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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação em Química
AMAURI DA PAIXÃO SANTOS
A Ação De Nucleófilos Sobre O Aduto Cloranil-
Ciclopentadieno
São Paulo
data do Depósito na SPG:
13/02/2008
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1
AMAURI DA PAIXÃO SANTOS
A Ação De Nucleófilos Sobre O Aduto Cloranil-
Ciclopentadieno
Dissertação apresentada ao Instituto de Química da
Universidade de São Paulo para obtenção do Título de
Mestre em
Química (Química Orgânica)
Orientador: Prof. Dr. Claudio Di Vitta
São Paulo
2008
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2
Amauri da Paixão Santos
A Ação De Nucleófilos Sobre O Adduto Cloranil-Ciclopentadieno
Dissertação apresentada ao Instituto de Química da
Universidade de São Paulo para obtenção do Título de
Mestre em
.........................................................................
Aprovado em: ____________
Banca Examinadora
Prof. Dr. _______________________________________________________
Instituição: _______________________________________________________
Assinatura: _______________________________________________________
Prof. Dr. _______________________________________________________
Instituição: _______________________________________________________
Assinatura: _______________________________________________________
Prof. Dr. _______________________________________________________
Instituição: _______________________________________________________
Assinatura: _______________________________________________________
3
Dedico esse trabalho a minha esposa Nice e ao meu filho Fernando, pelos
muitos finais de semana nos quais não pudemos estar juntos, por causa dessa
pesquisa.
4
A todos os colegas e professores que de alguma forma contribuíram para a
realização desse trabalho.
5
Aos funcionários do bloco 5 do IQ-USP que deram todo o apoio necessário
durante o período de pesquisa.
6
Ao meu orientador, Dr. Claudio Di Vitta, que esteve firmemente ao meu lado,
apoiando, ensinando, guiando meus passos e, acima de tudo, me ajudando a
superar as dificuldades encontradas nessa caminhada.
7
Agradeço primeiramente a Deus, por me conceder o dom da perseverança e
não me deixar desanimar diante das dificuldades.
8
Agradeço à Rubberart Artefatos de Borracha Ltda., que liberalmente permitiu
que eu deixasse o trabalho na fábrica, para dedicar horas preciosas a esta pesquisa.
9
Agradeço às professoras Dra. Blanka Wladislaw e Dra. Liliana Marzorati, que
muito me incentivaram a participar desta comunidade de pós-graduandos.
10
Agradeço à Profa. Dra. Patricia B. Di Vitta, cujos ensinamentos, em outra
instituição de ensino superior, foram fundamentais para que eu pudesse ingressar
no IQ-USP.
11
RESUMO
(Santos, A.P.) A Ação de Nucleófilos Sobre O Aduto Cloranil-Ciclopentadieno. 2008. 101p.
Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Química (Química Orgânica). Instituto de
Química, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Efetuaram-se as reações de nucleófilos de oxigênio (MeONa, EtONa, PhONa
e t-BuOK) com o aduto de Diels-Alder cloranil-ciclopentadieno, com o objetivo de se
obterem os correspondentes adutos poli-substituídos. Nas reações com MeONa e
EtONa foram empregadas tanto quantidades estequiométricas como excesso destes
alcóxidos. Nestes últimos casos, foram obtidos dois produtos. Um destes, quando se
empregou MeONa, apresentou a mesma estrutura que o aduto cis,endo-2,5-dicloro-
3,6-dimetóxi-p-benzoquinona-ciclopentadieno. O outro produto (B), isolado na forma
de óleo, apresentou dados de RMN e de composição que indicaram tratar-se do
aduto trans-2,5-dicloro-3,6-dimetóxi-p-benzoquinona-ciclopentadieno ou trans-2,6-
dicloro-3,5-dimetóxi-p-benzoquinona-ciclopentadieno, com os grupos OMe e Cl em
posições endo e exo, respectivamente. Experiências conduzidas com EtONa
levaram a produtos semelhantes.
As tentativas de substituir o átomo de cloro ligado ao sistema enodiônico de B
foram bem sucedidas quando se empregaram PhSNa ou MeSNa, mas falharam
quando se usou o PhSO
2
Na. Estes produtos de substituição, B-SPh e B-SMe, foram
isolados como sólidos amorfos, o que não permitiu que tivessem as suas estruturas
determinadas por difração de raios-X.
Outros experimentos com o aduto de Diels-Alder cloranil-ciclopentadieno
envolveram o uso de PhONa, PhSO
2
Na e dimetilamina como nucleófilos. Enquanto
no caso de PhONa e dimetilamina obtiveram-se os adutos mono-substituídos
correspondentes, no caso de PhSO
2
Na, em metanol, obteve-se a substituição dos
12
dois átomos de cloro do aduto de Diels-Alder cloranil-ciclopentadieno pelos grupos
OMe e PhSO
2
.
Palavras-chave: Enodiona; Benzoquinona; Quinona; Substituição Nucleofílica; Diels-Alder.
13
ABSTRACT
(Santos, A.P.) The Action Of Nucleophiles On The Chloranil-Cyclopentadiene Adduct.
2008.101p. Masters Thesis - Graduate Program in Chemistry. Instituto de Química, Universidade de
São Paulo, São Paulo.
The reactions between the chloranil-cyclopentadiene Diels-Alder adduct and
alkoxides (MeONa, EtONa, PhONa e t-BuOK) were carried out aiming the synthesis
of the corresponding poly-substituted adducts. In the case of reactions with MeONa
and EtONa, equimolar and excess of such nucleophiles were employed. When
MeONa was in excess, two products were obtained. One of them was proved to be
the cis,endo-2,5-dichloro-3,6-dimethoxy-p-benzoquinone-cyclopentadiene adduct.
The other product (B), isolated as an oil, exhibited elemental composition and NMR
data that indicate its structural identity with the trans-2,5-dichloro-3,6-dimethoxy-p-
benzoquinone-cyclopentadiene or the trans-2,6-dichloro-3,5-dimethoxy-p-
benzoquinone-cyclopentadiene adduct, lying the OMe and Cl groups in an endo and
exo positions, respectively. The experiments conducted with EtONa lead to the
similar products.
Aiming the substitution of the chlorine atom that remains attached to the
enedionic system of B, this latter compound was successfully reacted with PhSNa
and MeSNa, but was unable to react with PhSO
2
Na. The corresponding B-SPh and
B-SMe derivatives were isolated as amorphous solids thus precluding their use for
their structural determination by X-ray crystallography.
Other reactions with chloranil-cyclopentadiene Diels-Alder adduct included the
use of PhONa, PhSO
2
Na and dimethylamine as nucleophiles. In the case of PhONa
and dimethylamine the corresponding mono-substituted derivatives were obtained.
However, the reaction of chloranil-cyclopentadiene Diels-Alder adduct and PhSO
2
Na,
14
in methanol, lead to the substitution of both enodionic chlorine atoms by the OMe
and PhSO
2
groups.
Keywords: Enedione; Benzoquinone; Quinone; Nucleophilic Substitution; Diels-Alder.
15
Abreviaturas e Siglas
1
HRMN: ressonânica magnética nuclear de hidrogênio
13
CRMN: ressonânica magnética nuclear do isótopo 13 do carbono
ccd: cromatografia em camada delgada
d: dupleto
DABCO: 1,4-diazo-biciclo(2,2,2)octano
DMF: dimetilformamida
DMSO: dimetilsulfóxido
e.g.: por exemplo (exempli gratia)
enO: efeito nuclear Overhauser
et al.: e outros (et alii)
fr: fator de retenção
g: grama
h: horas
Hz: Hertz
J: constante de acoplamento
m: multipleto
MHz: mega-Hertz
mL: mililitros
mmol: milimol
PF: ponto de fusão
ppm: partes por milhão
RMN: ressonância magnética nuclear
s: singleto
S
N
: substituição nucleofílica
16
tr: tempo de retenção (em minutos)
t: tripleto
THF: tetra-hidrofurano
TMS: tetrametilsilano
17
SUMÁRIO
Introdução .................................................................................................................19
Capítulo 1..................................................................................................................20
1 - As reações de substituição nucleofílica de átomos de halogênios ligados a
sistemas enodiônicos................................................................................................21
1.1 - Reações de S
N
em 1,4-naftoquinonas halogenadas.........................................21
1.2 - Reações de substituição nucleofílica em 1,4-benzoquinonas halogenadas......38
1.3 - Reações de substituição nucleofílica em adutos de Diels-Alder entre 1,4-
benzoquinonas halogenadas e 1,3-dienos................................................................47
Capítulo 2..................................................................................................................53
2 - Discussão e Resultados.......................................................................................54
2.1 - Conclusão.........................................................................................................72
Capítulo 3..................................................................................................................73
3 - Parte Experimental...............................................................................................74
3.1 - Equipamentos ...................................................................................................74
3.2 - Solventes e reagentes.......................................................................................74
3.3 - Experimentos Realizados..................................................................................75
3.3.1 - Preparação de benzoquinonas ......................................................................75
3.3.1.1 - 2,6-Dicloro-3,5-dimetóxi-p-benzoquinona ...................................................75
3.3.1.1.1 - Preparação do 1,2,3-trimetoxibenzeno ..... ..............................................75
3.3.1.1.2 - Oxidação do 1,2,3-trimetóxi-benzeno.......................................................75
3.3.1.1.3 - Cloração da 2,6-dimetóxi-p-benzoquinona ..............................................76
3.3.1.2 - 2,5-Dicloro-3,6-dimetóxi-p-benzoquinona ...................................................77
3.3.1.2.1 -
Preparação da 2,5-dicloro-3,6-dimetoxi-p-benzoquinona ........................77
3.3.1.2.2 -
Preparação da 2,5-dimetóxi-p-benzoquinona ..........................................78
3.3.1.2.3 -
Preparação da 1,4-di-hidróxi-2,5-dimetóxibenzeno..................................78
3.3.1.2.4 - Cloração da 1,4-di-hidróxi-2,5-dimetóxibenzeno......................................79
3.3.2 - Preparação dos adutos de Diels-Alder...........................................................79
3.3.2.1 - Aduto 2,4,5,7-tetraclorotriciclo[6.2.1.0 ]undeca-4,9-dieno-3,6-diona (85)..79
2,7
3.3.2.2 - Aduto 2,4-dicloro-5,7-dimetoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-
diona...........................................................................................................................80
3.3.2.3 - Aduto 2,5-dicloro-4,7-dimetoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-
diona...........................................................................................................................81
3.3.3 - Reações de adutos benzoquinonas-ciclopentadieno com nucleófilos ...........82
3.3.3.1 - Reações do aduto 85 com nucleófilos.........................................................82
3.3.3.1.1 - Empregando-se metóxido de sódio como nucleófilo................................82
3.3.3.1.1.1 - Empregando-se 1 equivalente de metóxido de sódio............................82
3.3.3.1.1.2 - Empregando-se 2 equivalentes de metóxido de sódio..........................83
3.3.3.1.1.3 - Empregando-se 4 equivalentes de metóxido de sódio..........................83
3.3.3.1.2 - Empregando-se etóxido de sódio como nucleófilo...................................84
3.3.3.1.2.1 - Empregando-se 1 equivalente de etóxido de sódio...............................84
3.3.3.1.2.2 - Empregando-se 2 equivalentes de etóxido de sódio.............................84
3.3.3.1.2.3 - Empregando-se 3 equivalentes de etóxido de sódio.............................85
3.3.3.1.2.4 - Empregando-se 5 equivalentes de etóxido de sódio.............................86
3.3.3.1.3 - Empregando-se fenóxido de sódio como nucleófilo.................................86
3.3.3.1.3.1 - Em metanol absoluto.............................................................................86
3.3.3.1.3.2 - Em THF.................................................................................................87
3.3.3.1.4 - Empregando-se benzenossulfinato de sódio como nucleófilo..................87
3.3.3.1.5 - Empregando-se dimetilamina como nucleófilo.........................................88
18
3.3.3.1.5.1 - Empregando-se 3 equivalentes de dimetilamina como nucleófilo.........88
3.3.3.1.5.2 - Empregando-se 3 equivalentes de dimetilamina como nucleófilo.........89
3.3.3.1.6 - Empregando-se t-butóxido de potássio como nucleófilo..........................89
3.3.3.2 - Reação do aduto 2,4,5-tricloro-7-metoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-
3,6-diona (89) com metóxido de sódio potássio como nucleófilo.............................90
3.3.3.2.1 - Empregando-se 1 equivalente de metóxido de sódio..............................90
3.3.3.2.2 - Empregando-se 2 equivalentes de metóxido de sódio.............................90
3.3.3.3 - Reação do composto B com nucleófilos.....................................................91
3.3.3.3.1 - Empregando-se tiofenolato de sódio como nucleófilo..............................91
3.3.3.3.2 - Empregando-se metanotiolato de sódio como nucleófilo.........................92
3.3.3.3.3 - Empregando-se benzenossulfinato de sódio como nucleófilo..................93
3.3.4 - Oxidação do composto B-SMe......
..................................................................93
3.3.5 - Reação do aduto 97 com 3 equivalentes de metóxido de sódio....................93
Referências Bibliográficas.........................................................................................94
Lista de Anexos.........................................................................................................99
19
Introdução
A presente dissertação resultou do nosso interesse em conhecer a reatividade
relativa de substituição dos átomos de cloro do aduto cloranil-ciclopentadieno frente
a diferentes nucleófilos. O objetivo de tal estudo era a obtenção, por pirólise dos
adutos substituídos, de novas estruturas de 1,4-benzoquinonas, cujas atividades
biológicas poderiam ser depois estudadas, nas quais os grupos introduzidos por
substituição nucleofílica estivessem em posição orto.
Estudos anteriores (DI VITTA; WLADISLAW; MARZORATI, 2000), envolvendo
o aduto cloranil-ciclopentadieno, mostraram que era possível efetuar a substituição
seletiva dos átomos de cloro ligados ao sistema enodiônico de tal aduto,
dependendo de qual nucleófilo era empregado: metóxido e aziridina mostraram-se
capazes de substituir apenas um átomo de cloro, enquanto os nucleófilos de enxofre
não se ativeram apenas a uma substituição, conduzindo sempre aos compostos
orto-ditiossubstituídos.
No presente trabalho, usando o aduto cloranil-ciclopentadieno, investigamos
tanto o emprego de nucleófilos de carbono e nitrogênio, como de condições mais
drásticas de reação com nucleófilos de oxigênio.
Esta dissertação contém 3 capítulos. No primeiro está apresentada uma
revisão bibliográfica dos trabalhos mais relevantes concernentes à substituição
nucleofílica de halogênios em p-quinonas halogenadas e em seus adutos de Diels-
Alder. No capítulo 2, discutiremos os resultados por nós obtidos e, no último
(capítulo 3), está a parte experimental desenvolvida.
20
Capítulo 1
21
1 - As reações de substituição nucleofílica de átomos de halogênios ligados a
sistemas enodiônicos
Neste capítulo apresentam-se, em ordem cronológica, os resumos de artigos
científicos publicados que envolvem reações de substituição nucleofílica (S
N
) por
nitrogênio, oxigênio, carbono e enxofre, de um ou mais átomos de halogênio
(geralmente cloro ou bromo) ligados ao sistema enodiônico de 1,4-quinonas. Para
facilitar a compreensão dos fatos, os trabalhos foram separados de acordo com o
substrato sobre o qual se processaram as substituições. Assim, este capítulo está
dividido em reações de S
N
de halogênios em i) 1,4-naftoquinonas halogenadas;
ii)1,4-benzoquinonas halogenadas e iii) adutos de Diels-Alder entre 1,4-
benzoquinonas halogenadas e 1,3-dienos.
1.1 - Reações de S
N
em 1,4-naftoquinonas halogenadas
As reações de substituição nucleofílica na 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona (1)
têm sido bastante exploradas. Plageman (1882) obteve as naftoquinonas 2,
resultantes da substituição de apenas um átomo de cloro de 1, pelo tratamento
desta última com aminas. Já Zincke e Schmidt (1895) obtiveram o composto 3 pela
reação da 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona com o-diaminobenzeno.
