Estudos visando à preparação de ilídeos de sulfoxônio α-carbonílicos pró-quirais alquilados e suas aplicações na síntese de derivados de isoquinolina

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Jesus, Matheus Pereira de
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: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-07072025-113419/
Resumo: Os ilídeos de enxofre constituem uma ferramenta sintética importante para os químicos orgânicos, uma vez que são empregados como blocos de construção em síntese total, na química de materiais e na produção de fármacos, por exemplo. Entretanto, existe uma grande dificuldade associada à alquilação desses compostos, principalmente dos estabilizados. Por esse motivo, a obtenção de ilídeos de enxofre pró-quirais sem o uso de compostos diazo ainda é um desafio sintético, tendo em vista que na literatura ainda não estão reportadas metodologias para a α-alquilação direta desses compostos. Nesse contexto, com o objetivo de obter moléculas pró-quirais, o primeiro capítulo do presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma metodologia para a α-alquilação de ilídeos de sulfoxônio α-carbonílicos. Para isso, foi realizado um estudo com uma série de eletrófilos, no qual foi obtido sucesso apenas quando aceptores de Michael foram avaliados. Foram obtidos 25 ilídeos de sulfoxônio α-alquilados inéditos em rendimentos de 12-67%. Para demonstrar possíveis aplicações desses ilídeos de sulfoxônio α-funcionalizados, foram sintetizados esqueletos heterocíclicos como 2-mercaptobenzotiazóis, 1,4-benzotiazin-3-onas e derivados de cumarina. O segundo capítulo, por sua vez, foi baseado em estudos para a obtenção de ilídeos de enxofre α-alquenilados. Todavia, nos deparamos com uma transformação interessante quando o dimetil acetilenodicarboxilato (DMAD) foi empregado como eletrófilo. Foram obtidos como produtos majoritários um 1,3-dieno trissubstituído e um sulfóxido vinílico, ambos de maneira estereosseletiva. Após otimizada a reação, foram sintetizados 9 exemplos inéditos de 1,3-dienos e 4 exemplos inéditos de sulfóxidos em rendimentos de até 70 e 83%, respectivamente. Dois dienos selecionados foram posteriormente utilizados na síntese de novos heterociclos nitrogenados. Quando o di-tert-butil acetilenodicarboxilato (DtBAD) ou propiolatos de alquila foram avaliados, o produto isolado resultou da adição de Michael clássica, fornecendo 15 exemplos inéditos de ilídeos de sulfoxônio vinílicos em rendimentos de até 89%. Por fim, o terceiro capítulo teve como objetivo avaliar o potencial sintético de ilídeos de enxofre acetilênicos em reações de ciclização intramoleculares catalisadas por complexos de ouro, visando a obtenção de derivados de isoquinolina. Para isso, foram avaliados diferentes catalisadores de ouro(I/III) na ativação da ligação tripla de alcinos em uma reação-modelo com ilídeos de sulfoxônio. Porém, foram obtidos resultados promissores apenas quando a reação foi estudada em sua versão intramolecular, empregando um ilídeo γ-alquinílico e JohnPhosAu(MeCN)SbF6 como catalisador. Utilizando diferentes nucleófilos, foram obtidas três classes de produtos: uma naftoquinona, uma amida e um amino naftól, em rendimentos próximos a 10%.
