descreve o desenvolvimento de uma metodologia one pot, três etapas, envolvendo sequencialmente as reações de acoplamento cruzado de Sonogashira, desproteção de alcino terminal (remoção de grupo trimetilsilano) e cicloadição azida-alcino catalisada por sal de cobre (CuAAC) na obtenção de uma série de quinze novos exemplos de 4-(5-(trifluormetil)-1H-pirazol-4-il)-1H-1,2,3-triazóis em rendimentos de 29 – 72%. A presente metodologia compreende, inicialmente, na obtenção de três exemplos de 3-metil(aril)-1-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazóis, onde aril = Ph e 4-FC6H4, com rendimentos de 86 – 92%, a partir da reação de ciclocondensação [3+2] entre 4-alcóxi-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas e fenilhidrazina. Subsequentemente, os 1-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazóis 3-substituídos foram utilizados para a síntese de 3-metil(aril)-4-bromo-1-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazóis, em rendimentos de 92 – 95%, através de reação de bromação eletrofílica usando N-bromo-succinimida (NBS). Um heterociclo 4-bromo-1-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazol, não substituído na posição 3, foi obtido a partir da ciclocondensação [3+2] entre 3-bromo-4-etóxi-1,1,1-triflúor-3-buten-2-ona e fenilhidrazina com rendimento de 38%. A otimização da reação em etapas para a síntese da série 1-alquil(aril)-4-(3-metil(aril)-1-fenil-5-(trifluormetil)-1H-pirazol-4-il)-1H-1,2,3-triazóis foi possível avaliando a atividade catalítica de complexos de paládio e cinco diferentes dialquil biaril fosfinas em reação de acoplamento cruzado de Sonogashira entre 4-bromo-1-fenil-5-trifluormetil-1H-pirazol e etinil-trimetilsilano. Esta etapa evidenciou que diciclohexil(2’,4’,6’-tri-isopropil-[1,1’-bifenil]-2-il)fosfina (Xphos) é o catalisador de melhor desempenho para o acoplamento estudado, possibilitando o isolamento de 3-metil-1-fenil-5-(trifluormetil)-4-((trimetilsilil)etinil)-1H-pirazol em rendimento de 83%. Em etapa final, uma reação de desproteção usando CsF seguida de uma reação de cicloadição (CuAAC), na presença de benzil azida, possibilitou a obtenção de 1-benzil-4-(5-(trifluormetil)-1H-pirazol-4-il)-1H-1,2,3-triazol como produto final em rendimento de 72%. Realizada a otimização do processo, passo a passo, foi procedida a metodologia one pot, três etapas, para a construção da série de 4-(5-(trifluormetil)-1H-pirazol-4-il)-1H-1,2,3-triazóis (15 exemplos).
Resumo inglês:The present dissertation describes the development of a three-step, one-pot methodology, involving the sequential reactions of Sonogashira cross-coupling, deprotection of terminal alkyne (removal of trimethylsilane group), and copper salt catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) in obtaining a series of fifteen new examples of 4-(5-(trifluoromethyl)-1H-pyrazol-4-yl)-1H-1,2,3-triazoles in yields of 29-72%. The present methodology comprises of obtaining, initially, three examples of 3-methyl(aryl)-1-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazoles, where aryl = Ph and 4-FC6H4, in 86 – 92% yields, from cyclocondensation reaction [3+2] between 4-alkoxy-1,1,1-trifluoro-3-alken-2-ones and phenylhydrazine. Subsequently, the 3-substituted-1-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazoles were used for the synthesis of 3-methyl(aryl)-4-bromo-1-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazoles, in yields of 92 – 95%, by electrophilic bromination reaction using N-bromosuccinimide (NBS). The heterocycle 4-bromo-1-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazole was obtained from the cyclocondensation [3+2] of 3-bromo-4-ethoxy-1,1,1-trifluoro-3-buten-2-one and phenylhydrazine in 38% yield. The optimization of the stepwise reaction for the synthesis of the 1- alkyl(aryl)-4-(3-methyl(aryl)-1-phenyl-5-(trifluoromethyl)-1H-pyrazol-4-yl)-1H-1,2,3-triazoles series was possible by evaluating the catalytic activity of palladium complexes with five different dialkylaryl phosphines in Sonogashira cross-coupling reaction between 4-bromo-1-phenyl-5-trifluoromethyl-1H-pyrazole and ethynyltrimethylsilane. This step showed that dicyclohexyl(2',4',6'-triisopropyl-[1,1'-biphenyl]-2-yl)phosphine (Xphos) is the best performance catalyst for the studied coupling, allowing the isolation of 3-methyl-1-phenyl-5-(trifluoromethyl)-4-((trimethylsilyl)ethynyl)-1H-pyrazole in 83% yield. In the final step, a deprotection reaction using CsF followed by a cycloaddition reaction (CuAAC) in the presence of benzyl azide afforded the preparation of 1-benzyl 1-benzyl-4-(5-(trifluoromethyl)-1H-pyrazol-4-yl)-1H-1,2,3-triazole as the final product in 72% yield. After the step by step optimization was carried out a three-step one-pot methodology was used to construct the series of 4-(5-(trifluoromethyl)-1H-pyrazol-4-yl) -1H-1,2,3-triazoles (15 examples).