O
O
Cl
NRR'
N
N
OH
Cl
Cl
Cl
O
O
1
3
2
22
Liebermann (1898), ao efetuar a reação entre a 2,3-dibromo-1,4-naftoquinona
(4) e excesso do sal de sódio do éster malônico, obteve, exclusivamente, o produto
monossubstituído 5 (Esquema 1). Segundo o autor, a dissubstituição não ocorreu
devido a fatores estéricos.
Esquema 1
O
O
Br
Br
O
O
CH(CO
2
Et)
2
Br
4
NaCH(CO
2
Et)
2
em
excesso
5
Em 1900, foram realizadas as reações de 1 com sais de sódio de vários
compostos contendo metilenas ativas, também fornecendo os produtos de exclusiva
monossubstituição (6 a-g), conforme havia sido previsto anteriormente por
Liebermann (MICHEL, 1900).
C
N
O
O
CHRR´
Cl
6 a-g
COCH
3
COCO
2
Et
COPh
R´
---------------------------------------------------
CO
2
Et
CO
2
Et
CO
2
Me
Ph
COPh
COMe
CO
2
Et
CO
2
Me
CO
2
Me
CO
2
Et
a
b
c
d
e
f
g
------------------------------------------------------
R
O interesse pela substituição dos átomos de halogênio, em di-halogeno-
naftoquinonas, por nucleófilos de enxofre, teve, como marco inicial, os trabalhos de
Brass e Köhler (1921), que trataram 1 ou 4 com sulfeto de sódio e obtiveram o
dissulfeto cíclico 7 (Esquema 2). O modo de formação de 7 foi elucidado, mais tarde
(BRASS; KÖHLER, 1922), pela constatação de que a reação se processava em
23
etapas, com a produção inicial do intermediário 8, uma forma reduzida de 7, que era
in situ oxidado por 1 ou 4 ao produto final.
Esquema 2
O
O
X
X
Na
2
S
O
O
S
S
O
O
S
S
O
O
ONa
ONa
X= Cl (1); ou X= Br (4)
[ O ]
8
7
Ullmann e Ettisch (1921), ao tratarem 1 com fenóxido de sódio, um nucleófilo
de oxigênio, obtiveram o produto de dissubstituição 9 (R = Ph).
O
O
OR
OR
9 (R=Ph)
A obtenção de uma naftoquinona substituída por um grupo nitrogenado e um
sulfurado foi relatada por Fries e Kerkow (1922). Os pesquisadores trataram a 2-
anilino-3-cloronaftoquinona (2; R = H; R’= Ph) com sulfeto de sódio e isolaram a
naftoquinona 10 (R = H; R’= Ph; R’’ = H), que, depois de alquilada com sulfato de
metila, formou outra naftoquinona 10 (R = H; R’= Ph; R’’ = Me) (Esquema 3).
24
Esquema 3
O
O
Cl
NRR'
Na
2
S
SH
NRR'
O
O
Me
2
SO
4
SR''
NRR'
O
O
2 (R=H; R'=Ph)
10 (R=H; R'=Ph)
10 (R=H; R'=Ph; R'' = Me)
O produto de dissubstituição 11 (R=
o-C
6
H
4
NO
2
) também foi conseguido pelo
grupo de Fries (1923), quando os autores trataram 1 com
o-nitro-tiofenol. Porém,
utilizando nucleófilos de nitrogênio, os mesmos autores não obtiveram êxito, exceto
quando empregaram azida de sódio como nucleófilo, que, neste caso, rendeu a
diazido-naftoquinona 12.
O
O
SR
SR
O
O
N
3
N
3
11 (R=o-C
6
H
4
NO
2
)
12
Ademais, os autores acima constataram que era possível introduzir um novo
grupo amino nos compostos 2 (R = H; R’=Ac), nos quais o grupo aminado estava
acetilado. Desta forma, os autores obtiveram uma série de naftoquinonas
nitrogenadas mistas 13 (FRIES; BILLIG, 1925) (Esquema 4).
25
Esquema 4
O
O
Cl
NRR'
O
O
NHR''
NRR'
R''NH
2
2 (R=H; R'=Ac)
13 (R=H; R'=Ac; R''= Ph,
p-Tol, p-C
6
H
4
OMe, 2-Naftil)
Buscando substâncias ativas contra o bacilo de Koch, Buu-Hoi (1944)
preparou uma série de novas naftoquinonas 2-halogeno-3-amino-substituídas 2 ou
14, a partir de 1 ou 4.
O
O
NRR'
X
2 (X=Cl)
14 (X= Br)
(R=H; R'= 2-naftil, C
6
H
4
OMe;
R, R'= C
5
H
10
)
Calandra e Adams (1950), animados pelos trabalhos relatados por
Buu-Hoi (1944) e Fosdick (FOSDICK; FANCHER; CALANDRA,1942; CALANDRA;
FANCHER; FOSDICK, 1944), que haviam pesquisado a utilidade das 1,4-
naftoquinonas como inibidoras da formação de ácidos por bactérias orais, a partir de
carboidratos, sintetizaram outros amino-derivados 2, visando também o estudo das
suas atividades biológicas. Mais tarde, a série destes compostos nitrogenados seria
aumentada com os novos trabalhos de Buu-Hoi
et al. (1952; 1954), nos quais foram
descritas as sínteses de mais 26 novas naftoquinonas 2. Oeriu e Benesch (1962)
também deram sua contribuição à série de compostos mono-aminoderivados.
26
Fieser e Brown (1949) estudaram, detalhadamente, a ação de tióis e tiolatos
sobre a 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona, relatando a obtenção de uma série de
naftoquinonas mono (15) e dissulfuradas simples (11) ou mistas (16), além das
mono-oxigenadas (17) (Esquema 5). Assim, reagindo 1 com tióis alifáticos,
obtiveram exclusivamente os produtos de monossubstituição por enxofre (15 a-f).
Entretanto, quando conduziram a reação com tióis aromáticos, a dissubstituição foi
observada (11), não sendo possível isolar o produto da monossubstituição, mesmo
usando excesso da naftoquinona 1. O mesmo ocorreu empregando-se tiolatos,
inclusive com os não aromáticos. Quanto às naftoquinonas ditiossubstituídas mistas
(16 a-c), estas foram sintetizadas pelo tratamento de 15 com ariltióis, cuja habilidade
em substituir o segundo átomo de cloro já ha
via sido verificada antes. Também foi
investigado, nesse trabalho, a ação de nucleófilos de oxigênio sobre a 2,3-dicloro-
1,4-naftoquinona (1). Utilizando um equivalente do alcóxido, os autores puderam
isolar os monoalcoxiderivados 17. Com excesso do mesmo nucleófilo, a 2,3-
dimetóxi-1,4-naftoquinona 9 (R=Me) foi obtida.
27
Esquema 5
RSH
SR (Ar)
SR (Ar)
O
O
RSNa ou
ArSH
RONa
Cl
SR
O
O
Cl
OR
O
O
SAr
SR
O
O
ArSH
1
11
15
17
16
R= (a) Me; (b) Et; (c) C
12
H
25
Ar= (d) C
6
H
5
; (e) 2-Naftil
(f) p-Tol
R= (a) Et; (b) n-Pr; (c)n-But
(d) n-Pent; (e) n-Oct
(f) n-C
12
H
25
R= (a) Me; (b) Et; (c) n-But
(1 equivalente)
Hoover e Day (1954), interessados na síntese de compostos contendo
estruturas semelhantes ao imidazol, trataram a naftoquinona mista 13 (R = H; R’=
Ac) (FRIES; BILLIG, 1925) com
orto-formiato de etila, a quente, na presença de
ácido sulfúrico concentrado e obtiveram a nova naftoquinona 18 (Esquema 6).
Esquema 6
O
O
N
N
H
CCH
3
HC(OEt)
3
O
O
NHR''
NRR'
H
2
SO
4
18
13 (R=H; R'=Ac; R''=H)
A ocorrência de produtos de ciclização também foi relatada nos casos das
reações de 1 com nucleófilos de carbono. Luckenbaugh e Erickson (1954)
obtiveram os derivados cíclicos 19a-d e 20a,b ao tratarem a 2,3-dicloro-1,4-
naftoquinona (1) com compostos que apresentavam metilenas ativas, tais como o
28
ácido acetilacético, na presença de piridina ou quinolina. A série foi estendida, mais
tarde, com a síntese das naftoquinonas 19e-h (PRATT; RICE; LUCKENBAUGH,
1957a).
N
O
O
R
N
O
O
R
19
20
R
-----------------------------
a CO
2
Et
b CO
2
Me
c CO
2
H
d CONH
2
e COMe
f COPh
g CN
h C
6
H
5
------------------------------
Pratt e Rice (1957) descreveram, ainda, uma rota que possibilitava a
obtenção dos furanos 21, em um único passo sintético, a partir da reação entre a
2,3-dicloro-1,4-naftoquinona (1) e nucleófilos de carbono, na presença de
terc-
butilamina.
O
O
O
R'
R
21
R R'
-----------------------------
a Ph CN
b Me COMe
c Me COPh
d Ph COPh
e Me CO
2
Et
------------------------------
Petersen et al. (1955) constataram que a naftoquinona 1, quando tratada com
aziridina, produzia apenas o composto mono-aziridinilsubstituído 2 (R, R’ = (CH
2
)
2
;
Esquema 7). Entretanto, tal quinona, quando posteriormente tratada com nucleófilos
de oxigênio e enxofre, forneceu os diversos novos derivados 22 e 10 (PETERSEN;
GAUSS; URBSCHAT, 1955), respectivamente.
29
Esquema 7
Cl
O
O
NRR'
NH
OR''
O
O
NRR'
SR''
O
O
NRR'
1
2 (R; R'=(CH
2
)
2
)
Nucleófilos
de oxigênio
Nucleófilos
de enxofre
22 (R,R'= (CH
2
)
2
; R''=Et)
10 (R,R'= (CH
2
)
2
; R''=Me, Et, Bn)
Com a comprovação da atividade anticancerígena de compostos aziridínicos,
Gauss e Petersen (1957) dedicaram-se a substituir os dois átomos de cloro da 2,3-
dicloro-1,4-naftoquinona (1) por nucleófilos de nitrogênio. Isso foi conseguido pelo
tratamento de certos derivados mono-nitrogenados 2 com aziridina, o que levou ao
isolamento das naftoquinonas dinitrogenadas mistas 13 (Esquema 8).
Esquema 8
NRR'
O
O
N
NH
NRR'
O
O
Cl
13 (R=H; R'= (CH
3
)SO
2
CH
3
,COCH
3
;
R=Me, Et; R'=COCH
3
)
2 (R=H; R'= (CH
3
)SO
2
CH
3
,COCH
3
;
R=Me, Et; R'=COCH
3
)
Oeriu e Benesch (1962) sintetizaram algumas naftoquinonas, semelhantes às
10, algumas com atividade tuberculostática, tratando compostos mono-
aminossubstituídos 2 (R’ = H; Esquema 9) com vários tióis alifáticos e aromáticos, na
presença de NaOH.
30
Esquema 9
SR'
O
O
NHR
Cl
O
O
NHR
R'SH
NaOH
10
2
Dentre as quinonas 10, cujas atividades biológicas foram estudadas, a mais
pronunciada ação anti-turberculostática observada foi a da 2-metiltio-3-
aminonaftoquinona (10; R= H; R´=Me).
A obtenção de uma outra série de naftoquinonas nitrogenadas mistas foi
relatada por VanAllan, Reynolds e Adel (1963a), que reagiram diversas 2-anilino-3-
cloronaftoquinonas do tipo 2, com azida de sódio (Esquema 10). Os compostos 23,
que foram desta forma obtidos, sofreram ciclização quando aquecidos, originando as
quinonas 24.
Esquema 10
O
O
N
H
N
3
R
R'
R
R'
N
N
O
O
23
24
Aquecimento
R=H, Me; R'=H, NO
2
, OMe, Cl, Me, NEt
2
Os mesmos autores, ainda em 1963, relataram a obtenção do derivado misto
2,3-dissubstituído 25, quando trataram a 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona com
p-
nitroanilina, na presença de piridina, conforme ilustra o Esquema 11. Este derivado
misto, quando tratado com bicarbonato de sódio, converteu-se na naftoquinona 26
(VANALLAN; REYNOLDS; ADEL, 1963b).
31
Esquema 11
O
O
N
H
NO
2
N
O
O
NH
NO
2
-
Cl
NH
2
NO
2
N
NaHCO
3
26
25
1
+
Fokin, Ryuhina e Makshina (1963) demonstraram a dependência da
temperatura na ação de nucleófilos de nitrogênio sobre a dicloronaftoquinona 1.
Fazendo-a reagir com piperidina ou anisidina, na proporção de 1:2 e variando a
temperatura da reação, obtiveram tanto os mono (2) quanto os diaminoderivados
(27) correspondentes (Esquema 12).
Esquema 12
O
O
NRR'
Cl
OMe
O
O
NRR'
NRR'
H
2
R
(a)
(b)
1
27
Resfriamento
Aquecimento
+
R '
---------------------------
---------------------------
HNRR'
Reagindo 1 com cianetos de metais alcalinos, em etanol, acetonitrila ou
dimetilformamida, Reynolds e VanAllan (1964) obtiveram um produto solúvel em
água, o qual acreditaram ser o sal de sódio, ou potássio, de 2,3-diciano-naftaleno-
1,4-diol (28) (Esquema 13). O produto inicialmente formado era, provavelmente, a
2,3-diciano-1,4-naftoquinona (29), que era
in situ reduzida, pelo cianeto, ao
32
composto 28. Isso foi depois demonstrado pela preparação da naftoquinona 28a,
correspondente a 28, seguido de oxidação com ácido nítrico, o que levou a 29. Este
último, quando tratado com cianeto de sódio aquoso, formou, imediatamente, o
mesmo produto solúvel em água (28). A natureza da redução de 29 pelo íon cianeto
não foi investigada.
Esquema13
O
O
Cl
Cl
ONa
ONa
CN
CN
O
O
CN
CN
NaCN
HNO
3
CH
3
CO
2
H
OH
OH
CN
CN
C
2
H
5
OH
29
NaCN
28
HCl
28a
1
Continuando a investigação da ação de nucleófilos de carbono sobre 1,
Reynolds
et al. (1965), ao efetuarem a reação deste composto com acetoacetato de
etila em meio básico, se depararam com o novo produto cíclico 30, provavelmente
formado de modo análogo ao do furano 21, obtido por Pratt e Rice (1957b). O
mecanismo proposto por Reynolds
et al. (1965), para a formação de 30, envolve a
ciclização do produto dissubstituído 31, mostrado no Esquema 14.
33
Esquema 14
O
O
C
H
C
H
CO
2
Et
CO
2
Et
CO
2
Et
COMe
OH
O
CO
2
Et
CH
3
O
COEt
O
O
CH
C
CO
2
Et
CO
2
Et
Me
CO
2
Et
O
H
+
O
O
EtO
2
C
CO
2
Et
Me
O
O
OEt
H
O
O
CO
2
Et
CO
2
Et
Me
H
Base
31
30
+
1
CH
2
(CO
2
Et)
2
Ainda trabalhando com nucleófilos de carbono, VanAllan, Reynolds e Adel
(1966) sintetizaram a naftoquinona monossubstituída 32, pelo tratamento de 1 com
indandiona.
O
O
Cl
O
O
32
Visando estudar a decomposição térmica ou fotolítica de azido-nafto- ou
xiloquinonas, VanAllan
et al. (1968) conseguiram sintetizar as monoazido-
naftoquinonas 33, 34 e 36, mostradas nos Esquemas 15 e 16.
34
Esquema 15
O
O
Cl
N
3
O
O
Cl
OR
NaN
3
NaN
3
DMF /
/ Água
O
O
OMe
N
3
1
[equimolar]
33
Acetato
de sódio
Metanol
/ aquecimento
/ Água
Metanol
34
17 (R=Me)
Esquema 16
O
O
N
3
NaN
3
O
O
Cl
/ Água
90-100
o
C
36
35
A decomposição das azidonaftoquinonas acima, em solventes inertes e sêcos
(tolueno, xileno ou benzeno), ocorreram em temperaturas muito mais baixas (90-
120°C) do que as reportadas tanto para
alfa-azidocetonas (180-220°C) como para o
o-diazidobenzeno (160-170°C).
