Tabela 9- Parte A- Reações de preparo do dieno 60a
Método A - a. LDA (gerado in situ), THF, 0°C; b. enolização à -60°C; c. TMS-Cl, -60°C.
Reações Enolização O-sililação Proporções
detectadas por RMN1H Método LDA
in situ
Enolização TMSCl [eq] Tempo
I A 15 min. 2 h [1,5] 45 min. 89 + 91 (1,0:1,3) II A 20 min. 2 h [1,5] 3 h 89 + 91 + 60a (1,0:1,4:2,8) III A 40 min. 2 h [1,5] Et3N64a (0,5 mL) 3 h 89 + 91 + 60a (1,0:2,7:5,0) 109
O éster β,γ-insaturado 91, observado outras vezes, é o produto de hidrólise do silil ceteno acetal 60a (esquema 65), indicando a presença de água no meio. Uma nova exposição do éster 89 às mesmas condições da reação I (Método A, tabela 9, reação II), resultou em três produtos, o próprio substrato de partida, um de polaridade muito próxima a ele e outro menos polar, dois deles visíveis sob luz UV (254 nm). Análise de CG/EM do bruto reacional apresentou 75% de 60a, mas, após destilação sob vácuo (50 à 90°C, 50 mmHg), obteve-se uma única fração contendo o dieno de interesse 60a, em maior proporção (segundo análise de RMN1H), junto aos produtos 89 e 91 (reação II, tabela 9), indicando a perda de material no processo de purificação. Baseando-se nas proporções obtidas dos três produtos, o rendimento de 60a seria de cerca de 44%.
A repetição do mesmo procedimento descrito no Método A, mas usando pequena quantidade de trietilamina (Et3N) na etapa de O-sililação64a,c (reação III,
tabela 9) resultou em apenas uma fração com mistura de 60a e dos produtos de degradação do dieno, os isômeros 89 e 91, com indicação de melhora no rendimento do silil ceteno acetal 60a (de acordo com os dados de RMN1H), o que pode justificar a forte tendência à hidrólise deste tipo de dienol éter de silício, tornando seu isolamento mais difícil. Novamente, tomando por base as proporções dos três produtos conseguidas, um rendimento aproximado de 60a seria de 55%.
Em todos os casos houve recuperação do material de partida 89, ou por falta de reatividade inicial ou por trapeamento ineficiente, isto é, ele pode ser produto de hidrólise do silil ceteno acetal 60a. Este produto também foi observado por análise de RMN1H de 60a, após 25 dias (esquema 67).É importante salientar que, em nenhum momento, 60a pode ser isolado dos produtos 89 e 91. Apenas foi possível constatar, através dos sinais nos espectros de RMN1H das frações sob mistura, a presença dos produtos 60a, 89 e 91. Eles foram utilizados desse modo nas reações de cicloadição.
A identificação do dieno 60a foi feita com o auxílio de dados de RMN1H da literatura102. Os sinais que indicam a formação do silil ceteno acetal são: dubleto em δ 4,78 (4J4,5= 2,7 Hz, Z-H4), multipleto em δ 4,52 (E-H4); simpleto em δ 4,23
ppm (H2), juntamente com o quarteto do CH2 do grupamento etila (δ 3,79 ppm, 4
J6,7= 7,0 Hz, H6) e simpleto largo de CH3 sobre dupla (δ 1,93 ppm, H5); a
proteção pôde ser confirmada pelo deslocamento de metilas ligadas à silício (δ 0,24 ppm).
O dieno 60a preparado foi submetido a reações de Diels-Alder com o dienófilo 55. Numa revisão bastante ampla sobre reações de cicloadição [4 + 2] com dienófilos não-ativados e dienol éteres de silício ricos em elétrons, nada foi encontrado com esses sistemas, de modo que as condições escolhidas foram aquelas normalmente usadas quando um dos substratos é não-ativado. Assim, decidiu-se iniciar os ensaios utilizando reações sob refluxo em solventes apolares (reações I e II, tabela 10).
