• Nossos resultados indicam que diaziridinonas reagem quando colocadas em proporção equimolar com aminoálcoois contendo cadeia de dois ou três carbonos, formando produtos cíclicos. Estes produtos são resultantes do ataque nucleofílico do grupo amino ao carbono carbonílico da diaziridinona, e em seguida ocorre um ataque intramolecular do grupo hidroxílico livre, formando o respectivo produto cíclico e eliminando 1,2-di-t-butilhidrazina. Quando a cadeia do aminoálcool contém três carbonos se forma também um produto de cadeia aberta, resultante do ataque apenas do grupo amino do aminoálcool. Este produto é polifuncional, mas não é capaz sofrer ciclização nas condições estudadas, impedindo assim um rendimento quantitativo na formação do respectivo heterociclo a partir da 1,2-di-t- butildiaziridinona.
Ainda assim constatamos que é possível obter oxazolidin-2-onas e oxazinan-2-onas a partir da reação entre aminoálcoois e diaziridinonas, e estes produtos são de enorme interesse na síntese orgânica e na indústria farmacêutica, e que a rota de síntese que desenvolvemos para estes compostos pode ser vantajosa em relação a outras que utilizam heterociclos de três membros ou aminoácidos. Esta rota sintética tem potencial para, por exemplo, síntese de compostos contendo atividade farmacológica. Uma possibilidade é a reação entre o aminoálcool prolinol e a 1,2-di-t-butildiaziridinona. Se o rumo desta reação for o mesmo tomado pela reação entre esta e etanolamina ou valinol será possível obter a 5- (hidroximetil)-1,3-oxazolidin-2-ona, possível precursor para a síntese do importante agente antibacterial Linezolid© (figura 2) e alguns dos seus potenciais sucessores. No entanto, o uso de cobalto poderia impedir que a síntese fosse efetuada para fins farmacêuticos, e os rendimentos das reações precisariam ainda ser aumentados para tornar o método
comercialmente competitivo. Uso de ultrassom e microondas podem ser alternativas a serem futuramente avaliadas.
figura 2: Linezolid©
Por outro lado, ao se utilizar uma quantidade molar de 1,2-di-t- butildiaziridinona duas vezes maior que a do aminoálcool é possível obter um produto polifuncionalizado de cadeia aberta, resultante do ataque de cada grupo do aminoálcool a uma diferente molécula de diaziridinona.
Estes resultados, que ainda poderão ser explorados para as reações entre outras diaziridinonas e aminoálcoois de cadeias mais longas, mostram que a quantidade estequiométrica dos reagentes rege a formação do produto resultante do ataque a uma ou duas moléculas de diaziridinona. Também é possível afirmar que não é possível obter produtos resultantes do ataque nucleofílico quando se utiliza aminoálcool com grande impedimento estérico próximo ao grupo amino, como é o caso do fenilglicinol.
Por fim, é válido ressaltar a importância que o cloreto de cobalto desempenhou, uma vez que na ausência do mesmo estas reações não ocorrem. O que torna vantajoso o uso do metal de transição é a possibilidade da diaziridinona reagir com os nucleófilos em condições suaves, inclusive muito mais brandas que as condições utilizadas para o preparo de oxazolidin-2-onas e oxazinan-2-onas a partir de outros anéis de três membros. O método ainda permitiu a obtenção de outras classes de compostos, de cadeias abertas, e também resultantes do ataque nucleofílico de aminoálcoois a diaziridinona.
• Dentre os outros substratos estudados, nos casos envolvendo aminoácidos também observamos produtos resultantes do ataque nucleofílico do grupo amino ao carbono carbonílico da 1,2-di-t-butildiaziridinona. Por conta de necessitarem de uma mistura de solventes e serem desiguais as solubilidades da 1,2-di-t-butildiaziridinona e a maioria dos aminoácidos, estas reações apresentam algumas dificuldades operacionais, mas ainda assim são possíveis, e ainda poderão ser futuramente desenvolvidos sistemas “on water”, ou seja, em interfaces entre solventes orgânicos e água, para estas reações.
Até o momento obtivemos apenas produtos resultantes do ataque de um dos grupos do aminoácido a uma molécula de 1,2-di-t-butildiaziridinona, e não realizamos testes com aminoácidos de cadeias mais longas ou contendo grupos amino que não fossem primários.
Apesar disto, os resultados até o momento são compatíveis com o estudo de aminas e ácidos reagindo isoladamente com a 1,2-di-t-butildiaziridinona na presença de cloreto de cobalto. Nestes casos, a reação com aminas é favorecida e a reação com ácidos desfavorecida na presença do catalisador.
Por outro lado, na reação entre 1,2-di-t-butildiaziridinona e L-valina, onde são favoráveis disposições onde ocorre ligação hidrogênio entre os grupos funcionais, o produto formado é a 1,3-di-t-butiluréia, mostrando que os produtos resultantes do ataque nucleofílico do grupo amino ocorrem somente quando se utiliza aminoácidos com estes grupos livres. De qualquer modo, neste caso não observamos então a alternativa de ataque pelo grupo ácido carboxílico da molécula, sendo toda diaziridinona reduzida à respectiva uréia.
• Em contraposição, nas reações envolvendo um hidroxiácido e 1,2-di-t- butildiaziridinona é o grupo carboxílico que realiza o ataque à molécula do heterociclo, formando um produto de cadeia aberta e com hidroxila livre, resultante deste ataque. O comportamento é semelhante às reações entre
diaziridinonas e ácidos ou diácidos orgânicos, onde o ataque nucleofílico ao carbono carbonílico é favorecido apenas na ausência do metal. Também há um fator semelhante à reatividade da 1,2-di-t-butildiaziridinona frente a diois, uma vez que foi o tipo de hidróxiácido utilizado que determinou o tipo de produto formado, independentemente da proporção estequiométrica utilizada.
• A 1,2-di-t-octildiaziridinona, mais impedida estericamente, apresenta uma reatividade muito baixa frente à nucleófilos orgânicos, a ponto de não evidenciarmos reação com espécies bifuncionalizadas de nosso campo de estudos e obtermos apenas produtos a partir de nucleófilos fortes e com apenas um grupo funcional, e ainda assim, em baixo rendimento.
2.2.Perspectivas
Com este trabalho finalizamos nossos objetivos propostos e submeteremos artigos científicos a periódicos especializados, no intuito de disponibilizar todos os resultados à comunidade científica. Ainda assim, este trabalho permite uma continuidade, podendo vir a ser um de nossos próximos estudos a realização de algumas destas reações em sistemas “on water”, onde a estabilização do estado de transição pela interface aquosa pode acelerar ainda mais as reações, e este sistema pode vir a ser possível e mesmo sinérgico na presença de metais de transição como catalisadores. Este tipo de sistema pode ser particularmente interessante nas reações entre aminoácidos e diaziridinonas, onde temos um componente solúvel em água e outro imiscível, o que gera as condições necessárias para as reações “on water” e dificulta procedimentos em fase única.
Um outro fator que pode ser de interessante estudo é conhecer a quiralidade dos produtos formados, e averiguarmos como que a configuração dos reagentes de partida influi na configuração dos produtos finais. Isto poderá levar à sínteses bastante estratégicas, buscando novas rotas de síntese para espécies reconhecidamente ativas do ponto de vista
biológico e também, para o desenvolvimento de novas espécies químicas com estas qualidades. Estes resultados seriam potencialmente importantes para a síntese orgânica assimétrica.