O ácido mercaptoacético foi empregado por Oediger e Joop (1972) para a
substituição nucleofílica nas di-halogenonaftoquinonas
1 ou 4 e levou, em ambos os
casos, ao composto ditiossubstituído
11 (R=CH
2
CO
2
H).
35
Imidazóis e pirazóis foram empregados como nucleófilos de nitrogênio nas
reações com
1, por Gauss, Heitzer e Petersen (1972), para obter, após oxidações,
as naftoquinonas nitrogenadas
37.
O
O
R
R
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
Me
Me
N
N
N
N
Cl
37
R
---------------------------
(a)
(b)
(c)
-------------------------------
R
---------------------------
(d)
(e)
(f)
-------------------------------
Katz, Borovkov e Evstigneeva (1992) estudaram a aplicação de naftoquinonas
substituídas na modificação de eletrodos. Devido à forte adsorção sobre superfícies
de eletrodos de ouro e platina amalgamada, o monotioderivado
15 (R=nBu),
preparado pela reação de 1 com 1-butanotiol, formou uma monocamada estável de
cobertura. Em contraste, a aminoquinona similar
2 (R=H; R’=nBu), que foi preparada
pela adição de 1-aminobutano sobre
1, não pôde ser usada para a modificação
química de eletrodos, uma vez que era facilmente removida da superfície destes por
solventes orgânicos ou por medição cíclica de potencial em solução aquosa.
O
O
SR
Cl
O
O
NRR'
Cl
15
2
(R=nBu)
R=H; R'=nBu)
Shrestha-Dawadi
et al. (1996) estudaram a síntese de aminoácidos
heterocíclicos derivados de naftoquinona, pois, na opinião dos autores, tais
compostos poderiam servir como blocos construtivos na síntese de novos peptídeos
36
de potencial valor terapêutico. As reações de
1 com L-histidina e L-triptofano e
outros compostos heterocíclicos nitrogenados foram realizadas em metanol, na
presença de quantidade equivalente de KOH, e renderam os derivados
2, mostrados
no Esquema 17.
Esquema 17
O
O
NRR'
Cl
NH
2
R
N
H
N
CO
2
H
N
H
CO
2
H
N
H
N
N
H
1
+
R=H; R'=
2
Metanol ou etanol
KOH
,
,
,
Na reação da L-histidina com 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona (
1), também foi
observada a formação do subproduto
2 (mostrado abaixo), o qual resultou do ataque
nucleofílico do nitrogênio imidazólico sobre a naftoquinona
1.
O
O
Cl
N
N
CH
3
(CO
2
H)CHCH
2
2
Visando obter isocianatos reativos, derivados de naftoquinonas, os quais
poderiam abrir uma nova rota para a preparação de novas naftouréias,
naftocarbamatos e diferentes derivados heterocíclicos, Bittner
et al. (2000) efetuaram
37
a reação de cianato de potássio com
1, em DMSO ou DMF, o que gerou o composto
38 (Esquema 18).
Esquema 18
O
O
Cl
Cl
NCO
K
O
O
Cl
NCO
KNCO
DMSO
ROH
O
O
N
Cl
OR
O
H
1
38
t.a., 24h
+
-
- KCl
67-90%
2
(R=Me, Et, iPr, nBu, Bn)
As tentativas de isolamento de
38 resultaram em decomposição e formação
de vários produtos, principalmente no de hidrólise, o 2-cloro-3-amino-1,4-
naftoquinona (
2; R=R’=H; Esquema 18). Quando foram usados álcoois, em DMSO,
para captura do naftoisocianato
38, foram obtidos os carbamatos 2 (R= H; R’=
CO
2
Me; CO
2
Et; CO
2
i-Pr; CO
2
n-Bu; CO
2
Bn), em bons rendimentos (Esquema 18).
Segundo os autores, a formação de
38 procede, provavelmente, via adição de
Michael do ânion isocianato ao sistema enodiônico, seguida da eliminação de KCl.
Esta etapa é seguida por uma reação rápida de
38 com o álcool, levando à formação
do carbamato
2. Os principais subprodutos são o de hidrólise (2; R=R’=H) e 39, que
é um produto reacional entre o produto de hidrólise e a nafoquinona diclorada de
partida (
1). Ambos foram formados em pequenas quantidades.
38
O
O
NRR'
Cl
O
O
Cl
O
O
N
H
Cl
2
39
R=R'=H
1.2 - Reações de substituição nucleofílica em 1,4-benzoquinonas halogenadas
Smith e Austin (1942) estudaram as reações entre 1,4-benzoquinonas
halogenadas e certos enolatos. Quando os autores efetuaram a adição, sob
atmosfera inerte, de uma solução de sal de sódio do éster malônico, em dioxano
sêco, sobre a 2,3-dibromo-
o-xiloquinona (40), também dissolvida em dioxano, foi
obtido, em bom rendimento, um óleo amarelo, com características espectroscópicas
de uma
p-benzoquinona e com a composição correspondente a 41 (Esquema 19).
Quando os autores empregaram um tempo maior de reação, um composto amarelo,
sem halogênio, de composição coerente com
42, foi obtido.
Esquema 19
O
O
Br
Me
Me
Br
NaCH(CO
2
Et)
2
O
O
Me
Me
CH(CO
2
Et)
2
Br
O
O
Me
Me
CH(CO
2
Et)
2
CH(CO
2
Et)
2
NaCH(CO
2
Et)
2
41
40
42
Maior tempo de reação
39
Certas vinilamino-benzoquinonas foram sintetizadas, em bons rendimentos, a
partir de benzoquinonas halogenadas, acetaldeído e aminas secundárias, sem a
necessidade de isolar as correspondentes enaminas. Assim, Buckley, Henbest e
Slade (1957) condensaram cloranil, dietilamina e acetaldeído (relação molar 1:2:1)
em benzeno, à temperatura ambiente (Esquema 20). A reação se completou em 10
minutos, formando a quinona
43 (rendimento de 80%), de cor azul. Com
quantidades maiores de acetaldeído e dietilamina, formou-se um composto de cor
púrpura, ao qual foi atribuída a estrutura
para-dissubstituída 44.
Esquema 20
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
Cl
Cl
CH
Cl
CH
NEt
2
O
O
CH
Cl
CH
Cl
CH
NEt
2
CH
NEt
2
43
44
(em excesso)
Dietilamina / Acetaldeído
(1:2:1)
Dietilamina / Acetaldeído
Hancock, Morrel e Rhum (1962) reportaram a substituição de átomos de cloro
do cloranil por íons hidróxido, numa reação em duas etapas, conforme ilustrado no
Esquema 21. O cloranil, insolúvel em água fria ou quente, dissolveu-se rapidamente
quando tratado com uma solução 2 M de hidróxido de sódio gelado. Após cuidadosa
acidificação a baixa temperatura, obteve-se o composto
45, passando-se pelo
intermediário
46, o qual é relativamente estável em pH elevado (Esquema 21).
Quando tratado com hidróxido de sódio quente, o cloranil foi convertido,
40
prontamente e em bom rendimento, no composto
47, via, segundo os autores, o
intermediário
48.
Esquema 21
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
Cl
Cl
OH
Cl
Cl
H
+
Cl
O
O
Cl
Cl
Cl
OH
O
O
Cl
Cl
O
Cl
OH
H
+
Cl
O
O
OH
Cl
Cl
OH
46
48
Solução aquosa
fria de NaOH 2M
+
45
+
47
45
Solução aquosa
quente de NaOH 2M
Durante os retro mencionados estudos da decomposição térmica e fotolítica
de azidonaftoquinonas
33, 34 e 36, apresentado nos Esquemas 15 e 16, VanAllan et
al.
(1968) também sintetizaram a 2,3-diazido-5,6-dimetil-1,4-benzoquinona (49) com
a mesma finalidade anteriormente citada.
O
O
Me
Me
N
3
N
3
49
O sulfeto cíclico
50 foi sintetizado por Fickentscher (1969), ao tratar a
xiloquinona
51 com sulfeto de sódio (Esquema 22). Posteriormente, o composto 50
foi oxidado à bisquinona
52.
41
Esquema 22
OH
OH
Me
Me
S
S
O
O
Me
Me
Na
2
S
O
O
Me
Me
S
S
O
O
Me
Me
Cl
O
O
Me
Me Cl
51
[o]
52
50
Wladislaw
et al. (1987a; 1987b), trabalhando com di-haloxiloquinonas 40 e 51,
submeteram-nas às reações com dois nucleófilos de nitrogênio (aziridina e anilina) e
diversos de enxofre (tióis alifáticos e aromáticos), e obtiveram as correspondentes
xiloquinonas
53-55 (Esquema 23). Nestes processos de substituição nucleofílica,
ficou clara a incapacidade dos nucleófilos de nitrogênio empregados em efetuarem a
S
N
de ambos os átomos de halogênio nas xiloquinonas.
Esquema 23
O
O
Me
Me
SR (Ar)
SR (Ar)
O
O
X
Me
Me
NRR'
O
O
SCH
3
Me
Me
NRR'
NaSCH
3
53
54
55
/ MeOH
Éter etílico
NaSR ou HSAr
HNRR'
R, R'=(CH
2
)
2
;
R=H; R'=Ph
R, R'=(CH
2
)
2
R=Me, Et, nPr, nBu, Bn.
Ar=Ph, p-C
6
H
4
OMe
40, 51
X=Cl, Br
Dzielendziak e Butler (1989) descreveram um método de obtenção de 2,5-
diaziridinil-1,4-benzoquinonas
56, contendo diferentes grupos nas posições 3,6, as
quais se mostraram ativas contra uma variedade de tumores animais. Assim,
42
partindo da diaminobenzoquinona
57, basearam seu método no fato de que a
correspondente hidroquinona
58 reagia, prontamente, com clorocarbonatos de
alquila, formando o carbamatos
59, que são estáveis (Esquema 24). Após a
oxidação, os carbamatos foram tratados com aziridina para a obtenção das 2,5-
diaziridinil-1,4-benzoquinonas
56.
Esquema 24
O
O
Cl
N
H
Cl
N
H
OR
O
RO
O
N
O
O
N
H
N
H
OR
O
RO
O
N
NH
Et
3
N / THF
O
O
Cl
NH
2
Cl
NH
2
Na
2
S
2
O
4
OH
OH
Cl
NH
2
Cl
NH
2
Cl
OR
O
OH
OH
Cl
N
H
Cl
N
H
OR
O
RO
O
60
25
o
C
78-89%
56
59
57
H
2
O, 25°C
58
25°C
FeCl
3
/
H
2
O
HCl, 25°C
93-95%
R=Me, Et, nPr, nBu, iBu
Com a finalidade de conhecerem os potenciais de oxi-redução de
p-
benzoquinonas com diferentes graus de substituição, Kitagawa et al. (1990)
estudaram 16 compostos, dos quais alguns, que eram inéditos (
61-66), foram
sintetizados por etapas, por meio de reações de S
N
em fluoranil ou cloranil
(Esquema 25).
43
Esquema 25
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
SMe
Cl
Cl
SMe
O
O
Cl
Cl
NMe
2
Me
2
N
O
O
SMe
MeS
NMe
2
Me
2
N
O
O
SMe
MeS
SMe
MeS
O
O
F
F
F
F
O
O
F
F
NMe
2
Me
2
N
O
O
NMe
2
Me
2
N
MeO
OMe
63
65
Me
2
NH
/ DMF
92%
64
66
MeSNa
/ CH
2
Cl
2
-EtOH
71%
MeSNa
/ EtOH
90%
MeSH, K
2
CO
3
/ Benzeno-EtOH
47%
61
Me
2
NH
/ EtOH
84%
62
96%
MeONa
/ MeOH
Pérez
et al. (1994) estudaram as reações da ilida 67 com tetra-halo-p-
benzoquinonas, e produziram os produtos monossubstituídos
68 em bons
rendimentos (Esquema 26).
Esquema 26
O
O
X
X
X
X
O
O
X
X
X
PAr
3
PAr
3
68
+
67
X= Cl, Br, I ou F
Trietilamina
Diclorometano,
5°C
A cinética e o mecanismo dessas reações foram estudados intensivamente,
para as quinonas com X= Cl, Br e I e, em alguma extensão, com X= F. A conclusão
foi que a reação procedeu pela adição da ilida à quinona (etapa limitante), seguida
44
pela eliminação de haleto de hidrogênio, por um mecanismo E1, E2 ou E1cb,
dependendo do halogênio. Deve-se mencionar que foi notado, durante os estudos
acima, que o composto monossubstituído, de cor azul brilhante, continuava a reagir
na presença de excesso de ilida
67, formando uma mistura de compostos também
intensamente coloridos, os quais provavelmente tratavam-se das quinonas
dissubstituídas
69 e/ou 70, mostradas no Esquema 27.
Esquema 27
Ar
3
P
O
O
X
X
PAr
3
Ar
3
P
PAr
3
O
O
X
X
Trietilamina
Diclorometano,
5°C
+
70
69
67 + 68
Sultan
et al. (1995) empregaram a tetrabromo-1,4-benzoquinona na síntese
dos sistemas heterocíclicos polifundidos
71. Assim, agitando à temperatura ambiente
o composto
72 com tetrabromo-1,4-benzoquinona, em etanol aquoso, obtiveram o
produto correspondente
73, o qual foi então reagido com uma série de aminas
aromáticas primárias, formando os compostos
71, mostrados no Esquema 28.
45
Esquema 28
O
O
Br
Br
Br
Br
NH
2
H
4
NS
SNH
4
NC
O
O
O
Br
Br
S
S
CN
CONH
2
O
O
Br
NH
S
S
CN
CONH
2
Ar
72
+
Ar = Ph, p-CH
3
C
6
H
4
, p-OCH
3
C
6
H
4
, p-NO
2
C
6
H
4
73
71
Uma série de compostos contendo grupos metilênicos ativos, incluindo
malononitrila, cianoacetato de etila, malonato de dietila, acetoacetato de etila e
acetilacetona, foram refluxados com as quinonas
71, em DMF, na presença de um
equivalente de trietanolamina, resultando nos correspondentes sistemas
74, de
anéis polifundidos (Esquema 29). Em cada caso, o mecanismo de reação envolveu
uma S
N
vinílica do átomo de bromo na benzoquinona, via um processo de
adição/eliminação. Uma subseqüente ciclização rendeu os sistemas de anéis
heterocíclicos.
Esquema 29
O
O
N
S
S
CN
CONH
2
Ar
R
R'
71
74
DMF
trietanolamina
R=CN, CO
2
EtCOMe; R' = NH
2
, OH, Me
Ar = Ph, p-Tol, p-C
6
H
4
OMe, p-C
6
H
4
NO
2
CH
2
R
2
+
Alnabari e Bittner (2000) descreveram as sínteses e as propriedades de
sistemas quinoídicos conjugados que poderiam exibir propriedades ópticas e,
portanto, serem usados em dispositivos eletrônicos moleculares. Os autores
efetuaram as reações de benzoquinonas halogenadas (cloranil, bromanil e 2,3-
46
dicloro-5,6-dicianobenzoquinona) com uma variedade de aminas secundárias, na
presença de acetaldeído, e constataram que a espécie nucleofílica era a enamina
formada intermediariamente. Os produtos obtidos foram as enaminonas
75
(Esquema 30).
Esquema 30
CH
3
CHO
O
O
R
R'
R
R'
O
O
R'
RR'
NR''R'''
+
+
Tolueno
Temp. amb.
75
HNR''R'''
R=Cl, Br; R' =Cl, Br ou CN
R'', R'''=Me, Et, Bn, c-C
6
H
11
R=Cl, Br; R' =Cl, Br ou CN
Os autores propuseram o mecanismo apresentado no Esquema 31 para o
ataque nucleofílico da enamina sobre benzoquinonas.
Esquema 31
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
NR''R'''
H
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
NR''R'''
O
O
Cl
Cl
Cl
NR''R'''
+
+
..