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Por esse motivo, a obtenção de ilídeos de enxofre pró-quirais sem o uso de compostos diazo ainda é um desafio sintético, tendo em vista que na literatura ainda não estão reportadas metodologias para a α-alquilação direta desses compostos. Nesse contexto, com o objetivo de obter moléculas pró-quirais, o primeiro capítulo do presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma metodologia para a α-alquilação de ilídeos de sulfoxônio α-carbonílicos. Para isso, foi realizado um estudo com uma série de eletrófilos, no qual foi obtido sucesso apenas quando aceptores de Michael foram avaliados. Foram obtidos 25 ilídeos de sulfoxônio α-alquilados inéditos em rendimentos de 12-67%. Para demonstrar possíveis aplicações desses ilídeos de sulfoxônio α-funcionalizados, foram sintetizados esqueletos heterocíclicos como 2-mercaptobenzotiazóis, 1,4-benzotiazin-3-onas e derivados de cumarina. O segundo capítulo, por sua vez, foi baseado em estudos para a obtenção de ilídeos de enxofre α-alquenilados. Todavia, nos deparamos com uma transformação interessante quando o dimetil acetilenodicarboxilato (DMAD) foi empregado como eletrófilo. Foram obtidos como produtos majoritários um 1,3-dieno trissubstituído e um sulfóxido vinílico, ambos de maneira estereosseletiva. Após otimizada a reação, foram sintetizados 9 exemplos inéditos de 1,3-dienos e 4 exemplos inéditos de sulfóxidos em rendimentos de até 70 e 83%, respectivamente. Dois dienos selecionados foram posteriormente utilizados na síntese de novos heterociclos nitrogenados. Quando o di-tert-butil acetilenodicarboxilato (DtBAD) ou propiolatos de alquila foram avaliados, o produto isolado resultou da adição de Michael clássica, fornecendo 15 exemplos inéditos de ilídeos de sulfoxônio vinílicos em rendimentos de até 89%. Por fim, o terceiro capítulo teve como objetivo avaliar o potencial sintético de ilídeos de enxofre acetilênicos em reações de ciclização intramoleculares catalisadas por complexos de ouro, visando a obtenção de derivados de isoquinolina. Para isso, foram avaliados diferentes catalisadores de ouro(I/III) na ativação da ligação tripla de alcinos em uma reação-modelo com ilídeos de sulfoxônio. Porém, foram obtidos resultados promissores apenas quando a reação foi estudada em sua versão intramolecular, empregando um ilídeo γ-alquinílico e JohnPhosAu(MeCN)SbF6 como catalisador. Utilizando diferentes nucleófilos, foram obtidas três classes de produtos: uma naftoquinona, uma amida e um amino naftól, em rendimentos próximos a 10%.Sulfur ylides constitute an important synthetic tool for organic chemists, as they are employed as building blocks in total synthesis, materials chemistry, and drug production, among other applications. However, alkylation of these compounds, particularly stabilized ones, remains a significant challenge. As a result, the synthesis of prochiral sulfur ylides without the use of diazo compounds is still a synthetic challenge, given that no methodologies for the direct α-alkylation of these compounds have been reported in the literature. In this context, aiming to obtain prochiral molecules, the first chapter of this work focused on developing a methodology for the α-alkylation of α-carbonyl sulfoxonium ylides. A study involving a series of electrophiles was conducted, with success achieved only when Michael acceptors were evaluated. A total of 25 novel α-alkylated sulfoxonium ylides were obtained in yields ranging from 12% to 67%. To demonstrate possible applications of these α-functionalized sulfoxonium ylides, heterocyclic scaffolds such as 2-mercaptobenzothiazoles, 1,4- benzothiazin-3-ones, and coumarin derivatives were synthesized. The second chapter, in turn, focused on studies aimed at obtaining α-alkenylated sulfur ylides. However, an intriguing transformation was observed when dimethyl acetylenedicarboxylate (DMAD) was used as an electrophile. The major products obtained were a trisubstituted 1,3-diene and a vinyl sulfoxide, both formed in a stereoselective manner. After optimizing the reaction, nine novel examples of 1,3- dienes and four new examples of sulfoxides were synthesized, with yields of up to 70% and 83%, respectively. Two selected dienes were subsequently used in the synthesis of novel nitrogen-containing heterocycles. When di-tert-butyl acetylenedicarboxylate (DtBAD) or alkyl propiolates were tested, the isolated product arose from a classical Michael addition, yielding 15 new examples of vinyl sulfoxonium ylides with up to 89% yield. Finally, the third chapter aimed to evaluate the synthetic potential of acetylenic sulfur ylides in gold-catalyzed intramolecular cyclization reactions to obtain isoquinoline derivatives. Various gold(I/III) catalysts were tested for the activation of the alkyne triple bond in a model reaction with sulfoxonium ylides. However, promising results were obtained only in the intramolecular version of the reaction, using a γ-alkynyl ylide and JohnPhosAu(MeCN)SbF6 as the catalyst. Using different nucleophiles, three product classes were obtained: a naphthoquinone, an amide, and an amino naphthol, with yields close to 10%.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBurtoloso, Antonio Carlos BenderJesus, Matheus Pereira de2025-05-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-07072025-113419/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-11T12:10:02Zoai:teses.usp.br:tde-07072025-113419Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-11T12:10:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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