Síntese de 1,2,3-triazóis 1,4,5-trissubstituídos via catálise heterogênea empregando reações em micro-ondas e fluxo contínuo

Heterocyclic compounds containing the 1,2,3-triazole nucleus have received special attention in the field of synthetic chemistry have seen that have a wide field of application in biological and material areas. In this work, a new methodology was developed through a more sustainable approach for the...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2018
Main Author: Dias, Cássio da Silva lattes
Orientador/a: Schwab, Ricardo Samuel lattes
Format: Tese
Language:por
Published: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10920
Resumo Português:Compostos heterocíclicos que apresentam o núcleo 1,2,3-triazol têm recebido uma atenção especial no ramo da química sintética, haja vista que apresentam um vasto campo de aplicação nas áreas biológicas e de materiais. Neste trabalho desenvolveu-se uma nova metodologia, por meio de uma abordagem mais sustentável, para a síntese de 1,2,3-triazóis, empregando a irradiação de micro-ondas como fonte de aquecimento para a reação de cicloadição 1,3-dipolar. Como dipolarófilo foram utilizados compostos β-dicarbonílicos, adquidos comercialmente e outros preparados por meio de reações de transesterificação entre o acetoacetato de metila e diferentes álcoois. Como espécie dipolar foram preparadas diferentes azidas orgânicas, via reação de formação de sal diazônio. Os triazóis foram sintetizados empregando nanopartículas de óxido de cobre II como catalisador, sob irradiação de micro-ondas. Esse novo protocolo permitiu a preparação de um amplo escopo de 1,2,3-triazóis 1,4,5-trissubstituídos altamente funcionalizados em baixo tempo de reação, com bons e excelentes rendimentos. Ao término da síntese, um estudo foi realizado acerca da recuperação do nanocatalisador, sendo possível sua reutilização por até 3 ciclos reacionais levando aos triazóis com bons rendimentos. Ainda no contexto de metodologias mais sustentáveis os reatores em fluxo contínuo têm sido aplicados com sucesso no desenvolvimento de novas metodologias sintéticas, pois a eficiente transferência de calor e melhor mistura dos reagentes, implica em menor quantidade de subprodutos e leva a altas taxas de conversão, dentre outras vantagens. Nessa parte do trabalho, foi dado início ao desenvolvimento de uma nova metodologia de síntese de 1,2,3-triazóis 1,4,5-trissubstituídos 3, via reação de cicloadição 1,3-dipolar entre substratos carbonílicos, e arilazidas, com reações catalisadas por peneira molecular em regime de fluxo, sendo obtidas altas taxas de conversão nos triazóis.
Resumo inglês:Heterocyclic compounds containing the 1,2,3-triazole nucleus have received special attention in the field of synthetic chemistry have seen that have a wide field of application in biological and material areas. In this work, a new methodology was developed through a more sustainable approach for the synthesis of 1,2,3-triazoles, employing microwave irradiation as a heating source for the 1,3-dipolar cycloaddition reaction. As dipolarophile, β-dicarbonyl compounds, commercially available and others prepared by means of transesterification reactions between methyl acetoacetate and different alcohols were used. As the dipole species, different organic azides were prepared via a diazonium salt formation reaction. The triazoles were synthesized using nanoparticles of copper oxide II as catalyst under microwave irradiation. This new protocol allowed the preparation of a broad scope of highly functionalized 1,4,5-trisubstituted 1,2,3-triazoles in the short reaction time, in good to excellent yields. At the end of the synthesis, a study was performed on the recovery of the nanocatalyst, being possible its use for up to 3 reactional cycles with good yields of triazoles. Still in the context of more sustainable methodologies, the continuous flow reactors have been successfully applied in the development of new synthetic methodologies, since the efficient transfer of heat and better mixing of the reactants, has implied a smaller amount of byproducts and high conversion rates, among other advantages. In this part of the work, a new methodology for the synthesis of 1,2,3-triazoles 1,4,5-trisubstituted was initiated, via a reaction of 1,3-dipolar cycloaddition between carbonyl substrates, and arylazides, with reactions catalyzed by molecular sieves under continuous flow regime catalysed by molecular sieves, obtaining high conversion rates in the triazoles.