- HCl
47
Reagindo o produto de monossubstituição
75 com outras enaminas geradas
in situ, Albanari e Bittner, no mesmo trabalho, sintetizaram também as
benzoquinonas dissubstituídas
76.
O
O
Cl
Cl
NRR'
R'''R''N
76
R=Me, Et,Bn; R'=Et, Bn, c-C
6
H
11
R''=Me, Et; R'''=Et, Bn
1.3 - Reações de substituição nucleofílica em adutos de Diels-Alder entre 1,4-
benzoquinonas halogenadas e 1,3-dienos.
Wladislaw
et al. (1983), almejando a síntese de novas 1,4-benzoquinonas
contendo grupos sulfurados em posição
orto, prepararam o aduto 77, pela reação de
Diels-Alder entre a 2,3-diclorobenzoquinona e o ciclopentadieno. Em seguida,
trataram-no com alguns tiolatos de sódio (Esquema 32). O processo somente
apresentou bons resultados quando a adição do nucleófilo foi cuidadosamente
controlada para evitar excesso do nucleófilo no meio, pois isto provocava a
transformação do produto
78, resultante da substituição dos átomos de cloro do
sistema enodiônico de
77, no seu correspondente derivado aromático 79. Uma vez
obtidos os adutos
78, estes foram pirolisados e forneceram as 2,3-
ditiobenzoquinonas
80 (Esquema 32).
48
Esquema 32
O
O
Cl
Cl
O
O
SR
SR
NaSR
OH
OH
SR
SR
O
O
SR
SR
NaSR
+
77
78
80
79
calor
R=Me, Et, Ph
Wladislaw et al. (1985; 1987), visando determinar a generalidade do método
anteriormente publicado (WLADISLAW, 1983) para a substituição de átomos de
cloro do aduto
77 por nucleófilos de enxofre, posteriormente estenderam a reação
para um número maior de tiolatos, obtendo mais compostos dissubstituídos
78 (R=
n-Pr, t-Bu, Bn, CPh
3
, p-Tol, p-C
6
H
4
Cl, p-C
6
H
4
OMe, p-C
6
H
4
NH
2
, p-C
6
H
4
NO
2
, 2-Naftil) .
Wladislaw
et al. (1985) também conseguiram obter o novo aduto 81
(Esquema 33), pelo emprego de um nucleófilo de selênio, gerado
in situ pela reação
do difenil disseleneto com NaBH
4
. Entretanto, a tentativa de se obter a
dissubstituição dos átomos de cloro de
77, usando nucleófilos de oxigênio ou
nitrogênio, falhou levando ao composto aromatizado
82 (Esquema 33).
49
Esquema 33
OH
OH
Cl
Cl
NaBH
4
O
O
SePh
SePh
PhSeSePh
NaOMe
NaOEt
NH
NLi
82
81
77
ou
ou
Wladislaw
et al. (1990), interessados em obter adutos de benzoquinona-
ciclopentadieno monossulfenilados e monosselenilado para alguns estudos de
fotociclização, sintetizaram diversos adutos monossubstituídos
83, a partir da reação
do aduto clorobenzoquinona-ciclopentadieno (
84) com nucleófilos de enxofre e
selênio (Esquema 34).
Esquema 34
O
O
Cl
O
O
Y
84
83
Y = SCH
3,
SC
2
H
5,
SCH
2
C
6
H
5,
SC
6
H
5,
SC
6
H
4
OCH
3
(p), SC
6
H
4
NO
2
(p), SO
2
C
6
H
5,
SeC
6
H
5
Metanol
Y
-
No curso de suas pesquisas por novos adutos de Diels-Alder substituídos por
nucleófilos de enxofre, Wladislaw
et al. (1994) submeteram o aduto cloranil-
ciclopentadieno (
85) à reação com excesso de metilsulfeto de sódio (Esquema 35).
Entretanto, ao invés de obter, como esperado, o composto dissubstituído
86
(Esquema 35), no qual o dois átomos de cloro da junção dos anéis ainda estariam
50
presentes, isolaram, como único produto da reação, o correspondente composto
trissubstituído
87, sem átomos de cloro.
Esquema 35
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
SMe
SMe
Cl
Cl
O
O
SMe
SMe
MeS
H
NaSMe
excesso
85
87
86
A formação de
87 foi explicada, mais tarde (DI VITTA; WLADISLAW;
MARZORATI, 2000), em termos de uma substituição inicial dos átomos de cloro
vinílicos, seguida da eliminação dos cloros angulares, induzida pelo mercapteto de
sódio, e subseqüente adição-1,4 do metanotiol à quinona intermediária
88 (Esquema
36).
Esquema 36
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
SMe
SMe
O
O
SMe
SMe
MeS
H
MeSNa
excesso
85
87
88
NaSMe
Em outra ocasião, foi mostrado que a reação de substituição dos átomos de
cloro do aduto
85, por nucleófilos, ocorria em etapas (DI VITTA; WLADISLAW;
51
MARZORATI, 2000). Assim, puderam-se isolar os adutos
86, resultantes de
substituição dos átomos de cloro do sistema enodiônico por enxofre, sem que
fossem substituídos os átomos de cloro ligados aos carbonos das junções dos anéis
(Esquema 37). Além disso, também foi aproveitado o fato dos nucleófilos de oxigênio
e nitrogênio serem capazes de substituir apenas um dos átomos de cloro ligado ao
sistema enodiônico do aduto
85, o que gerou os compostos 89 e 90. Estes últimos
foram, depois, convertidos nos adutos
91, pela ação de nucleófilos de enxofre sobre
os carbonos enodiônicos contendo cloros (Esquema 37).
Esquema 37
O
O
SR
SR
Cl
Cl
O
O
Cl
Cl
Cl
Y
NH
O
O
Cl
Cl
Y
SR
NaSR
NaSR
85
ou
NaOMe
91
86
1 equivalente
2 equivalentes
R= Me, Et; Ph
89 (Y=OMe)
90 (Y=Aziridinil)
R=Me, Et, Ph
Y=OMe, Aziridinil
Quando o aduto
86 (R=Et) foi tratado com 2 equivalentes de etilmercapteto de
sódio, o correspondente composto trissubstituído abaixo, análogo a
87 foi obtido.
O
O
SEt
SEt
EtS
H
87 (R= Et)
As pirólises dos adutos
86, 87, 89-91 permitiram a obtenção das novas 1,4-
benzoquinonas
92, contendo substituintes iguais ou diferentes em orto, (Esquema
38) (DI VITTA; WLADISLAW; MARZORATI, 2000).
52
Esquema 38
O
O
B
X
A
Y
mesitileno
refluxo
86, 87, 89-91
A=SMe, SEt, SPh; B=SMe, SEt, SPh, Aziridinil, OMe
X=Cl, SMe, ; Y=H, Cl
92
Kallmayer e Doerr (2000), após fracassarem na tentativa de introduzir um
grupo alquilamino no aduto de Diels-Alder 1,4-benzoquinona-ciclopentadieno,
trataram o aduto ciclopentadieno-cloranil (85) e ciclopentadieno-bromanil (93) com
diversas aminas, obtendo os respectivos adutos monossubstituídos 94, análogos a
90, conforme apresentado no Esquema 39.
Esquema 39
O
O
N
X
X
X
R
R'
N
H
R'
R
94
X= Cl, Br
85, 93
R= Ph, p-C
6
H
4
Br, p-C
6
H
4
OMe, p-C
6
H
4
NMe
2
, p-Tol, n-Pr, n-Pen, n-Bu;
R'= H, n-Pr, n-Bu; R, R'=CH
2
CH
2
OCH
2
CH
2
, (CH
2
)
5
53
Capítulo 2
54
2 - Discussão e Resultados
Pela leitura do Capítulo 1, pode-se notar que, embora as reações de S
N
tenham sido amplamente estudadas em naftoquinonas e, em alguma extensão
sobre xiloquinonas, existem poucos trabalhos sobre as reações de S
N
dos cloros
ligados aos carbonos da enodiona de adutos de Diels-Alder entre benzoquinonas
halogenadas e 1,3-dienos. De fato, o nosso grupo de pesquisa tornou-se pioneiro
nos estudos de tais reações com os adutos 2,3-diclorobenzoquinona-ciclopentadieno
(77) e cloranil-ciclopentadieno (85) (WLADISLAW
et al., 1983; 1985; 1987; 1990;
1994; DI VITTA
et al., 2000). No curso destes estudos, foi constatado que, quando
se empregaram nucleófilos de enxofre, sempre se obteve a substituição exaustiva de
tais átomos de cloro (Esquemas 32, 33 e 35-37). Porém, os nucleófilos de oxigênio e
nitrogênio, menos hábeis que os de enxofre, não foram capazes de produzir mais do
que a substituição de apenas um desses átomos de cloro do aduto 85 (DI VITTA
et
al., 2000; Esquema 37) e, no caso do aduto 77, comportaram-se como bases,
promovendo a sua enolização/aromatização (WLADISLAW
et al. 1985; Esquema
33).
Deve-se aqui ressaltar que, uma característica importante dos adutos de
Diels-Alder é a facilidade com que podem ser pirolisados para gerar os
correspondentes dieno e dienófilo (CARRUTHERS, 1970). De fato, muitas
benzoquinonas e outros compostos semelhantes já foram preparados por este
método (DESIMONI
et al., 1983). Em se tratando de benzoquinonas, é importante
frisar que muitas delas apresentam atividades biológicas, as quais, acredita-se que
possam ser alcançadas pela introdução de diferentes substituintes no anel (ZEE-
CHENG; CHENG,C.C., 1970). Isto sempre torna atraente qualquer estudo que possa
gerar novas quinonas, cujas atividades biológicas possam ser elucidadas.
55
Com base no acima exposto, nos pareceu interessante investigar a possibilidade
de obter novos adutos pela S
N
dos átomos de cloro de 85. Tais adutos conteriam
diferentes tipos e graus de substituição no anel enodiônico e poderiam, no futuro,
gerar novas benzoquinonas por pirólise.
Um aspecto que deve ser aqui lembrado, a partir dos trabalhos apresentados
no Capítulo 1, é a dificuldade de introdução de dois nucleófilos de oxigênio ou
nitrogênio em “
orto”, no sistema quinoídico ou enodiônico em geral. Apenas no caso
do uso de fenóxido de sódio sobre a naftoquinona 1 (ULLMANN; ETTISCH, 1921),
ou de azida de sódio sobre o mesmo composto (FRIES, 1923) ou sobre a 2,3-
dibromoxiloquinona (VANALLAN
et al., 1968), foi possível obter os compostos
dissubstituídos 9, 12 e 49 em uma única etapa. Tal dificuldade deve ter sua origem
na interação eletrônica do par de elétrons do átomo de oxigênio (ou nitrogênio),
introduzido pela primeira S
N
de um halogênio. Estes elétrons devem causar uma
diminuição na reatividade do sistema para a segunda S
N
do átomo de halogênio
remanescente. Conforme foi anteriormente mencionado, embora os nucleófilos de
oxigênio e nitrogênio tenham produzido efeitos anômalos sobre o aduto 77, as
reações entre quantidades equivalentes de metóxido de sódio ou aziridina e o aduto
85, conduziram aos produtos de S
N
esperados. Assim, decidimos inicialmente
investigar o impacto de quantidades maiores de nucleófilos de oxigênio e nitrogênio
sobre 85, na esperança de obtermos os compostos dissubstituídos 95 (Esquema
40), que poderiam depois ser convertidos nas quinonas inéditas 96, cujos destinos
seriam tanto a S
N
dos átomos de cloro remanescentes, quanto os estudos de suas
atividades biológicas.
56
Esquema 40
O
O
OR
OR
Cl
Cl
O
O
OR
OR
Cl
Cl
calor
95
96
Para dar início à nossa pesquisa decidimos investigar a ação de excesso dos
nucleófilos de oxigênio sobre o aduto de Diels-Alder cloranil-ciclopentadieno (85),
pois, embora a monossubstituição por metóxido (originando 89) já estivesse relatada
(DI VITTA; WLADISLAW; MARZORATI, 2000), não se encontraram menções da
reação de 85 com alcóxidos de sódio em condições mais drásticas (
e.g., com
excesso de nucleófilo).
Submetemos, inicialmente, o aduto 85 à ação de dois equivalentes de
metóxido de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.1.2), à temperatura ambiente, e
observou-se que todo o material de partida havia sido consumido ao final de 4,5 h,
conforme demonstrou a ccd. Porém, à medida em que desaparecia o aduto 85,
notava-se, também por ccd, o surgimento de duas novas manchas com valores de
fatores de retenção diferentes daquele do aduto 85, indicando a formação de dois
novos produtos.
Após finalizar o processo e isolar a mistura de produtos por extração, o
material bruto foi analisado por RMN de hidrogênio (Anexo 1), indicando o
aparecimento de quatro sinais, na forma de singletos, na região de 3,4-4,2 ppm,
pelos quais atribuímos a presença de grupos metoxila nos componentes da amostra.
57
A existência de quatro sinais de grupos metoxila, associado à informação
cromatográfica, de que se tratava de uma mistura de dois compostos, nos impôs a
necessidade de separarmos e caracterizarmos os componentes da mistura. Cabe
aqui mencionar que, nenhum dos sinais de RMN de hidrogênio observados na
mistura, atribuídos às metoxilas (em 3,43; 3,82; 4,07 e 4,14 ppm), coincidia com o
sinal da metoxila do aduto mono-metoxilado 89 (Anexo 2), em 4,15 ppm, que havia
sido obtido, em nosso laboratório, pela reação de 85 com um equivalente de
metóxido de sódio (DI VITTA; WLADISLAW; MARZORATI, 2000; Esquema 37). Esta
constatação nos fez imaginar que um dos produtos obtidos, na experiência com
excesso de metóxido de sódio, poderia ser o aduto dimetoxilado 95 (R=Me), mas
não oferecia explicação estrutural para o outro componente da mistura.
Para resolvermos o dilema, separamos os componentes da mistura em
coluna cromatográfica
dry-flash, usando uma mistura de n-hexano:acetato de etila.
Nas primeiras frações que foram eluídas da coluna, obteve-se um sólido amarelado,
que apresentou dois sinais, na forma de singletos, no espectro de RMN de
hidrogênio (conforme Capítulo 3, item 3.3.3.1.1.2), em 3,43 e 4,14 ppm (Anexo 3).
Além disso, também foram notados, entre outros, sinais com forma de multipletos,
na região de hidrogênios olefínicos (6,00-6,15 ppm) e em 1,91 e 2,29 ppm, na forma
de dupletos com J= 9,2 Hz. Estes sinais, sendo característicos dos hidrogênios
olefínicos e da ponte metilênica do sistema norbornênico, indicaram que,
provavelmente se tratava de um aduto derivado de 85, doravante denominado
composto A. Porém, estes dados descartaram a possibilidade de se tratar do aduto
95, uma vez que, para este aduto, dever-se-ia notar a existência de apenas um sinal
de metoxila, devido à existência de um plano de simetria bilateral em tal molécula.
58
Das frações que foram em seguida eluídas da coluna cromatográfica, isolou-
se um óleo amarelo. A análise por RMN de hidrogênio (Anexo 4) deste material
revelou também a presença de dois grupos metoxila, em 3,82 e 4,07 ppm, além de
sinais em 6,12 e 6,22, com a forma de multipletos, e dois dupletos, em 2,11 e 2,60
ppm, com constantes de acoplamento de 9,8 Hz, cada. Estes dados também
indicam tratar-se de um composto, doravante denominado composto B, que contém
um sistema norbornênico, sendo, portanto, um derivado de 85, mas também
descartam a possibilidade de se tratar de 95.
O fato destes produtos sob análise apresentarem grupos metoxila em 4,07 e
4,14 ppm, nos fez ponderar que estes poderiam ser grupos ligados a sistemas
enodiônicos, pois, no caso do aduto 89, a absorção do grupo metoxila ocorre em
4,15 ppm. O fato dos outros grupos apresentarem deslocamentos químicos em
campo magnético mais alto (3,43 e 3,82 ppm), nos fez aventar que se tratariam de
grupos ligados a carbonos menos eletronegativos, provavelmente de hibridização
sp
3
.
