Preparação do 4-metil-2,6-diformilfenol

Dentre as possibilidades encontradas, o primeiro método testado, descrito por Lindoy e colaboradores,⁴⁸ apresentava a vantagem de fornecer dialdeído de interesse em uma única etapa. O procedimento consiste basicamente em promover a reação, sob refluxo de 24 horas, entre p-cresol e hexametilenotetramina (HMTA), empregando ácido trifluoroacético como solvente.

Uma massa de 4,03 g de p-cresol (37,3 mmol) e HMTA (10,60 g;

75,5 mmol) foram dissolvidas em 50 mL de ácido trifluoroacético anidro, sob atmosfera de argônio. A solução amarela resultante foi deixada em refluxo por 24 horas, passando para uma cor laranja. Quando retornou à temperatura ambiente, a solução foi adicionada a uma solução aquosa de HCl 4 mol.L^-1 (200 mL) e deixada sob agitação magnética por 10 minutos. Em seguida, foi realizado um procedimento de extração com diclorometano (2 x 150 mL) e a fase orgânica foi lavada com HCl 4 mol.L^-1 (200 mL), água (200 mL), solução saturada de NaCl (200 mL) e, então, seca com Na2SO4 anidro. Da evaporação do extrato orgânico foi isolado por filtração um sólido amarelado. O produto foi purificado por cromatografia em coluna (sílica, diclorometano), resultando num sólido amarelado (3,47 g; rendimento de 57%).

Uma dificuldade experimental neste método provém da danificação da linha de vácuo/gás inerte, confeccionada em vidro, ocasionada pelo ácido trifluoracético. Mangueiras de diferentes materiais (silicone, Tygon^, PVC flexível) também não se mostraram resistentes aos vapores do solvente, durante as sínteses. Apesar das dificuldades mencionadas, a implementação deste método se mostrou promissora, uma vez que o procedimento descrito para se chegar ao 4-metil-2,6-diformilfenol indica um rendimento de até 68%.

Uma variação deste método, porém em várias etapas, parte de p-cresol e HMTA, em refluxo por 2 h em ácido acético.⁴⁹ O processo exige refluxo com rigoroso controle de temperatura (125-130^o C), posterior resfriamento a 80^o C, adição de ácido sulfúrico, refluxo adicional, resfriamento da mistura de reação. Uma preparação teste foi realizada, respeitando o rigor das condições requeridas, e chegou até a última etapa mencionada, com a obtenção de um sólido amarelado da mistura resfriada. Entretanto, a avaliação de propriedades do sólido como solubilidade em metanol (o produto esperado é solúvel em MeOH) e análise por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FT-IR) indicaram não se tratar do produto desejado. Tentativas de isolar algum material sólido do tratamento da mistura de reação também não produziram os resultados esperados.

4.6.1.1.2. Preparação do 4-metil-2,6-diformilfenol pelo método de Taniguchi⁵⁰

Numa nova tentativa de roteiro de síntese, uma estratégia que se mostrava interessante para a primeira das etapas críticas do método clássico foi a substituição do dicromato de sódio pelo óxido mangânico (MnO2), um oxidante seletivo para álcoois alílicos, dispensando, portanto, a proteção do grupo fenol.⁵⁰

Uma massa de 108 g de p-cresol foi dissolvida em uma solução aquosa de NaOH (50 g em 200 mL de água). Em seguida, foram adicionados 270 g de formaldeído 37%, sob agitação. A mistura foi mantida sob agitação durante 4 horas, tempo em que a solução adquiriu coloração amarelo-ouro, havendo a formação de um sólido pastoso amarelado. A mistura foi deixada em repouso por 24 horas e o sólido formado foi isolado por filtração, lavado com cerca de 200 mL de uma solução aquosa saturada de NaCl e seco sob vácuo, rendendo uma

massa de 125,5 g (rendimento de 75 %). Uma massa de 10 g (61 mmol) do diálcool formado (sólido branco) foi dissolvida em 300 mL

de tolueno e à solução levemente amarelada foram adicionados 80 g de MnO2 ativado. A suspensão foi deixada em agitação magnética sob refluxo por 4 horas e o sobrenadante tornou-se mais amarelado. O MnO2 em suspensão foi removido por filtração a quente. A evaporação

total do filtrado em evaporador rotatório resultou em um óleo avermelhado, indicando não se tratar do produto esperado. Deste modo, o óxido mangânico isolado foi adicionado a 300 mL de metanol e a suspensão foi deixada sob refluxo por 2 horas, com o objetivo de dissolver o produto eventualmente adsorvido nas partículas do óxido. A suspensão foi filtrada e o resíduo lavado com metanol (3 vezes de 20 mL). O filtrado amarelado foi evaporado até a secura, resultando em um sólido amarelo, que foi seco sob vácuo (4,87 g – rendimento de 49%).

