Preparação e utilização de amino catalisadores, derivados do glicerol e aminoácidos, em reações de formação de ligação carbono-carbono

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pereira, Mathias Prado
• Orientador(a): Bombonato, Fernanda Irene
• Banca de defesa: Rezende Júnior , Celso de Oliveira, Sousa, Raquel Maria Ferreira de, Silva, Adilson David da, Couri, Mara Rúbia Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Líquido iônico; Amino catalisador; Reação de Morita-Baylis- Hillman; Reação aldólica; Reação de Michael; Glicerol; Aminoácido; Ionic liquids; Glycerol; Amino catalyst; Morita-Baylis-Hillman reaction; Aldol reaction; Michael reaction; Amino acids
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11162

Este trabalho descreve a preparação de líquidos iônicos e de compostos moleculares derivados do glicerol, do D-manitol e de aminoácidos naturais, que serão utilizados como amino catalisadores. Foram preparados dois líquidos iônicos derivados do aminoácido L-histidina e do glicerol, os quais foram empregados, juntamente com seus análogos (derivados da L-valina, L-leucina, L-prolina e da L-tirosina) como catalisadores em reações de formação de ligação carbono-carbono. Para facilitar a discussão, os catalisadores foram classificados em três grupos em função da natureza da amina presente no resíduo de aminoácido: Grupo a: aminas primárias: líquidos iônicos derivados da L-valina, L-leucina e L-tirosina; Grupo b: aminas secundárias: líquidos iônicos derivados da L-prolina e Grupo c: líquidos iônicos derivados da L-histidina que contém uma amina primária e um anel imidazólico. As reações de formação carbono-carbono selecionadas para este estudo foram as reações de Morita-Baylis-Hillman, reação aldólica e reação de Michael. Estas reações foram escolhidas por já serem uttilizadas como “modelo” no desenvolvimento de amino catalisadores e por possuírem a caracterização espectroscópica de seus produtos bem descrita na literatura. Foram avaliados parâmetros como a capacidade catalítica do catalisador, enantio e diastereosseletividade dos produtos formados, a necessidade ou não de se utilizar outros compostos como aditivos e por fim, o numero de ciclos que o catalisador permanece ativo. A reação de Morita-Baylis-Hillman foi realizada entre a metil vinil cetona e o pnitrobenzaldeído. Todos os líquidos iônicos foram capazes de catalisar a reação. No entanto, as reações onde foram empregados líquidos iônicos derivados de aminas primárias só ocorreram na presença de imidazol, utilizado como aditivo. Não há outro relato na literatura de reações de Morita-Baylis-Hillman catalisadas por aminas primárias. Os adutos de Morita-Baylis-Hillman foram obtidos em rendimentos que variaram de 26 a 89% e na forma de mistura racêmica. Os melhores resultados foram obtidos quando os líquidos iônicos derivados da L-histidina foram empregados como catalisadores. A melhor condição reacional foi utilizada na reação da metil vinil cetona e diferentes aldeídos substituídos. Somado a isto, foi investigado, por espectrometria de massas acoplada à eletroforese capilar, o mecanismo de reação quando os líquidos iônicos derivados da L-histidina foram utilizados como catalisador. A reação aldólica foi realizada entre a cicloexanona e o p-nitrobenzaldeido. Novamente, todos os líquidos iônicos foram capazes de catalisar a reação. No entanto, os melhores resultados foram obtidos quando os líquidos iônicos derivado da L-prolina foram utilizados como catalisadores. Nesta condição, o produto de adição aldólica foi obtido com 92% de rendimento, razão diastereoisomérica de 1:4 (syn:anti) e excesso enantiomérico de 28:85% (syn:anti). A reação de Michael foi realizada entre a cicloexanona, ou propanona, e o β- nitroestireno. Nesta reação, apenas os líquidos iônicos derivados da L-prolina foram capazes de catalisar a reação. O aduto de Michael foi obtido com bom rendimento na razão diastereoisomérica de 19:1 (syn:anti).