Buscando-se, na literatura, estruturas que poderiam corresponder aos
compostos A e B, deparamo-nos os adutos 97e 98, de configuração
cis-endo, que
foram obtidos por Mehta
et al (1981) pelas cicloadições entre o ciclopentadieno e a
2,5-dicloro-3,6-dimetóxi-benzoquinona (99) e a 2,6-dicloro-3,5-dimetóxi-
benzoquinona (100), respectivamente.
O
O
Cl
Cl
O
OMe
Me
O
O
Cl
O
Cl
Me
OMe
97 98
59
Os dados de RMN de hidrogênio
descritos para estes adutos apregoavam
sinais em 3,38 e 4,10 ppm para os grupos metoxila do aduto 97, enquanto que, para
o aduto 98, estes se encontrariam em 3,40 e 4,06 ppm. Estes valores, tanto para os
grupos em campo magnético mais baixo, como para aqueles em campo mais alto,
são próximos, embora não coincidentes, com os valores de absorção das metoxilas
(3,43 e 4,14 ppm) do composto A. Além disso, outros sinais, do sistema
norbornênico do composto A e dos adutos 97 e 98, que estão apresentados na
Tabela 1 abaixo, embora mostrem uma maior coincidência com os do aduto 97, não
permitem a atribuição inequívoca da estrutura de 97 ao composto A.
Tabela 1-Valores de deslocamentos químicos (ppm) para alguns hidrogênios do sistema norbornênico
de adutos
Aduto
A B 97* 98*
H da ponte metilênica
1,91 e 2,29 2,11 e 2,60 1,90 e 2,28 1,92 e 2,22
H das junções dos anéis
3,53 3,22 e 3,47 3,10 a 3,90 3,20 a 3,60
H olefínicos
6,00 e 6,15 6,12 e 6,22 5,80 a 6,30 5,80 a 6,20
*(MEHTA et al., 1981).
Assim, para atribuir inequivocamente ao composto A a estrutura 97 ou 98,
decidimos, com fins de comparação, preparar estes dois últimos compostos.
A obtenção do aduto 97 está descrita, na literatura (MEHTA
et al., 1981) pela
reação de Diels-Alder entre a 2,5-dicloro-3,6-dimetoxibenzoquinona (99) e o
ciclopentadieno. A indisponibilidade desta quinona, em nosso laboratório, nos
obrigou a tentar sintetizá-la, inicialmente, pela reação direta do cloranil com metóxido
de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.1.2.1), em meio alcalino, conforme está mostrado no
Esquema 41 (WALLENFELS
et. al., 1957).
60
Esquema 41
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
OMe
MeO
Cl
Cl
KF
99
+
Metanol
Entretanto, nas condições relatadas, tal reação não se mostrou seletiva,
formando-se, uma mistura, de cor alaranjada, contendo 3 compostos, segundo
indicou a ccd. Aumentando-se o tempo de reação e aplicando-se duas horas de
refluxo (Capítulo 3, ítem 3.3.1.2.1), obteve-se uma mistura, também de cor
alaranjada, mas com apenas dois componentes, na proporção de 62:38 %, segundo
mostrou a análise por cromatografia gás-líquido (Anexo 5; isoterma a 180
o
C). A
análise da mistura, por RMN de hidrogênio, revelou a presença de sinais, com forma
singletos, em 4,19 e 4,26 ppm, na proporção, obtida por integração destes sinais, de
3:2, o que seria esperado para uma mistura das quinonas dimetoxiladas 99 e 100,
embora isto não descartasse a possibilidade, ainda que remota, da presença de 2,3-
dicloro-5,6-dimetóxi-benzoquinona. Devido à proximidade de valores de fatores de
retenção para os componentes da mistura, a separação destes, em coluna
cromatográfica
dry-flash permitiu a obtenção de quantidades bem pequenas das
quinonas 99 e 100, suficientes apenas para que estas fossem caracterizadas pelos
seus pontos de fusão.
Em vista da dificuldade em se obterem quantidades maiores da quinona 99,
pela rota indicada por Mehta
et al. (1981) para este composto, decidimos testar a
rota alternativa apresentada abaixo (Esquema 42), na qual as duas primeiras etapas
já estavam descritas na literatura.
61
Esquema 42
O
O
MeO
Cl
Cl
OMe
O
O
O
O
MeO
OMe
O
HH
Na
2
S
2
O
4
OH
OH
MeO
OMe
99
DABCO
DABCO = 1,4-diazo-biciclo(2,2,2)octano
Diclorometano
/ H
2
O
1) Cl
2
2) CrO
3
Na primeira etapa, tratamos a 1,4-benzoquinona com paraformaldeído, em
metanol, usando-se quantidades catalíticas de DABCO (Capítulo 3, ítem 3.3.1.2.2),
conforme havia sido descrito por Colletti (1991). O produto obtido, um sólido
marrom, apresentou sinais na RMN de hidrogênio (Anexo 6) em 3,85 (singleto) e
5,88 ppm, que são coerentes com a estrutura da 2,5 dimetóxi-
p-benzoquinona. Esta
quinona foi então reduzida (Capítulo 3, ítem 3.3.1.2.3), rendendo a correspondente
hidroquinona, cujo ponto de fusão se mostrou idêntico àquele relatado por
Benington
et al. (1955) para o 1,4-dimetóxi-2,5-di-hidróxi-benzeno. Além disso, o
composto que preparamos exibiu sinais, no espectro de RMN de hidrogênio (Anexo
7), em 3,82, 5,24 e 6,58 ppm, coerentes com a presença, na molécula, de grupos
metoxila, OH e de hidrogênios ligados a anéis aromáticos. Na última etapa, que não
estava descrita na literatura para a cloração do 1,4-dimetóxi-2,5-di-hidróxi-benzeno,
verificou-se que, este último, ao ser tratado com cloro, em ácido acético glacial
(Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.2.4), sofreu duas clorações no anel e também foi oxidado,
in
situ
, diretamente à benzoquinona 99. Esta afirmação baseia-se no fato de termos
isolado um sólido de cor vermelha, que apresentou o mesmo ponto de fusão que
estava descrito por Wallenfels
et al. (1957) para a quinona 99. Além disso, o
62
composto que isolamos exibiu um único sinal no espectro de RMN de hidrogênio
(Anexo 8), em 4,26 ppm e apenas 4 sinais no de RMN de
13
C (Anexo 9), todos em
posições coerentes com a estrutura da benzoquinona 99.
No que concerne à preparação da quinona 100, decidimos desenvolver a rota
mostrada no Esquema 43.
Esquema 43
O
O
MeO
Cl
Cl
OMe
OH
OH
OH
O
O
MeO
OMe
HNO
3
Cl
2
K
2
CO
3
(Me)
2
SO
4
MeO
OMe
OMe
100
/ EtOH
puro
Clorofórmio
A etapa de metilação (Capítulo 3, ítem 3.3.1.1.1) foi cumprida de acordo com
o descrito por Asolkar
et al. (2001), obtendo-se um sólido de cor marrom, cujo ponto
de fusão concordou com o descrito para o 1,2,3-trimetóxi-benzeno. Também
registramos, para o produto, dados de RMN de hidrogênio (Anexo 10) coerentes
com a estrutura esperada para o composto trimetoxilado. Na etapa seguinte, em que
o material aromático seria oxidado, pelo método desenvolvido por Baker (1941), à
2,6-dimetóxi-1,4-benzoquinona, já se sabia (BOLKER
et al., 1969), que também
seria formado o 1,2,3-trimetóxi-5-nitrobenzeno. De fato, ao efetuarmos tal oxidação,
obtivemos uma mistura de dois compostos, em proporções quase iguais, que foram
separados pela forma descrita por Bolker, isolando-se, porém, quantidades muito
pequenas da quinona desejada. Visando-se minimizar a quantidade formada do
nitro-composto, aumentamos a proporção de ácido nítrico empregado como oxidante
63
(Capítulo 3, ítem 3.3.1.1.2) e obtivemos o produto desejado, quase isento do
composto aromático nitrado, que foi facilmente removido por lavagem do produto
bruto com éter etílico, rendendo, em 81 %, um sólido amarelo. Este sólido sublimou
a 253
o
C, exatamente com estava descrito que deveria ocorrer para a 2,6-dimetóxi-
1,4-benzoquinona. Também exibiu apenas dois sinais no espectro de RMN de
hidrogênio (Anexo 11), em 3,83 e 5,86 ppm, na forma de singletos, o que reforça a
obtenção da quinona desejada. Na etapa final, a cloração descrita por Lindberg
(1953) foi conduzida em metanol e o produto foi tratado com bicarbonato de sódio,
mas obteve-se uma quantidade muito pequena da quinona 100, após uma difícil
cristalização. Em vista disto, decidimos efetuar a cloração, em clorofórmio (Capítulo
3, ítem 3.3.1.1.3). Obteve-se um óleo de dor âmbar, que foi submetido à separação
cromatográfica em coluna
dry flash, rendendo maiores quantidades de um sólido de
cor alaranjada, que fundiu em temperatura concordante com a da literatura
(MUKHERJEE, 1996) e também apresentou propriedades espectroscópicas (um
sinal em 4,19 ppm no espectro de RMN de hidrogênio (Anexo 12) e 5 sinais no de
RMN de
13
C (Anexo 13)) coerentes com a estrutura da quinona 100.
Tendo-se em mão as quinonas 99 e 100, efetuamos as reações com
ciclopentadieno, em benzeno, sob refluxo (Capítulo 3, itens 3.3.2.3 e 3.3.2.2),
conforme as descrições de Mehta
et al. (1981). Em ambos os casos, as reações se
mostraram muito lentas, nunca chegando ao consumo total das quinonas de partida,
o que nos obrigou a isolar os cicloadutos por cromatografia em coluna.
Tanto no caso da quinona 99 (Capítulo 3, ítem 3.3.2.3), como no da quinona
100 (Capítulo 3, ítem 3.3.2.2), obtiveram-se materiais sólidos, de cor amarelada,
que apresentaram pontos de fusão idênticos aos relatados para os adutos 97 e 98,
respectivamente.
64
Na Tabela 2 estão expostos alguns dados de RMN de hidrogênio por nós
coletados para os dois adutos acima obtidos.
Tabela 2. Valores de deslocamentos químicos (ppm) para alguns hidrogênios dos adutos 97 e 98.
Aduto
97 98
H das metoxilas 3,43 e 4,14 3,48 e 4,14
H da ponte metilênica 1,91 e 2,30 1,90 e 2,28
H das junções dos anéis 3,53 3,51
H olefínicos 6,00 e 6,15 6,00 e 6,13
Comparando-se os dados de RMN de hidrogênio do composto A (Anexo 3)
com os dos adutos 97 (Anexo 14) e 98 (Anexo 15), pôde-se, inequivocamente,
atribuir a estrutura do aduto 97 ao composto A, que fôra por nós obtido na reação de
85 com dois equivalentes de metóxido de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.1.2).
Uma vez estabelecida a estrutura de A, chamou-nos a atenção o fato de que
ela apresenta os substituintes Cl e OMe, nas junções dos anéis, em
cis-exo, já que o
aduto 97 deve, por resultar de uma cicloadição, apresentar a configuração
cis-endo
(CARRUTHERS, 1970). Desta forma, fomos compelidos a formular uma explicação
mecanística para a formação de 97, na reação de 85 com metóxido de sódio em
excesso, que sustentasse a substituição do átomo de Cl pelo grupo OMe, com
retenção de configuração. Assim, um mecanismo que nos pareceu possível para
explicar tal fato está apresentado no Esquema 44.
65
Esquema 44
O
O
Cl
Cl
Cl
OMe
O
Cl
Cl
Cl
OMe
O
OMe
O
Cl
Cl
OMe
O
OMe
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
O
O
Cl
Cl
OMe
OMe
MeO
-
MeO
-
-
OMe
97
89
85
-
Para o outro produto obtido na reação de 85 com excesso de metóxido de
sódio, ao qual atribuímos o nome B, não se encontraram propostas de estruturas
além daquelas nas quais os anéis estivessem unidos em
exo (I ou II) ou trans (III ou
IV).
O
O
Cl
OMe
MeO
Cl
O
O
Cl
Cl
O
OMe
Me
O
O
Cl
Cl
O
OMe
Me
O
O
Cl
OMe
MeO
Cl
II
I
III
IV
Segundo a nossa óptica, as estruturas I e II, nas quais os grupos Cl e OMe
estão em
cis-endo, devem ser descartadas, por serem altamente improváveis, já que
não conseguimos conceber explicações cabíveis para a mudança de configuração
do carbono ao qual está ligado o átomo de cloro na junção dos anéis. No entanto,
qualquer uma das estruturas III e IV, nas quais os anéis estão unidos de forma
trans,
estando o grupo OMe em
endo, poderia, segundo nossa visão, ser atribuída ao
66
produto B. Isto nos leva à conjectura de que B poderia ter sido formado por um
mecanismo de S
N
2, atuando o metóxido como nucleófilo sobre o carbono da junção
dos anéis de 89, de modo a expulsar o íon cloreto. Esta hipótese mecanística é
reforçada pelos seguintes fatos:
i) quando o aduto monometoxilado 89 foi tratado com dois equivalentes de
metóxido de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.3.2), obtiveram-se, conforme demonstrou o
espectro de RMN de hidrogênio da mistura reacional bruta (Anexo 16), os mesmos
compostos 97 e B, o que indica que 89 é o precursor destes compostos
dimetoxilados.
ii) quando tratamos o aduto 85 com um grande excesso de metóxido de sódio
(Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.1.3), verificamos que se formou exclusivamente o composto
B, por espectroscopia de RMN de hidrogênio (Anexo 17). A predominância deste
produto de S
N
2 em relação ao de substituição (97) mostrado no Esquema 44,
encontra paralelismo no caso da mudança de mecanismo que ocorre na S
N
de
brometo por hidróxido no ácido (
R)-2-bromo-propanóico. Este último composto, em
meio levemente alcalino sofre S
N
com retenção, mas se o meio for muito alcalino,
ocorre a inversão (COWDREY, 1937; GOULD, 1962; SYKES, 1985).
iii) o composto B é formado em processo paralelo àquele que gera o aduto
97, não se originando deste, pois, quando 97 foi tratado com grande excesso de
metóxido de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.5), não se formou o composto B.
Neste ponto cabe mencionar que a determinação da composição elementar e
os dados espectroscópicos de RMN de
13
C (Anexo 18), que obtivemos para o
composto B, apenas reforçam a hipótese de ser este uma das estruturas III ou IV,
haja vista que se contaram treze sinais, sendo dois na região de carbonilas e quatro
na de olefínicos. Dentre estes quatro últimos, dois parecem não estar ligados a
67
hidrogênios devido às suas baixas intensidades. Quanto aos sete sinais observados
na região de carbonos alifáticos, dois destes também devem ser quaternários pois
exibem baixa intensidade.
Para obter mais evidências estruturais sobre o composto B, decidimos
registrar o seu espectro de
nOesy (Anexo 19) e compará-lo com dos adutos 97
(Anexo 20) e 98 (Anexo 21). No entanto estes últimos adutos não apresentaram
enO
entre os hidrogênios das metoxilas unidas aos carbonos das junções dos anéis e os
hidrogênios das pontes metilênicas para elas voltados, o que de antemão
inviabilizou o uso desta técnica na elucidação da estrutura do composto B.
Com o objetivo de se transformar o composto B em um derivado sólido, que
pudesse ser analisado por difração de raios-X, para a determinação de sua
estrutura, planejamos substituir o átomo de cloro, supostamente ligado ao carbono
enodiônico de B, por um outro grupo. Assim, tratamos o composto B com nucleófilos
de enxofre tais como o tiofenolato (Capítulo 3, ítem 3.3.3.3.1), o metanotiolato
(Capítulo 3, ítem 3.3.3.3.2) e o benzenossulfinato (Capítulo 3, ítem 3.3.3.3.3). Nos
dois primeiros casos, verificamos que houve consumo de material de partida e
formação de produtos, enquanto que, no caso do benzenossulfinato, não houve
reação. Os produtos das reações com tiofenolato e metanotiolato, doravante
denominados B-SPh e B-SMe, respectivamente, foram isolados na forma de sólidos
não cristalinos, o que descartou a possibilidade de utilizá-los para difração de raios-
X. Mesmo assim, o fato de ter ocorrido a reação de S
N
de um átomo de cloro de B
por um grupo sulfurado, parece indicar que, existe em B, de fato, um átomo de cloro
enodiônico, o que reforça a propositura das estruturas III ou IV para este composto.