Nos testes sob refluxo em tolueno e xileno, em temperaturas entre 120°C à 150°C, constatou-se longos tempos reacionais e reações de difícil acompa- nhamento, não sendo constatado, segundo controle por CCD, um nítido consumo de 55. Nenhum produto pôde ser isolado nestas reações, apenas constatou-se tratar de misturas do dienófilo de partida 55 e dos produtos 89 e 91, oriundos da decomposição de 60a, sendo o dienófilo de partida majoritário nos dois os casos (reação I e II, tabela 10). Nos espectros de RMN1H, os principais sinais detectados foram: para o derivado THP 55, os multipletos da olefina em C1’-C2’, verificados em δ 6,05-5,84 ppm e δ 5,12-4,92 ppm, relativos aos hidrogênios H1’ e H2’, respectivamente, além dos sinais dos hidrogênios H4 em δ 3,65-3,56 ppm; para o éster α,β insaturado 89, um simpleto largo em δ 5,67 ppm (H2), um quarteto em δ 4,14 ppm (H6) e os dubletos das metilas sobre dupla em δ 2,17 (H5) e δ 1,89 (H4); para o composto β,γ-insaturado 91, pôde-se verificar os simpletos dos hidrogênios
102
(a) Hoffmann, R. V.; Kim, H.-O. J. Org. Chem. 1991, 56, 1014; (b) Aubele, D. L.; Wan, S.; Floreancig, P. E.
Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 3485.
111
Z-H4 (δ 4,91ppm) e E-H4 (δ 4,85 ppm), o simpleto dos H’s em C2 (δ 3,03 ppm) e o
simpleto da metila olefínica C5 (1,82 ppm).
Visando reduzir o tempo reacional e a degradação dos reagentes, optou-se por conduzir as reações em ampola fechada de vidro, sob ativação em energia de micro-ondas, e neste último caso, foi feita reação sem uso de catalisador (reação III, tabela 10), bem como a reação catalisada por TIPSOTf (reação IV, tabela 10).
Tabela 10- Reações de Diels-Alder do éter cíclico THP 55 com o dieno 60a Reação 60a [eq] Solvente (mL);
Ácido de Lewis [eq]
Tempo Condições Proporções detectadas por RMN1H I [2,0] Tolueno (2,0) 28 h Refluxo a 120°C 55 + 89 + 91 (1,8:1,2:1,0) II [4,0] Xileno (1,5) 16 h Refluxo a 140-150°C 55 + 89 + 91 (2,8:1,1:1,0)
III [2,0] Tolueno (1,0) 1 h MO na potência 10
(650W), ampola 55 + 89 (8,6:1,0) IV [2,0] Tolueno (4,0) TIPSOTf [0,2] 40 min MO na potência 10 (650W), ampola 55 + 89 (3,7:1,0)
O uso de energia de micro-ondas em reações de cicloadição, sob sistema pressurizado, é prática comum em síntese orgânica, visto que esta técnica costuma apresentar certos benefícios perante os métodos convencionais de aquecimento. Com frequência, reduzem o tempo reacional, fornecendo reações mais limpas, podendo ainda, pelo modo diversificado de transferência de energia, promover reações que não ocorrem satisfatoriamente por aquecimento convencional100.
O sistema, os reagentes 55 e 60a diluídos em tolueno, contidos em ampola de vidro fechada, foi submetido à ação de micro-ondas, com potência aproximada
de 650 W por um período total de 1 h, variando os tempos reacionais (1,5 min.(2 x), 2,0 min., 5,0 min.( 3 x), 10 min. (2 x) e 20 min) com intervalos de repouso, cujo objetivo seria evitar a volatilização ou degradação dos reagentes. Ao longo deste período, observou-se consumo completo do dieno e formação de apenas dois produtos de Rf’s muito próximos (controle por CCD), que revelaram, segundo as análises de RMN de 1H, tratar-se do derivado THP 55 e do éster 89, oriundo da decomposição do dieno (reação III, tabela 10).
A repetição deste procedimento com quantidade catalítica de triflato de triisopropilsilila não levou aos adutos de interesse. Novamente, pelas análises espectroscópicas de RMN1H, foi verificado a presença do dienófilo de partida 55, e do éster α,β-insaturado 89 (reação IV, tabela 10). Todas as condições testadas resultaram na recuperação parcial do dienófilo 55 e dos produtos de degradação do dieno 60a, os regioisômeros 89 e 91, em proporções variadas (reações I e II, tabela 10). Aqui vale salientar que em nenhum dos testes foi possível isolar totalmente o dienófilo 55 dos outros dois produtos. Eles estavam sempre presentes e, em algumas ocasiões, foram passíveis de isolamento, mas impuros.
Os testes realizados revelaram que o dieno 60a não resiste às condições enérgicas necessárias para a ativação do nosso sistema. Deste modo, optou-se por preparar o análogo enol éter de t-butildimetilsilila 60b, presumindo-se que a presença de um grupo mais robusto como o tert-butildimetilsilila poderia promover maior estabilidade ao dieno. As condições e resultados estão descritos no esquema 68 e na tabela 9- Parte B.
O OEt 89 O OEt Li OTBS OEt 60b
a- 1. LDA (in situ), THF:HMPA (8:1), 0° C, 2h; b- 89, -78°C, 2 h; c- TBSCl, -78°C, 1,5 h, 88%
a,b c
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