Organoteluretos vinílicos e alquílicos O-funcionalizados: aplicação na síntese assimétrica de γ-butirolactonas bioativas e feromônios

• Main Author: Ferrarini, Renan dos Santos
• Other Authors: Comasseto, Joao Valdir
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2011
• Subjects: γ-Butirolactonas; γ-Butyrolactones; Feromônios; Hidroteluração; Hydrotelluration; Organometálicos; Organometallics; Organotellurides; Organoteluretos; Pheromones; Te/Li Exchange reaction; Troca Te/Li
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022012-080032/

A presente tese de doutorado descreve a integração de metodologias sintéticas da química de organoteluretos desenvolvidas nos últimos anos pelo grupo. Especialmente a hidroteluração de cetonas α,β-insaturadas, a resolução cinética enzimática de hidróxi-teluretos e a reação de troca Te/Li. Tais metodologias, empregadas em sequência, possibilitaram a obtenção de blocos sintéticos versáteis na preparação de reagentes organometálicos funcionalizados e enantiomericamente enriquecidos. Esse protocolo mostrou-se eficiente na preparação de uma variedade de produtos naturais, como por exemplo, feromônios de insetos-praga e butirolactonas com atividades biológicas relevantes. O trabalho foi dividido em duas partes. Estudou-se a reatividade e o emprego de organoteluretos alquílicos (sp3) e vinílicos (sp2) O-funcionalizados, na síntese dos produtos naturais citados acima. Na primeira parte do trabalho estudou-se a utilização de organoteluretos vinílicos. Esta classe de compostos foi preparada a partir da hidroteluração de alquinonas, os intermediários carbonílicos foram reduzidos com NaBH4, fornecendo uma mistura racêmica de hidróxi-teluretos vinílicos. Esses compostos foram submetidos à resolução cinética enzimática, empregando a lipase, disponível comercialmente, Novozyme® 435. Os resultados, quanto à excessos enantioméricos e rendimentos foram bons, possibilitando a obtenção de hidróxi-teluretos vinílicos enantiomericamente enriquecidos em até 96% e.e. Na etapa seguinte, efetuou-se a reação de troca Te/Li, gerando um reagente organometálico funcionalizado, denominado 1,4-(C,O) diânion vinílico de lítio. Pela eletronegatividade do átomo de lítio possibilitar vários tipos de transmetalações, esse intermediário é de grande valia em síntese orgânica. Na presença de eletrófilos, como CO2, esse diânion apresentou boa reatividade, gerando α-alquil-γ-butenolidas, após hidrólise em meio ácido. Tais butenolidas, constituíram-se como esqueleto avançado na síntese da (+)-Blastimicinona, (-)-Blastimicinolactol, (+)-Antimicinona, (-)-NFX-2 e todos os isômeros da Acaterina, em bons rendimentos globais. Esses compostos apresentam atividades antifúngicas, antitumorais e inibitórias de enzimas relacionadas à Arteriosclerose, respectivamente. Na segunda parte do trabalho estudou-se a utilização de um organotelureto alquílico em particular. Obtido a partir da hidroteluração da metil-vinil-cetona e redução in situ, do intermediário carbonílico. A mistura racêmica obtida foi resolvida através de resolução cinética enzimática, empregando a lipase, disponível comercialmente, Novozyme® 435. Os resultados, quanto a excessos enantioméricos e rendimentos foram bons, possibilitando a obtenção dos dois enantiômeros do respectivo hidróxi-telureto alquílico em excessos enantioméricos de até 99%. Na etapa seguinte, efetuou-se a reação de troca Te/Li, gerando um reagente organometálico funcionalizado, denominado 1,4-(C,O) diânion alquílico de lítio que foi transmetalado para uma série organocupratos. Ao reagi-lo com tosilatos específicos e realizar work-up com Ac2O, obteve-se uma série de feromônios de insetos-praga (C. pisi, M. destructor e D. mulleri) em bons rendimentos. === This PhD thesis describes the integration of synthetic methodologies involving organotellurides chemistry developed in recent years by the group, especially hydrotelluration of α,β-unsaturated ketones, enzymatic kinetic resolution of hydroxytellurides and Te/Li exchange reaction. These methods, used together, made it possible to obtain versatile synthetic blocks which were used in the preparation of functionalized and enantiomerically enriched organometallic reagents, featuring a synthetic key step in preparing a variety of natural products, such as Insect Pheromones and Butyrolactones with relevant biological activities. This work was divided into two parts. We studied the reactivity and the application of alkyl (sp3) and vinyl (sp2) O-functionalized organotellurides, in the synthesis of natural products cited above. In the first part of the work we studied the use of vinyl organotellurides. This class of compounds was prepared from hydrotelluration of alkynones, carbonyl intermediates were reduced with NaBH4 giving a racemic mixture of hydroxy-vinyl tellurides. These compounds were subjected to enzymatic kinetic resolution, using the lipase NovozymeTM 435. The results, as the yields and enantiomeric excesses were good yielding hydroxy-vinylic tellurides with enantiomeric excesses up to 96%. In the next step we performed the Te/Li exchange reaction, generating a functionalized organometallic reagent, known as lithium 1,4-(C,O) vinyl dianion. According to the characteristics of the electronegative atom of lithium, this intermediate is of great value in organic synthesis. In the presence of electrophiles such as CO2 showed good reactivity generating α-alkyl-γ-butenolides after acid hydrolysis. Such Butyrolactones constituted themselves as a skeleton for the synthesis of advanced (+)-Blastmycinone, (-)-Blastmycinolactol, (+)-Antimycinone, (-)-NFX-2 and all isomers of Acaterin in good overall yields. These compounds have antifungal and antitumor activity and inhibitory enzymes related to arteriosclerosis, respectively. In the second part of the work we studied the use of a specific alkyl organotelluride obtained by hydrotelluration of methyl vinyl ketone and in situ reduction of carbonyl intermediate by NaBH4. The racemic mixture was submitted to enzymatic kinetic resolution using the lipase NovozymeTM 435. The results, as the yields and enantiomeric excesses were good, allowing to obtain the two enantiomers of the corresponding hydroxy-alkyl telluride with enantiomeric excess of up to 99%. In the next step we performed the Te/Li exchange reaction, generating a functionalized organometallic reagent, known as lithium 1,4- (C,O) alkyl dianion that was used for the transmetallation for several organocuprate which when reacted with tosylates and perform specific work-up provided a number of pheromones of pest insects (C. pisi, M. destructor and D. mulleri) in good yields.