O produto B-SPh apresentou sinais de RMN de hidrogênio (Anexo 22)
semelhantes ao do composto de partida, acrescidos de sinais na região de
68
hidrogênios aromáticos; obteve-se, para o produto B-SMe, além da composição
elementar esperada, sinais de RMN de hidrogênio (Anexo 23) coerentes com a
estrutura III ou IV acrescida de um grupo SMe.
Com a intenção de transformar o produto B-SMe, acima obtido, em material
cristalino, submetemo-lo à ação de Oxone (Capítulo 3, ítem 3.3.4), conforme havia
feito Trost (1981) para obter várias sulfonas - que geralmente são compostos
cristalinos, a partir dos sulfetos correspondentes. No nosso caso, porém, obtivemos
um material oleoso que acreditamos tratar-se do correspondente sulfóxido, pois o
sinal do grupo metila ligado ao enxofre deslocou-se, no espectro de RMN de
hidrogênio (Anexo 24), de 2,50 ppm, no do sulfeto B-SMe, para campo mais baixo,
em 3,12 ppm, no do produto oxidado. Este é um valor próximo daqueles observados
para os grupos metilsulfinila ligados a sistemas enodiônicos de adutos de Diels-Alder
e de quinonas, previamente relatados por Wladislaw
et al. (1987).
Dando continuidade aos estudos das reações do aduto 85 com nucleófilos,
empregamos um equivalente de etóxido de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.2.1). Foi
obtido um sólido branco, com a composição elementar e as características
espectroscópicas (Anexos 25 e 26) esperadas para o aduto monoetoxilado 101.
O
O
Cl
Cl
Cl
OEt
101
Ao se tratar 85 com dois equivalentes de etóxido de sódio (Capítulo 3, ítem
3.3.3.1.2.2), isolaram-se dois produtos, doravante nomeados de C e D, na forma de
óleos amarelados. Apenas um destes produtos, o D, foi obtido quando tratamos o
aduto 85 com um grande excesso de etóxido de sódio. Estes fatos estão em
69
concordância com aqueles observados por ocasião das reações de 85 com metóxido
de sódio.
A fim de tentarmos estabelecer alguns aspectos estruturais de C e D,
lançamos, na Tabela 3, alguns dados de RMN de hidrogênio para estes compostos
(Anexos 27 e 28), além de alguns dados do aduto 97 e do composto B, este último
obtido nas reações de 85 com metóxido de sódio.
Tabela 3. Valores de deslocamentos químicos (ppm) para alguns hidrogênios do aduto 97 e dos
compostos
B, C e D.
Aduto
ou
composto
97 C B D
H da ponte
metilênica
1,91 e 2,29 1,91 e 2,33 2,11 e 2,60 2,10 e 2,61
H-C-O-
(do grupo
alcoxila)
3,43 e 4,14 4,27 e 4,65 3,82 e 4,07 4,31
Comparando-se os dados da Tabela 3, nota-se que o composto C apresenta
deslocamentos dos hidrogênios da ponte metilênica muito semelhantes aos do aduto
97. Já o composto D, apresenta dados semelhantes, para os mesmos hidrogênios,
aos do composto B. No que tange aos hidrogênios ligados aos carbonos unidos aos
oxigênios dos grupos alcoxila, nota-se que, no caso do aduto 97, estes apresentam
deslocamentos químicos muito diferentes, acontecendo o mesmo para os
hidrogênios análogos no composto C. No composto B, estes hidrogênios
apresentam-se com deslocamentos químicos bastante mais próximos, observando-
se o mesmo no caso do composto D. Desta forma desejamos propor a estrutura 102
para o composto C, restando as estruturas V ou VI para o composto D.
70
O
O
Cl
Cl
OEt
O
Et
O
O
Cl
Cl
OEt
O
Et
O
O
Cl
Cl
O
Et
OEt
102
V
VI
Nos experimentos seguintes, do aduto 85 com nucleófilos de oxigênio,
empregamos o
terc-butóxido de potássio comercial (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.6) e o
fenóxido de sódio (Capítulo 3, itens 3.3.3.1.3.1 e 3.3.3.1.3.2). Para gerar o íon
fenóxido, reagimos o fenol com metóxido de sódio, em metanol ou com hidreto de
sódio, em THF. Enquanto que a reação com
terc-butóxido de potássio falhou,
provavelmente devido a fatores estéricos, no caso do fenóxido de sódio, em metanol
(Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.3.1), houve reação com o íon metóxido, formando-se o
aduto monometoxilado 89, conforme evidenciou o espectro de RMN de hidrogênio
da amostra reacional bruta (Anexo 29). Para evitar a presença dos íons metóxido,
no meio reacional, adicionamos o fenol a uma suspensão de hidreto de sódio em
THF e a suspensão resultante foi adicionada a uma quantidade equivalente do aduto
85 (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.3.2). Sob tais condições, formou-se o aduto monofenóxi-
substituído 103, conforme ficou evidente pela análise do espectro de RMN de
hidrogênio do produto oleoso que foi obtido (Anexo 30).
O
O
Cl
Cl
Cl
OPh
103
O ensaio de S
N
dos cloros do aduto 85 por um nucleófilo bidentado, o
benzenossulfinato de sódio (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.4), foi conduzida em metanol,
71
empregando-se dois equivalentes deste sal. A reação não se processou
completamente mesmo depois de 6 horas de agitação à temperatura ambiente. O
produto isolado desta reação, por cromatografia em coluna, apresentou sinais de
hidrogênios aromáticos, no espectro de RMN de hidrogênio (Anexo 31), o que
indicou a substituição, na molécula de 85, de um átomo de cloro por um grupo
SO
2
Ph. No entanto, também se notou, no mesmo espectro, a existência de um
singleto, em 4,07 ppm, característico de hidrogênios metoxílicos. Portanto, com base
no acima exposto e na composição elementar encontrada para o produto da reação,
acreditamos que este composto apresente a estrutura 104, na qual estão os grupos
SO
2
Ph e OMe ligados aos carbonos enodiônicos.
O
O
SO
2
Ph
Cl
Cl
OMe
104
Para ampliarmos os estudos de S
N
dos cloros de 85 por nucleófilos de
nitrogênio, decidimos empregar a dimetilamina. Esta amina é comercializada na
forma de solução aquosa a 40 %, e foi desta forma adicionada sobre uma solução
de 85 em THF. Empregando-se 3 (Capítulo 3, ítem 3.3.3.1.5.1) ou 5 (Capítulo 3, ítem
3.3.3.1.5.2) equivalentes deste nucleófilo, obteve-se, após 2 horas de contacto, um
sólido amarelo, cuja composição indicava tratar-se do produto de mono-substituição
105. A análise por RMN de hidrogênio (Anexo 32) também confirmou esta
suposição. Desta forma pôde-se notar o menor caráter nucleofílico das aminas em
comparação aos alcóxidos, certamente advinda da neutralidade elétrica dos
primeiros compostos.
72
O
O
Cl
Cl
Cl
NMe
2
105
Dos trabalhos acima descritos, acreditamos que os resultados mais
interessantes foram aqueles obtidos nas reações do aduto 85 com nucleófilos de
oxigênio. Embora as estruturas dos produtos B e D não tenham sido comprovadas, a
obtenção do aduto 97, e do seu análogo oxigenado C, está consolidada. A formação
de todos estes compostos acima contrasta com os produtos de reação de 85 com
tiolatos (Esquemas 35 e 36), pois, no caso destes nucleófilos, os átomos de cloro
das junções dos anéis foram eliminados.
2.1 – Conclusão
Portanto, nesta dissertação foi comprovado que os nucleófilos de oxigênio,
além de serem incapazes de substituírem os dois átomos de cloro do sistema
enodiônico do aduto 85, também agem de forma diferente daquela observada para
os tiolatos, no que tange à ação sobre os cloros ligados aos carbonos das junções
dos anéis do aduto 85. Os alcóxidos efetuam S
N
sobre tais carbonos terciários, ainda
que estas sejam do tipo bimolecular ou do tipo mostrado no Esquema 44.
Os adutos novos aqui obtidos (102-105) poderão, no futuro, nos servir para as
sínteses de novas quinonas.
73
Capítulo 3
74
3 - Parte Experimental
3.1 - Equipamentos
Os espectros de RMN de hidrogênio e de carbono-13 (
13
CRMN) foram
registrados a 200 MHz para
1
H e 50 MHz para
13
C (Bruker AC200 ou Varian Inova
200) ou a 300 MHz para
1
H e 75 MHz para
13
C (Bruker DPX 300 ou Varian Inova
300). Os experimentos de nOesy foram registrados em um aparelho Bruker DPX
300.
As análises elementares foram realizadas em um aparelho Perkin-Elmer,
modelo 2400.
As determinações de temperaturas de fusão foram efetuadas num
microscópio dotado de bloco de Kofler Optics AHT, com termômetro não aferido.
As massas foram determinadas pelo emprego de balanças Marte AS 5500 e
Mettler-Toledo (analítica).
Os solventes das frações de colunas e de extração foram evaporados em
evaporador rotativo Fisaton, operando com pressão reduzida.
As análises cromatográficas gás-líquido foram realizadas em um
cromatógrafo Van-den 5890, equipado com coluna capilar de 15 m, revestida
internamente por goma de metil-silicone, usando-se N
2
como gás de arraste e um
detector de ionização de chama para detecção.
3.2 - Solventes e reagentes
Os seguintes solventes foram utilizados após serem tratados de acordo com a
literatura (PERRIN
et al., 1996): diclorometano; acetato de etila; n-hexano; éter de
petróleo; clorofórmio; THF; acetona; metanol absoluto; etanol absoluto; DMF; DMSO.
O benzeno comercial foi empregado sem purificação.
75
3.3 - Experimentos Realizados
3.3.1 - Preparação de benzoquinonas
3.3.1.1 - 2,6-Dicloro-3,5-dimetóxi-
p-benzoquinona (100)
O
O
MeO
OMe
Cl
Cl
3.3.1.1.1 - Preparação do 1,2,3-trimetoxibenzeno
(ASOLKAR et al., 2001)
MeO
OMe
OMe
Adicionou-se K
2
CO
3
anidro (11 g, 80 mmol) a uma solução de 1,2,3-tri-
hidroxibenzeno (3,0 g, 24 mmol) em acetona anidra (22 mL). A seguir, adicionou-se
sulfato de dimetila (7,8 mL, 80 mmol) e a mistura heterogênea foi agitada,
mecanicamente, por 1 h à temperatura ambiente e depois refluxada, ainda sob
agitação, por mais 24 h. A seguir, a mistura foi resfriada e filtrada. O sólido foi lavado
com acetona e os filtrados foram reunidos e evaporados a vácuo, obtendo-se um
óleo marrom (3,4 g; 84%), que posteriormente solidificou.
PF: 44-45 °C
Lit.: 41-42 °C (BOLKER
et al., 1969)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 3,86 (3H, s); 3,87 (6H, s); 6,58-6,61 (2H, d);
6,91-7,09 (1H,
t)
3.3.1.1.2 - Oxidação do 1,2,3-trimetóxi-benzeno
A uma solução de 1,2,3-trimetóxi-benzeno (4,0 g, 24 mmol), em 20 mL de
etanol absoluto, adicionaram-se, lentamente, 25 mL de ácido nítrico a 65%,
76
resfriando-se a mistura reacional em banho de água/gelo e agitando-se
esporadicamente. Após 5 h, o sólido amarelo formado foi filtrado a vácuo, lavado
com etanol gelado e, posteriormente, com éter etílico (para remoção do 1,2,3-
trimetóxi-5-nitrobenzeno, conforme indicado por Bolker (1969)). Obteve-se um sólido
amarelo (3,3 g; 81%). identificado como sendo a 2,6-dimetóxi-
p-benzoquinona.
PF: 253 °C (sublimação)
Lit.: 256-257 °C (HUISMAN, 1950)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 3,83 (6H, s); 5,86 (2H, s)
3.3.1.1.3 - Cloração da 2,6-dimetóxi-
p-benzoquinona (LINDBERG, 1953)
A uma solução de 2,6-dimetóxi-
p-benzoquinona (0,50 g, 3,0 mmol), em 25 mL de
clorofórmio, foi borbulhado com gás cloro, proveniente de um torpedo, durante 1 h, à
temperatura ambiente. A mistura reacional foi agitada por mais 1 h, para remoção do
HCl formado e, a seguir, o solvente foi evaporado a vácuo, restando um óleo cor
âmbar (0,60 g), que depois se tornou pastoso. O produto foi purificado em coluna
cromatográfica
dry-flash, eluída com a mistura hexano : acetato de etila (9:1).
Obtiveram-se cristais alaranjados (0,14 g; 20%) de 2,6-dicloro-3,5-dimetóxi-
p-
benzoquinona (100).
PF: 157-158 °C
Lit.: 155-156 °C (MUKHERJEE et al, 1996)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 4,19 (6H, s)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 61,74; 124,72; 153,19 (2C olefínicos); 173,94;
175,85 (2C carbonílicos)
77
3.3.1.2 - 2,5-Dicloro-3,6-dimetóxi-p-benzoquinona (99)
O
O
MeO
OMeCl
Cl
3.3.1.2.1 - Preparação da 2,5-dicloro-3,6-dimetoxi
-p-benzoquinona
(WALLENFELS et al., 1957)
Uma dispersão de cloranil (1,0 g; 4,1 mmol; fr 0,80; piridina:álcool
amílico:água, 3:2:1,5) em metanol absoluto (50 mL) e fluoreto de potássio seco (1,0
g; 10,6 mmol) foi agitada por 12 h à temperatura ambiente. O acompanhamento da
reação por ccd revelou a formação de três compostos. A mistura foi, então, refluxada
por mais 2 h, filtrada, mantida por uma noite e, a seguir, evaporada à vácuo. Os
cristais alaranjados formados (0,89 g) foram analisados por cromatografia gasosa
(isoterma a 180
o
C), revelando tratar-se de mistura de dois compostos (tr 3,2; 62% e
tr 3,5; 38%). A mistura também foi revelada por ccd (fr 0,95 e fr 0,82; piridina:álcool
amílico:água, 3:2:1,5). Os compostos foram submetidos a diversas colunas
cromatográficas
dry-flash (n-hexano:diclorometano, 4:1) mas não foi possível isolar
benzoquinonas puras.
78
3.3.1.2.2 - Preparação da 2,5-dimetóxi-p-benzoquinona (BENINGTON et al.,
1955; COLLETTI et al, 1991)
O
O
MeO
OMe
Uma solução da 1,4-benzoquinona (3,5 g; 32 mmol), em metanol (35 ml), foi
aquecida a 60
o
C usando-se um banho de água. Adicionou-se, sob agitação,
paraformaldeído (1,0 g; 32 mmol) e DABCO (0,23 g; 2,1 mmol). Ao final de 6 h de
reação, a mistura foi filtrada a vácuo e o sólido marrom (1,2 g; 22%), identificado
como sendo a 2,5-dimetóxi-
p-benzoquinona, foi coletado.
PF: 243-245
o
C
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3,
TMS, ppm): 3,85 (6H, s); 5,88 (2H, s)
3.3.1.2.3 - Preparação da 1,4-di-hidróxi-2,5-dimetóxibenzeno (BENINGTON et al.,
1955; COLLETTI et al, 1991)
OH
OH
MeO
OMe
Uma solução da 2,5-dimetóxi-p-benzoquinona bruta (item 3.3.1.2.2) (1,0 g; 6,0
mmol), em 500 mL de clorofórmio, foi adicionada a uma solução aquosa saturada de
ditionito de sódio (100 mL) e agitada vigorosamente num funil de extração. A fase
79
orgânica foi sêca (MgSO
4
) e o solvente evaporado a vácuo, resultando um sólido
violáceo (0,8 g; 78%), identificado com sendo a 2,5-dimetóxi-hidroquinona.
