Mecanismo da Reação de Redução de Ésteres α,β Insaturados a Álcoois Alílicos

O mecanismo mais aceito para essa reação prevê primeiramente uma complexação do tipo ácido-base do metal (alumínio) com o oxigênio da carbonila, de forma a diminuir a energia do orbital π*

(LUMO) da carbonila, aproximando-o em energia ao orbital HOMO do reagente doador de hidreto e promovendo a redução. Essa complexação não só aproxima a ligação Al-H do carbono carbonílico eletrofílico, mas também torna a própria ligação mais susceptível a realizar um ataque nucleofílico, favorecendo o ataque do par de elétrons dessa ligação ao carbono carbonílico.80 Algumas discussões na literatura mostram que esse ataque acontece com o par de életrons da ligação σAl-H segundo um ângulo de 105° ± 5°, proposto por Bϋrgi-Dunitz,81

e não com a espécie hidreto efetivamente carregada. A discussão é baseada no fato de que esses ângulos obtusos são ótimos para promover a sobreposição do orbital σ (HOMO) do nucleófilo com os orbitais π*

da carbonila, além de minimizar a repulsão estérea entre os mesmos orbitais do nucleófilo e os orbitais preenchidos com elétrons π (HOMO) da carbonila (esquema 23).

80 _{a) Brzezinski, L.; Levy, D.; Leahy, J. W. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 7601; b) Scheuplein, S.; Kusche, A.;}

Brückner, R.; Harms, K. Chem. Ber. 1990, 123, 917; c) Byun, H.; Reddy, K.; Bittman, R. Tetrahedron Lett.

1994, 35, 1371; d) Maguire, R.; Mulzer, J.; Bats, J.; J. Org. Chem. 1996, 61, 6936; e) Maguire, R.; Mulzer, J.;

Bats, J.; Tetrahedron Lett., 1996, 37, 5487; f) Winterfeldt, E. Synthesis 1975, 617.

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Esquema 23: Mecanismo da Reação de Redução de Ésteres α,β-insaturados a Álcoois Alílicos

Em posse dos álcoois alílicos, a próxima etapa seria uma reação para preparar o agente alquilante. Optamos por preparar os brometos correspondentes, a partir de uma reação de nucleofílica substituição direta sobre os álcoois alílicos. O brometo alílico pôde ser obtido através de uma reação de substituição nucleofílica de 2ª ordem (SN2), utilizando a mistura

PPh3 e CBr4 (esquema 24). 82

Assim, uma solução de um determinado álcool alílico foi tratada com a mistura CBr4/PPh3, a 0 ºC, por um período que variou de 2 a 4,5 horas, para

fornecer os brometos alílicos em elevados rendimentos. Durante o desenvolvimento da reação a temperatura foi elevada até a temperatura ambiente. Nenhuma outra reação paralela foi observada com o uso dessa metodologia.

82 _{Appel, R. Angew. Chem. Int. Ed. 1975, 14, 801-811.}

R O OEt Al R O H OEt R O Al Al H + Al H -OEt Al H H H H2O R O H H Al R OH H H + HOAl(iBu)2 _H R OEt O    

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Reagentes e condições: a) CBr4; PPh3; CH2Cl2; 0°C - t.a.; R = F, 2h, 97%; R= SO2CH3, 2h, 90%; R = SO2NH2, 4,5h, 96%.

Esquema 24: Reação de Bromação

O mesmo procedimento experimental foi repetido tendo o álcool alílico

10c como substrato. Essa reação forneceu o brometo alílico 9c, com excelente

rendimento, após 3 horas de reação.

Reagentes e condições: a) CBr4; PPh3; CH2Cl2; 0°C - t.a.; 3h; 81%.

Esquema 25: Reação de Bromação

Os brometos alílicos 9, 9a, 9b e 9c foram devidamente caracterizados pelas análises dos seus espectros no IV, de RMN de 1H e de 13C e massas de alta resolução. As análises de todos os álcoois alílicos são compatíveis com a estrutura esperada para cada um deles.

F F OH R F F Br R a 10, R = F; 10a, R = SO₂CH₃; 10b, R = SO2NH2 9, R = F; 9a, R = SO2CH3; 9b, R = SO₂NH₂

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Por exemplo, em um espectro típico na região do infravermelho de um desses brometos alílicos (9), observamos uma absorção em 1626 cm-1, atribuída ao estiramento da dupla ligação conjugada com o anel aromático. Observamos ainda sinais entre 3100-2859 cm-1 atribuídos aos estiramentos de ligações simples (Csp3 e Csp3-Csp2). Observamos ainda o estiramento de C-F (Ar-F) em 1117 cm-1 e o desaparecimento da absorção em 3406 cm-1, atribuída ao estiramento O-H, referente ao álcool alílico.

No espectro de RMN de 1H de 9 observamos um singleto em 3,78 ppm, com integração proporcional para dois hidrogênios, que foi atribuído aos hidrogênio do metileno ligado ao átomo de bromo. Observamos, ainda, um outro singleto em 3,96 ppm, com integração proporcional para dois hidrogênios, referente aos hidrogênios benzílicos (que também são alílicos). Na reagião dos hidrogênios aromáticos observamos um multipleto em 6,90- 6,66 ppm, com integração proporcional para quatro hidrogênios, referente aos três hidrogênios do sistema aromático dissubstituído e ao hidrogênio olefínico e observam-se dois multipletos, com integração para dois hidrogênios cada um, sendo um em 7,07-6,93 ppm e outro em 7,20-7,07 ppm, devido ao acoplamento dos mesmos com o átomo de flúor do anel monossubstituído.

No espectro de RMN de 13C do produto 9 observamos constantes de acoplamento características para os carbonos, do sistema aromático dissubstituído, concernentes aos átomos de flúor, em 103,0 ppm (t, 2J = 25,4

Hz, C-F, carbono ocupando posição 4 no anel aromático difluorado), 111,3 ppm (d, 2J = 8,6 Hz, C-F, carbono ocupando posição 6 no anel aromático

difluorado), 111,6 ppm (d, 2J = 8,5 Hz, C-F, carbono ocupando posição 2 no

anel aromático difluorado), 129,4 ppm (t, 4J = 2,5 Hz, C-F, acoplamento em

“W” com o carbono benzílico e olefínico), 139,3 ppm (t, 3

J = 9,6 Hz, C-F

80

= 249,1 Hz e 3J = 13,3 Hz, C-F carbono ocupando posição 5 no anel aromático

difluorado), 163,0 ppm (dd, 1J = 248,4 Hz e 3J = 12,8 Hz, C-F carbono

ocupando posição 3 no anel aromático difluorado), bem como constantes de acoplamento característica para o carbono, do sistema aromático monossubstituído, concernente ao átomo de flúor, em 133,2 ppm (d, 4J = 3,2

Hz, C-F, carbono ocupando posição 1 no anel aromático monofluorado), 161,7 ppm (d, 1J = 245,0 Hz, C-F carbono ocupando posição 4 no anel aromático

monofluorado).

No espectro de massa de alta resolução utilização a ionização por

electrospray o pico do íon molecular esperado para a fórmula molecular

C16H12F3BrLi é 347,0234 e o encontrado foi 347,0095.

Análise dos dados espectroscópicos e espectrométricos ds demais brometos alílicos preparados utilizando a mesma reação é compatível com as estruturas propostas. Os detalhes para cada um dos brometos sintetizados são apresentados na parte experimental desse trabalho.

6.6. Mecanismo da Reação de Bromação a Álcoois