Novo método para a síntese de sulfonamidas mediado pela célula eletroquímica de cavidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: VICENTE, Dmistocles de Andrade
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Quimica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41262
Resumo: As sulfonamidas são substâncias de grande interesse para química orgânica sintética e medicinal. Elas apresentam uma grande variedade de atividades biológicas, podendo ser utilizadas como grupos protetores, ligantes quirais e catalisadores; para uma grande variedade de reações. Usualmente, as sulfonamidas são preparadas a partir de aminas e cloretos de sulfonila. Nesse trabalho foi desenvolvido um método de síntese verde baseado na eletroquímica, tendo como meio reacional um macroeletrodo de grafite em pó (anodo), utilizando sulfinatos de sódio (compostos de maior estabilidade, baixo custo e facilidade de manuseio quando comparados com cloretos de sulfonila) e aminas como reagentes. As reações de eletrossíntese foram realizadas em célula de cavidade empregando uma solução aquosa de LiClO4 0,1 mol.L-1 como eletrólito de suporte. O potencial de oxidação dos reagentes foi determinado a partir de voltametria cíclica, usando Ag/AgCl (KCl sat) como eletrodo de referência: benzilamina (1,3 V) e p- toluenossulfinato de sódio (1,04 V). Esses reagentes foram empregados no estudo das condições experimentais e desenvolvimento metodológico da eletrossíntese. Os parâmetros utilizados foram: (1) quantidade de pó de grafite usado na preparação do macroeletrodo (100, 200 ou 300 mg), (2) corrente constante de eletrólise (20, 30 ou 40 mA), (3) tempo de eletrólise (1, 2, 3 ou 4 h), (4) solução do eletrólito inorgânico utilizada no compartimento intermediário (LiClO4, KNO3 e NaI) e (5) proporção entre os reagentes benzilamina/p- toluenossulfinato de sódio. As condições experimentais ideais foram: 300 mg de pó de grafite, corrente de 20 mA, tempo de eletrólise de 1 h, LiClO4 como eletrólito de suporte e proporção amina/sulfinato de 0,5:1, que permitiu a obtenção do produto N- benzil-4-metilbenzenossulfonamida com uma taxa de conversão de 95%. As condições experimentais ideais foram aplicadas a um conjunto de aminas com diferentes substituintes no anel aromático como também, aminas alifáticas e heterocíclias e foram observadas taxas de conversão variando de 30 a 98%. Também foram utilizados diferentes sais de sulfinato de sódio e as taxas de conversão observadas variaram de 83 a 98%.
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As reações de eletrossíntese foram realizadas em célula de cavidade empregando uma solução aquosa de LiClO4 0,1 mol.L-1 como eletrólito de suporte. O potencial de oxidação dos reagentes foi determinado a partir de voltametria cíclica, usando Ag/AgCl (KCl sat) como eletrodo de referência: benzilamina (1,3 V) e p- toluenossulfinato de sódio (1,04 V). Esses reagentes foram empregados no estudo das condições experimentais e desenvolvimento metodológico da eletrossíntese. Os parâmetros utilizados foram: (1) quantidade de pó de grafite usado na preparação do macroeletrodo (100, 200 ou 300 mg), (2) corrente constante de eletrólise (20, 30 ou 40 mA), (3) tempo de eletrólise (1, 2, 3 ou 4 h), (4) solução do eletrólito inorgânico utilizada no compartimento intermediário (LiClO4, KNO3 e NaI) e (5) proporção entre os reagentes benzilamina/p- toluenossulfinato de sódio. As condições experimentais ideais foram: 300 mg de pó de grafite, corrente de 20 mA, tempo de eletrólise de 1 h, LiClO4 como eletrólito de suporte e proporção amina/sulfinato de 0,5:1, que permitiu a obtenção do produto N- benzil-4-metilbenzenossulfonamida com uma taxa de conversão de 95%. As condições experimentais ideais foram aplicadas a um conjunto de aminas com diferentes substituintes no anel aromático como também, aminas alifáticas e heterocíclias e foram observadas taxas de conversão variando de 30 a 98%. Também foram utilizados diferentes sais de sulfinato de sódio e as taxas de conversão observadas variaram de 83 a 98%.CNPqSulfonamides are substances of great interest in synthetic and medicinal organic chemistry. They have a wide variety of biological activities, and can be used as: protecting groups, chiral ligands and catalysts; in a wide variety of reactions such as. Ussually, sulfonamides are prepared from amines and sulfonyl chlorides. In this work a green method for the synthesis of sulfonamides based on electrochemistry was developed using a powdered graphite macro electrode (anode) as a reaction medium sodium sulfinates (compounds with greater stability, low cost and ease of handling when compared to sulfonyl chlorides) and amines as reagents. The electrosynthesis reactions were carried out in a cavity cell using an aqueous solution of LiClO4 0.1 mol.L- 1 as a support electrolyte. The oxidation potential of the reagents was determined from cyclic voltammetry, using Ag / AgCl (KCl sat) as the reference electrode: benzylamine (1.3 V) and sodium p-toluenesulfinate (1.04 V). These reagents were used to determine the best experimental conditions for the development of the electrosynthesis. The parameters studied were: (1) the amount of graphite powder used in the preparation of the macroelectrode (100, 200 or 300 mg), (2) the current (20, 30 or 40 mA), (3) the time of electrolysis (1, 2, 3 or 4 h), (4) inorganic electrolyte solution used in the intermediate compartment (LiClO4, KNO3 and NaI) and (5) the ratio between the benzylamine / sodium p-toluenesulfinate reagents. The best experimental conditions were: 300 mg of graphite powder, current of 20 mA, electrolysis time of 1 h, LiClO4 as support electrolyte and amine / sulfinate ratio of 0.5: 1, using these conditions the desired the product N-benzyl-4-methylbenzenesulfonamide was obtained in a 95% conversion rate. These ideal experimental conditions were applied to a set of amines with different substituents on the aromatic ring then aliphatic and heterocyclic amines, being the conversion rates ranging from 30 to 98%. Different salts sodium sulfinate were also used and the conversion rates observed ranged from 83 to 98%.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em QuimicaSILVA, Paulo Henrique Menezes daNAVARRO, Marcelohttp://lattes.cnpq.br/3070266993754829http://lattes.cnpq.br/0074522485800784http://lattes.cnpq.br/3399488325797270VICENTE, Dmistocles de Andrade2021-10-04T23:12:50Z2021-10-04T23:12:50Z2021-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfVICENTE, Dmistocles de Andrade. Novo método para a síntese de sulfonamidas mediado pela célula eletroquímica de cavidade. 2021. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41262porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2021-10-05T05:13:45Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/41262Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-10-05T05:13:45Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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