PF: 166-168 ºC
Lit.: 166-171 ºC (BENINGTON
et al., 1955)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3,
TMS, ppm): 3,82 (6H,s); 5,24 (2H,s); 6,58 (2H,s)
3.3.1.2.4 - Cloração da 1,4-di-hidróxi-2,5-dimetóxibenzeno
Borbulhou-se gás cloro, proveniente de um torpedo, em uma suspensão de
2,5-dimetóxi-
p-hidroquinona (0,85 g; 5,0 mmol) em ácido acético glacial (15 mL), à
temperatura ambiente, durante 5 h. A mistura foi agitada por mais 0,5 h para
exaustão dos gases da reação e, a seguir, concentrada em evaporador rotativo a
vácuo. Purificação, por cromatografia em coluna
dry-flash, com mistura eluente de n-
hexano:acetato de etila (20:1), rendeu um sólido vermelho (0,39 g; 32%;),
identificado como a 2,5-dicloro-3,6-dimetóxi-
p-benzoquinona.
PF: 139-141 ºC; Lit.: 141-143 ºC (WALLENFELS
et al., 1957)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3,
TMS, ppm): 4,26 (6H,s)
13
CRMN (300 MHz, CDCl
3
, ppm): 62,11; 122,30; 154,11; 175,05 (4C)
3.3.2 - Preparação dos adutos de Diels-Alder
3.3.2.1 - Aduto 2,4,5,7-tetraclorotriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-diona
(85)
(RUSSEL, 1954)
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
80
A uma suspensão de cloranil (11,0 g; 45,0 mmol) em benzeno (100 mL) foi
adicionado ciclopentadieno recém craqueado (7,5 mL; 90 mmol). A mistura foi
refluxada por cerca de 10 h e concentrada a vácuo. Após dissolução do produto
bruto em n-heptano em ebulição e tratamento da solução quente com carvão ativo,
obtiveram-se cristais amarelos (11,7 g; 84%) do aduto
85, após resfriamento.
PF 145-148 °C; Lit.: 143-147 °C (RUSSEL, 1954)
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,08 (1H, d, J= 10 Hz); 2,49 (1H, d, J= 10
Hz); 3,66 (2H,
s); 6,18 (2H, s)
3.3.2.2 - Aduto 2,4-dicloro-5,7-dimetoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-
diona; aduto 98
(MEHTA et al., 1981)
O
O
Cl
Cl
MeO
OMe
A 0,070 g de 2,6-dicloro-3,5-dimetoxibenzoquinona (0,30 mmol), em 10 mL de
benzeno, foram adicionados 0,075 mL (0,90 mmol) de ciclopentadieno recém
craqueado. A mistura foi refluxada, em banho de óleo, por cerca de 12 h. A seguir, a
mistura foi evaporada a vácuo, obtendo-se um óleo de cor âmbar. O produto foi
purificado por cromatografia em placa preparativa, utilizando-se, como eluente, uma
mistura hexano:diclorometano (3:1). Obteve-se um sólido amarelado (0,030 g; 32%)
identificado como sendo o aduto 2,6-dicloro-3,5-dimetoxibenzoquinona-
ciclopentadieno (
98).
PF: 93-95 ºC; Lit.: 94-95 ºC (MEHTA
et al., 1981)
81
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,90 (1H, d, J= 9,7 Hz); 2,28 (1H, d, J= 9,7
Hz); 3,48 (3H,
s); 3,51 (2H,s); 4,14 (3H,s); 6,00 (1H,m); 6,13 (1H,m)
13
CRMN (300 MHz, CDCl
3
, ppm): 43,76; 45,46; 53,55; 53,58; 60,57; 75,58; 84,79 (7C
alifáticos); 127,85; 136,90; 138,46; 160,63 (4C olefínicos); 184,69; 185,31 (2C
carbonílicos)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm; MEHTA, 1981): 1,92 (1H,d); 2,22 (1H,d); 3,20-
3,60 (2H,
s); 3,40 (3H,s); 4,06 (3H,s); 5,80-6,20 (2H,m)
3.3.2.3 - Aduto 2,5-dicloro-4,7-dimetoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-
diona; aduto 97
(MEHTA et al., 1981)
O
O
Cl
MeO
Cl
OMe
A 0,13 g da 2,5-dicloro-3,6-dimetoxibenzoquinona (0,55 mmol) em 5 mL de
benzeno, adicionou-se ciclopentadieno recém craqueado (0,1 mL; 1,1 mmol). A
mistura foi refluxada em banho de óleo por cerca de 12 h. A seguir, a mistura foi
concentrada a vácuo, obtendo-se um óleo âmbar. O produto foi purificado por
cromatografia em placa preparativa, utilizando como eluente uma mistura de
n-
hexano:diclorometano (3:1). Obteve-se um sólido amarelado (0,05 g; 30%)
identificado como sendo o aduto 2,5-dicloro-3,6-dimetoxibenzoquinona-
ciclopentadieno (
97).
PF: 77-80ºC; Lit.: 79-80 ºC (MEHTA
et al., 1981)
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3,
TMS, ppm): 1,91 (1H,d J= 9,2 Hz); 2,30 (1H,d J= 9,2 Hz);
3,43 (3H,
s); 3,53 (2H, s); 4,14 (3H,s); 6,00 (1H, m); 6,15 (1H,m)
82
3.3.3 - Reações de adutos benzoquinonas-ciclopentadieno com nucleófilos
Procedimento geral: A uma suspensão do aduto de Diels-Alder entre a
benzoquinona halogenada e ciclopentadieno, em metanol anidro, adicionou-se uma
solução do nucleófilo (
e.g. alcóxido de sódio- recém preparado através da reação de
sódio metálico com álcool anidro). A mistura reacional foi agitada continuamente, à
temperatura ambiente por 4,5 h e, ao final, foi adicionada a uma solução aquosa
saturada de cloreto de amônio. Quando formado um sólido, este foi filtrado a vácuo
e secado em dessecador. No caso de formação de óleo, a mistura foi extraída com
diclorometano. Mesmo no caso de formação de sólido, extraíu-se a fase aquosa com
diclorometano. As fases orgânicas foram secadas sobre MgSO
4
anidro, filtradas e
concentradas a vácuo.
3.3.3.1 - Reações do aduto 85 com nucleófilos
3.3.3.1.1 - Empregando-se metóxido de sódio como nucleófilo
3.3.3.1.1.1 - Empregando-se 1 equivalente de metóxido de sódio
Conforme o procedimento geral, utilizando-se 1,0 g (3,2 mmol) de aduto 85,
em 10 mL de metanol anidro e 3,2 mmol de metóxido de sódio, obtiveram-se 0,80 g
(81%) de um sólido branco que foi recristalizado de metanol e identificado como
sendo a 2,4,5-tricloro-7-metoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-dieno-3,6-diona (89) (DI
VITTA
et al., 2000).
PF: 152-154 °C; Lit.: 150-152 °C (DI VITTA
et al., 2000)
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3,
TMS, ppm): 2,05 (1H,d J= 10 Hz); 2,45 (1H,d J= 10 Hz);
3,55 (1H,
s); 3,63 (1H, s); 4,16 (3H,s); 6,17 (2H, s)
83
3.3.3.1.1.2 - Empregando-se 2 equivalentes de metóxido de sódio
Utilizando-se, de acordo com o procedimento geral, 1,5 g (4,8 mmol) de aduto
85, em 10 mL de metanol anidro e 9,6 mmol de metóxido de sódio, obteve-se um
sólido amarelo; da fase aquosa, obteve-se um óleo. O sólido amarelo foi purificado
em coluna cromatográfica
dry-flash, eluída com a mistura hexano:acetato de etila
(40:1), fornecendo de um sólido amarelo (0,94 g; 65%), do aduto
97.
PF: 76-78
o
C
Lit.: 79-80
o
C (MEHTA et al., 1981)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,91 (1H, d, J= 9,2 Hz); 2,29 (1H, d, J= 9,2
Hz); 3,43 (3H,
s); 3,53 (2H, s); 4,14 (3H, s); 6,00 (1H, m); 6,15 (1H, m)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 43,97; 46,55; 52,60; 54,21; 57,25; 60,64; 76,29
(7C); 85,16; 136,89; 138,99; 161,19 (4C olefínicos); 183,59; 185,45 (2C carbonílicos)
Da fase aquosa foi obtido, por extração, um óleo amarelo (0,22 g, 15%).
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,11 (1H, d, J= 9,3 Hz); 2,60 (1H,d, J= 9,3
Hz); 3,22 (1H,
s); 3,47 (1H, s); 3,82 (3H, s); 4,07 (3H, s); 6,12 (1H, m); 6,22 (1H, m)
3.3.3.1.1.3 - Empregando-se 4 equivalentes de metóxido de sódio
Seguindo-se o procedimento geral e utilizando-se 1,0 g (3,2 mmol) de aduto
85, em 12 mL de metanol anidro e 12,8 mmol de metóxido de sódio, obtiveram-se
0,93 g de um óleo marrom, que foi purificado em coluna cromatográfica
dry-flash
com mistura eluente
n-hexano:diclorometano (3:1). Assim, isolou-se um óleo
amarelo (0,87 g; 87%), com características do composto
B.
C
13
H
12
O
4
Cl
2
(teórico) - Calculado: 51,5%C; 4,0% H; 23,4% Cl
- Determinado: 51,6%C; 4,1% H; 23,8% Cl
84
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,11 (1H, d, J= 9,8 Hz); 2,60 (1H, d, J= 9,8
Hz); 3,22 (1H,
s); 3,44 (1H, s); 3,81 (3H, s); 4,04 (3H, s); 6,13 (1H, m); 6,20 (1H, m).
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 48,55; 51,62; 53,13; 54,39; 58,90; 66,90; 74,83
(7C); 135,59; 138,10; 142,96; 151,63 (4C olefínicos); 169,32; 191,16 (2C
carbonílicos).
3.3.3.1.2 - Empregando-se etóxido de sódio como nucleófilo
3.3.3.1.2.1 - Empregando-se 1 equivalente de etóxido de sódio
Valendo-se do procedimento geral, 0,40 g (1,3 mmol) do aduto 85 foram
tratados com 1,3 mmol de etóxido de sódio em 2 mL de etanol anidro. Após 6,0 h
obtiveram-se 0,24 g (57%) de um sólido branco pela filtação a vácuo, o qual foi
caracterizado como sendo o aduto
101.
PF: 139-140 ºC
C
13
H
11
O
3
Cl
3
- Calculado: 48,5%C; 3,4% H; 33,1% Cl
- Determinado: 48,3%C; 3,4% H; 32,8% Cl
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,45 (3H, t); 2,03 (1H, d); 2,44 (1H, d); 3,55
(1H,
s); 3,62 (1H, s); 4,26 (1H, m); 4,66 (1H, m); 6,15 (2H, m)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 15,64; 44,59; 53,56; 54,34; 69,64; 74,62; 75,08
(7C); 126,98; 137,70; 138,26; 160,36 (4C olefínicos); 182,19; 183,19 (2C
carbonílicos)
3.3.3.1.2.2 - Empregando-se 2 equivalentes de etóxido de sódio
Conforme o procedimento geral, o aduto 85 (0,40 g; 1,3 mmol), em 20 mL de
etanol absoluto, foi tratado com 2,6 mmol de etóxido de sódio. Após 6,0 h, extraíram-
se 0,34 g de óleo amarelo escuro. Esta mistura foi separada em placa
85
cromatográfica preparativa, por eluição com hexano:diclorometano (2:1), obtendo-se
dois compostos:
i) Óleo amarelo escuro (
C) (fr 0,44; 0,21 g; 51%)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,21 (3H, m); 1,43 (3H, m); 1,88 (1H, d, J=
9,7 Hz); 2,33 (1H,
d, J= 9,7 Hz); 3,44 (2H, d, J= 9,7 Hz); 3,58 (2H, m); 4,27 (1H, m);
4,65 (1H,
m); 6,00 (1H, m); 6,12 (1H, m)
ii) Óleo amarelo escuro (
D) (fr 0,21; 0,030 g; 7%)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,30 (6H, t, J= 7,2 Hz); 2,10 (1H, d, J= 9,5
Hz); 2,61 (1H,
d, J= 9,5 Hz); 3,22 (1H, s); 3,43 (1H, s); 4,31 (4H, m); 6,10 (1H, m);
6,23 (1H,
m)
3.3.3.1.2.3 - Empregando-se 3 equivalentes de etóxido de sódio
De acordo com o procedimento geral, o aduto 85 (0,40 g; 1,3 mmol), em 20
mL de etanol absoluto, foi tratado com 3,9 mmol de etóxido de sódio. Após 6 h,
extraíram-se 0,47 g de óleo amarelo escuro. A separação dos produtos desta
mistura foi efetuada por cromatografia em placa preparativa, utilizando
hexano:acetato de etila (20:1). Foram obtidos dois compostos:
i) Óleo amarelo (
C)(fr 0,54; 0,22 g; 52%)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,24 (3H, m); 1,42 (3H, m);1,89 (1H, d, J= 9,7
Hz); 2,33 (1H,
d, J= 9,7 Hz); 3,44 (2H, d, J= 9,7 Hz); 3,60 (2H, m); 4,27 (1H, m);
4,66 (1H,
m); 5,99 (1H, m); 6,12 (1H, m)
ii) Óleo amarelo (
D)(fr 0,40; 0,09g; 21%)
86
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,30 (6H, t, J= 7,1 Hz); 2,10 (1H, d, J= 9,5
Hz); 2,60 (1H,
d, J= 9,5 Hz); 3,23 (1H, s); 3,45 (1H, s); 4,34 (4H, m); 6,12 (1H, m);
6,20 (1H,
m)
3.3.3.1.2.4 - Empregando-se 5 equivalentes de etóxido de sódio
Uma dispersão do aduto 85 (0,60 g; 1,9 mmol), em etanol sêco (15 mL), foi
tratada com solução recém preparada de etóxido de sódio (9,5 mmol; 5 mL). A
reação foi encerrada pelo uso de 100 mL de solução saturada de NH
4
Cl, após cerca
de 6 h. O composto formado foi extraído com diclorometano, sêco (MgSO
4
) e
concentrado a vácuo. O óleo marrom formado foi purificado em coluna
cromatográfica
dry-flash, com mistura eluente de n-hexano:diclorometano (2:1),
obtendo-se um óleo amarelo escuro (0,47 g; 74%).
C
15
H
16
Cl
2
O
4
- Calculado: 54,4%C; 4,9% H; Determinado: 54,4%C; 4,7% H;
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,30 (6H, t, J= 7,1 Hz); 2,12 (1H, d, J= 9,7
Hz); 2,61 (1H,
d, J= 9,7 Hz); 3,22 (1H, s); 3,44 (1H, s); 4,31 (4H, m); 6,09 (1H, m);
6,22 (1H,
m)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 14,28; 15,66; 48,59; 52,25; 54,52; 62,91; 66,95;
67,22; 74,72 (9C); 135,45; 138,20; 144,91; 151,42 (4C olefínicos); 168,95; 191,96
(2C carbonílicos)
3.3.3.1.3 - Empregando-se fenóxido de sódio como nucleófilo
3.3.3.1.3.1 - Em metanol absoluto
Uma solução do aduto 85 (0,25 g; 0,80 mmol) em metanol absoluto (10 mL)
foi tratada com um equivalente de fenóxido de sódio, recém preparado pela reação
de fenol (0,19 g; 2,0 mmol) com metóxido de sódio (sódio metálico; 0,020 g; 0,80
87
mmol; 2 mL metanol anidro). A mistura foi agitada à temperatura ambiente por 24 h e
o processo foi encerrado conforme descrito no procedimento geral, rendendo um
material pastoso marrom (0,36 g), com características de aduto monometoxilado (
89)
misturado com fenol.