O produto foi recristalizado em tolueno, originando um sólido cristalino marrom-pálido, com um rendimento de 40%.

Nas várias reações-teste realizadas, um agravante aparentemente diz respeito à ativação eficiente do oxidante,⁵¹ que resultam em preparações falhas quando esta condição não é rigorosamente obedecida. Apesar do procedimento descrito relatar rendimentos na ordem de 60%, o rendimento máximo alcançado foi de 49%, nas condições apresentadas. Outra preparação utilizando diclorometano como solvente teve um rendimento de 21% e numa reação realizada em acetona o produto desejado não foi obtido.

Um dos desafios do trabalho com ligantes macrocíclicos que derivam do composto 4-metil-2,6-diformilfenol, portanto, trata-se do

domínio de um método eficiente de preparo deste precursor orgânico.

Em nosso grupo, nossas experiências apontaram que, mesmo sendo um procedimento que consiste em uma seqüência de vários passos, com etapas críticas que exigem rigor nas condições experimentais, o método de Ullman⁴⁵ se mostrou o mais adequado para a nossa estrutura de trabalho sintético e tempo disponível para investir na síntese deste material.

4.6.1.2. [Pb(tidf-H2)](NO3)2•3H2O

O complexo de partida [Pb(tidf-H2)](NO3)2•3H2O foi preparado segundo o procedimento descrito por Nag.^9e

Foram dissolvidos Pb(OAc)2•3H2O (3,5 g, 9 mmol) e Pb(NO3)2 (3,0 g, 9 mmol) em 20 mL de dimetilformamida em ebulição e

adicionados a uma solução de 4-metil-2,6-diformilfenol (6,0 g, 37 mmol) em 80 mL de metanol, em ebulição e sob agitação. À solução

castanha resultante foi adicionado 1,3-diaminopropano (3,1 mL, 2,7 g, 37 mmol), em 30 mL de metanol. O sistema foi deixado sob refluxo por 2 horas. O produto apareceu como um sólido amarelo brilhante (11,3 g), que foi isolado por filtração, lavado com éter etílico e seco sob vácuo. Rendimento: 81%.

4.6.1.3. [Mg2(tidf)](NO3)2•4H2O

A síntese do material [Mg2(tidf)](NO3)2•4H2O foi realizada através de uma modificação⁴⁷ do método descrito por Mohanta,^9d da preparação de uma complexo mononuclear de magnésio.

A uma solução de 4-metil-2,6-diformilfenol (2,50 g, 15 mmol) em 60 mL de metanol foi adicionada uma solução de Mg(OAc)2•4H2O (1,63 g, 7,5 mmol) e Mg(NO3)2 (1,95 g, 7,5 mmol) dissolvidos em 20 mL de metanol a quente. À solução amarela resultante em refluxo foi

adicionada uma solução de 1,3-diaminopropano (1,3 mL, 1,1 g, 15 mmol), em 50 mL de metanol, por um período de 4 horas. A solução

foi deixada em refluxo por mais 2 horas. Após atingir a temperatura ambiente, adicionou-se à solução 100 mL de éter etílico como camada e deixou-se o sistema em repouso por 1 dia. Após a difusão da camada, um sólido cristalino incolor foi removido e a solução concentrada até a metade de seu volume. Deixou-se o restante da solução evaporar lentamente, isolando-se um produto amarelo-alaranjado (4,69 g), que foi lavado com uma mistura metanol/éter etílico 1/1 e seco sob vácuo.

Rendimento: 95%.

As preparações destes complexos de partida de chumbo e de magnésio, em sínteses template a partir do precursor 4-metil-2,6-diformilfenol, podem ser resumidas na Figura 9.

Mg modificação do método descrito por Nunes.⁵² A uma solução aquosa de HClO4 72 % (24 mL, 258 mmol) foram adicionados 3,0 g (54 mmol) de ferro metálico pulverizado e à mistura foi adicionada água destilada até que a reação ficasse vigorosa. O sistema foi deixado sob atmosfera inerte e agitação magnética, até que o ferro fosse consumido completamente, originando uma solução verde clara. O conteúdo do balão foi filtrado, para eliminar qualquer impureza insolúvel, e o balão foi armazenado no freezer por uma noite. O produto verde claro (28,3 g, 39 mmol) cristalizado foi isolado por filtração, lavado com água destilada gelada, etanol gelado e seco sob vácuo em sistema fechado.