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,95 (m); 2,12 (m); 2,48 (m); 3,42-3,80 (m);
4,15 (
s); 6,17 (m); 6,90-7,44 (m)
3.3.3.1.3.2 - Em THF
Uma solução do aduto 85 (0,10 g; 0,32 mmol) em THF anidro (10 mL) foi
tratada com um equivalente de fenóxido de sódio, recém preparado pela reação de
fenol (0,031 g; 0,32 mmol) com hidreto de sódio (0,013 g; 0,32 mmol) em 10 mL de
THF. A mistura foi agitada à temperatura ambiente por 24 h e o processo foi
encerrado conforme descrito no procedimento geral, rendendo um sólido amarelo
claro (0,095 g; 81 %).
PF: 153-154
o
C
C
17
H
11
Cl
3
O
3
.½H
2
O(PM 378,5):
Calculado: 53,9% C; 3,2% H; Determinado: 54,26% C; 2,94% H;
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,02 (1H; m); 2,46 (1H; m); 3,48 (1H; m); 3,66
(1H;
m); 6,12 (1H; m); 6, 18 (1H; m); 7,08-7,42 (5H; m)
3.3.3.1.4 - Empregando-se benzenossulfinato de sódio como nucleófilo
A uma suspensão do aduto 85 (0,48 g; 1,5 mmol) em 30 mL de metanol
absoluto, adicionou-se benzenossulfinato de sódio sólido (0,50 g; 3,0 mmol) e
agitou-se, à temperatura ambiente, por 6 h. A mistura foi adicionada a uma solução
88
aquosa de cloreto de amônio (30 mL). O sólido branco formado foi coletado por
filtração a vácuo, e eluído em coluna cromatográfica
dry-flash, com mistura eluente
de n-hexano:diclorometano (2:1), obtendo-se dois produtos:
i) Sólido amarelo (fr 0,65; 0,21 g) caracterizado como sendo o aduto
85.
PF: 140-143
o
C
Lit.: 143-147
o
C (RUSSEL,1954)
1
HRMN (300 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,08 (1H, d, J= 10,5 Hz); 2,48 (1H, d, J= 10,5
Hz); 3,66 (2H,
s); 6,20 (2H, s)
ii) Sólido branco (fr 0,10; 0,26g; 41%) com características do aduto 2-metóxi-5,6-
dicloro-3-fenilsulfonilbenzoquinona-ciclopentadieno (
104).
PF: 140-141
o
C
C
18
H
14
Cl
2
O
5
S (PM 413):
Calculado: 52,3% C; 3,4% H; Determinado: 52,1% C; 3,3% H
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,09-2,18 (1H, d); 2,53-2,59 (1H, d); 3,21 (1H,
s); 3,41 (1H, s); 4,07 (3H, s); 5,75 (1H, s); 6,20 (1H, s); 7,62 (3H, m); 8,00 (2H, d)
13
CRMN (300 MHz, CDCl
3
, ppm): 50,62; 53,99; 55,45; 57,17; 75,75; 129,27; 129,49;
134,84; 135,11; 137,72; 138,23; 140,80; 162,53; 163,16; 190,17.
3.3.3.1.5 - Empregando-se dimetilamina como nucleófilo
3.3.3.1.5.1 - Empregando-se 3 equivalentes de dimetilamina como nucleófilo
Uma solução do aduto 85 (0,30 g; 0,97 mmol) em THF (9 mL) foi tratada com
solução aquosa de dimetilamina a 40% (0,36 mL; 3,0 mmol). Ocorreu o imediato
amarelamento da mistura reacional, que foi agitada por mais 2 h, à temperatura
89
ambiente. O produto obtido da concentração a vácuo foi recristalizado de n-heptano,
rendendo um sólido amarelo (
105) (0,28 g; 91%).
PF: 92- 95°C
C
13
H
12
Cl
3
NO
2
(PM 320,5)
Calculado: 48,7% C; 3,7% H; 4,4% N; Determinado: 48,6% C; 3,6% H; 4,2% N
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,97-2,03 (1H, dt, J= 9,8 e 1,7 Hz); 2,37-2,43
(1H,
d, J= 9,8 Hz); 3,31 (6H, s); 3,44 (1H, m); 3,57 (1H, m); 6,14-6,16 (1H, m); 6,17-
6,19 (1H,
m)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 43,84; 44,80; 53,29; 54,71; 74,88; 76,26;
108,50; 138,02; 138,27; 156,34; 181,81; 182,34
3.3.3.1.5.2 - Empregando-se 3 equivalentes de dimetilamina como nucleófilo
Usando o procedimento descrito em 3.3.3.1.5.1, porém empregando-se 0,60
mL de solução aquosa de dimetilamina a 40% (5,0 mmol), obteve-se o mesmo
produto
105 (0,27 g; 88%) descrito em 3.3.3.1.5.1.
3.3.3.1.6 - Empregando-se t-butóxido de potássio como nucleófilo
Uma dispersão do aduto 85 (0,30 g; 0,96 mmol) em t-butanol (20 mL) foi
tratada com
t-butóxido de potássio comercial em banho de água a aproximadamente
40 ºC por duas horas. O acompanhamento por ccd não revelou formação de novos
compostos. A dispersão foi, então, submetida a refluxo por mais 3 h. Conforme
indicou a ccd, nenhuma reação ocorreu.
90
3.3.3.2 - Reação do aduto 2,4,5-tricloro-7-metoxitriciclo[6.2.1.0
2,7
]undeca-4,9-
dieno-3,6-diona (89) com metóxido de sódio potássio como nucleófilo
3.3.3.2.1 - Empregando-se 1 equivalente de metóxido de sódio
Em analogia ao descrito no procedimento geral (Capítulo 3, item 3.3.3), utilizaram-se
0,12 g (0,40 mmol) do aduto
89, em 15 mL de metanol anidro e 0,40 mmol de
metóxido de sódio. Depois de 6 h, obteve-se um produto pastoso amarelo, que foi
purificado em coluna cromatográfica
dry-flash, usando-se hexano:diclorometano
(3:1). Foi obtido um sólido amarelo (0,10 g; 85%).
PF: 80-83 ºC
Lit.: 79-80 ºC (MEHTA
et al., 1981)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,94 (1H, d); 2,27 (1H, d); 3,43 (3H, s); 3,53
(2H,
s); 4,14 (3H, s), 6,02-6,20 (2H, m)
3.3.3.2.2 - Empregando-se 2 equivalentes de metóxido de sódio
Pelo mesmo procedimento geral (Capítulo 3, item 3.3.3), 0,50 g (1,6 mmol) do aduto
89 foram tratados com 3,2 mmol de metóxido de sódio. Depois de 6h, a reação foi
encerrada conforme procedimento geral. O óleo, extraído com diclorometano, foi
purificado em coluna cromatográfica
dry-flash, empregando-se hexano:acetato de
etila (10:1), isolando-se dois compostos:
i) Sólido amarelado (fr 0,51; 0,26 g, 53%)
PF: 81-83 ºC
Lit.: 79-80 ºC (MEHTA
et al., 1981)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,94 (1H, d, J= 9,5 Hz ); 2,27 (1H, d, J= 9,5
Hz); 3,43 (3H,
s); 3,53 (2H, s); 4,14 (3H, s), 6,02 (1H, m); 6,20 (1H, m)
91
ii) Óleo marrom (fr 0,43; 0,05 g; 10%)
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,10 (1H, d, J= 9,8 Hz); 2,60 (1H, d, J= 9,8
Hz); 3,22 (1H,
s); 3,44 (1H, s); 3,81 (3H, s); 4,04 (3H, s); 6,14 (1H, m); 6,22 (1H, m)
3.3.3.3 - Reação do composto B com nucleófilos
3.3.3.3.1 - Empregando-se tiofenolato de sódio como nucleófilo
Uma solução do composto B (0,48 g; 1,6 mmol) em metanol absoluto (7 mL)
foi tratada gota-a-gota, com solução recém preparada de tiofenolato de sódio (obtida
pela adição de tiofenol (0,6 mL; 5,9 mmol) a uma solução de sódio metálico (0,13 g;
5,7 mmol) dissolvido em metanol absoluto (2 mL)). Após 1,5 h de agitação, à
temperatura ambiente, a mistura foi submetida a refluxo por mais 8 h e depois
adicionada a uma solução saturada de NH
4
Cl (100 mL). O sólido marrom que se
formou (0,80 g) foi coletado por filtração a vácuo. A fase aquosa foi extraída com
diclorometano, rendendo um óleo âmbar (0,12 g). Esses produtos foram purificados,
separadamente, por cromatografia em coluna
dry-flash, usando
hexano:diclorometano (1:1) como eluente, tendo sido isoladas frações com as
seguintes características:
i) Sólido branco amarelado (fr 0,83; 0,5 g) caracterizado como sendo o difenil
dissulfeto.
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 7,17-7,36 (m); 7,44-7,57 (m)
ii) Óleo amarelo claro (fr 0,33; 0,11 g) caracterizado o sendo composto
B.
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,10 (1H, d, J= 9,7 Hz); 2,61 (1H, d, J= 9,7
Hz); 3,22 (1H,
s); 3,45 (1H, s); 3,80 (3H, s); 4,05 (3H, s); 6,11 (1H, m); 6,23 (1H, m)
iii) Sólido branco (
B-SPh) (fr 0,21; 0,17 g; 29%)
92
PF: 82-84
o
C
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 1,86 (1H, d, J= 9,5 Hz); 2,33 (1H, d, J= 9,5
Hz); 2,85 (1H,
s); 3,07 (1H, s); 3,59 (3H, s); 3,78 (3H, s); 6,03 (1H, s); 6,24 (1H, s);
7,19-7,52 (5H,
m)
13
CRMN (200 MHz, CDCl
3
, ppm): 48,8; 51,7; 52,4; 53,9; 58,2; 65,8; 75,9 (7C);
126,4; 127,7; 128,8; 130,2; 134,1; 135,0; 135,9; 137,8; 151,5; 153,4 (10C olefínicos);
170,2; 189,7 (2C carbonílicos)
3.3.3.3.2 - Empregando-se metanotiolato de sódio como nucleófilo
Uma solução do composto B (0,55 g; 1,8 mmol) em metanol absoluto (5 mL)
foi tratada com solução recém preparada de metanotiolato de sódio (obtida por
adição de metanotiol (0,30 mL; 5,3 mmol) sobre uma solução de sódio metálico (0,19
g; 8,3 mmol) em metanol absoluto (4 mL)). Após 6h de agitação à temperatura
ambiente, a mistura foi adicionada a uma solução saturada de NH
4
Cl, extraída com
diclorometano, secada (MgSO
4
) e concentrada a vácuo, rendendo um óleo amarelo
(0,49 g). Após lixiviação deste com
n-heptano quente, obteve-se, por resfriamento,
um sólido amarelado (0,39 g; 68%) que deve se tratar do dimetoxilado
monossulfurado
B-SMe.
PF: 69-72
o
C
C
14
H
15
ClO
4
S (PM 314,5)
Calculado: 53,4% C; 4,8% H; 11,3% Cl; 10,2% S
Determinado: 53,5% C; 4,8% H; 10,7% Cl; 9,5%S
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,05 (1H, d); 2,50 (3H, s); 2,57 (1H, d); 3,18
(1H,
s); 3,43 (1H, s); 3,81 (3H, s); 3,92 (3H, s); 6,12 (1H, m); 6,22 (1H, m)
93
3.3.3.3.3 - Empregando-se benzenossulfinato de sódio como nucleófilo
A uma solução do composto B (0,30 g; 1,0 mmol) em 15 mL de metanol
absoluto, adicionou-se benzenossulfinato de sódio sólido (0,33 g; 2,0 mmol) e
agitou-se, à temperatura ambiente, por 6 h. O acompanhamento da reação por ccd
não indicou a formação de novos compostos. A mistura foi levada a refluxo por mais
duas horas. Não se observou a formação de novos compostos ou consumo do
composto de partida.
3.3.4 - Oxidação do composto B-SMe
Uma solução de
B-SMe (obtido em 3.3.3.3.2; 0,25 g; 0,79 mmol) em metanol
absoluto (10 mL) foi agitada, durante 3h, com 7 mL de solução aquosa 0,30 M de
Oxone, a 0
o
C. A seguir, adicionou-se NaHSO
3
(0,50 g) dissolvido em 7 mL água
destilada. Após extração da mistura resultante com diclorometano, secagem
(MgSO
4
) e concentração a vácuo, obteve-se um óleo amarelo (0,26 g; 93%).
1
HRMN (200 MHz, CDCl
3
, TMS, ppm): 2,12 (1H, d, J= 9,9 Hz); 2,73 (1H, d, J= 9,9
Hz); 3,12 (3H,
s); 3,35 (1H, s); 3,85 (1H, s); 3,84 (3H, s); 4,22 (3H, s); 6,07 (1H, m);
6,36 (1H,
m)
3.3.5 - Reação do aduto 97 com 3 equivalentes de metóxido de sódio.
A uma solução do aduto 97 (0,27 g; 0,89 mmol), em 7 mL de metanol
absoluto, foi tratada com metóxido de sódio, preparado pela reação de metanol (3
mL) com sódio metálico (0,06 g; 2,7 mmol). A mistura foi agitada, à temperatura
ambiente, por 18 h. O encerramento da reação foi feito conforme procedimento geral
(Capítulo 3, item 3.3.3). Obteve-se um óleo amarelo (0,19 g), cujo espectro de RMN
de hidrogênio não apresentou sinais característicos do composto
B.
94
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99
Lista de Anexos
1- Espectro de RMN de hidrogênio da mistura bruta obtida da reação de 85 com
dois equivalentes de metóxido de sódio
2- Espectro de RMN de hidrogênio de aduto
89
3- Espectro de RMN de hidrogênio das primeiras frações eluídas da coluna
cromatográfica durante a separação dos componentes da reação de
85 com dois
equivalentes de metóxido de sódio
4- Espectro de RMN de hidrogênio das últimas frações eluídas da coluna
cromatográfica durante a separação dos componentes da reação de
85 com dois
equivalentes de metóxido de sódio
5- Cromatograma da mistura de reação entre cloranil e metanol, na presença de
KF-obtido a 180
o
C
6- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de reação entre
p-benzoquinona e
paraformaldeído
7- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de redução da 2,5-dimetóxi-
p-
benzoquinona
8- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de cloração do 1,4-dimetóxi-2,5-di-
hidróxi-benzeno
9- Espectro de RMN de
13
C do produto de cloração do 1,4-dimetóxi-2,5-di-hidróxi-
benzeno
10- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de metilação do 1,2,3-tri-hidróxi-
benzeno
11- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de oxidação do 1,2,3-trimetóxi-
benzeno
100
12- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de cloração da 2,6-dimetóxi-
p-
benzoquinona
13- Espectro de RMN de
13
C do produto de cloração da 2,6-dimetóxi-p-
benzoquinona
14- Espectro de RMN de hidrogênio do aduto
97
15- Espectro de RMN de hidrogênio do aduto
98
16-
Espectro de RMN de hidrogênio do produto de reação do aduto 89 com 2
equivalentes de metóxido de sódio
17- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de reação do aduto
85 com 4
equivalentes de metóxido de sódio
18- Espectro de RMN de
13
C do composto B
19- Espectro de nOesy do composto
B
20- Espectro de nOesy do aduto
97
21- Espectro de nOesy do aduto
98
22-
Espectro de RMN de hidrogênio do composto B-SPh
23- Espectro de RMN de hidrogênio do composto
B-SMe
24- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de oxidação do composto
B-SMe
25- Espectro de RMN de hidrogênio do aduto
101
26- Espectro de RMN de
13
C do aduto 101
27- Espectro de RMN de hidrogênio do composto
C
28- Espectro de RMN de hidrogênio do composto
D
29- Espectro de RMN de hidrogênio da mistura reacional bruta entre o aduto
85 e
fenóxido de sódio em metanol
30- Espectro de RMN de hidrogênio do produto de reação entre o aduto
85 e
fenóxido de sódio, em THF
101
31- Espectro de RMN de hidrogênio do aduto
104
32- Espectro de RMN de hidrogênio do aduto
105
33- Súmula Curricular
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