O procedimento utilizado foi similar ao aplicado à butanona 139: pesou-se o NbCl5 sob atmosfera de argônio, e adicionaram-se 2,0 mL de diferentes solventes secos e 1 mmol da cetona. Esperou-se 10 minutos para a complexação e a provável formação do enolato, e adicionou-se o aldeído.
A metodologia se mostrou limitada a alguns aldeídos e, em todos os casos, juntamente com os produtos 188 e 189, foi isolada uma mistura complexa de compostos de difícil separação, dificultando assim os cálculos de rendimentos para cada composto formado. Além disso, não se observou o consumo total dos reagentes. Os resultados estão mostrados na Tabela 11.
Tabela 11 - Condições reacionais empregadas e os produtos obtidos. Entrada R NbCl5 (equiv.) Base (equiv.) Temp. (ºC) Tempo (h) Produtos 1 Ph 0,3 - TA 72 MCa 2 Ph 0,3 - TA 16 188b + 189 3 Ph 0,6 - TA 18 188 + 189 4 Ph 0,6 - -70 a -35 72 188 + traços de 189 5 Ph 1,1 Et3N (1,3) TA 18 MC + traços 188 + 189 6 Ph 0,6 Et3N (1,3) TA 24 MC + traços 188 + 189 7 Et 0,6 - TA 16 MCa 8 Valina 0,6 - TA 1,5 NRc 9 Ph 0,6 DIPEA (2,0) 0 3,5 NRc 10 Ph 1,3 DIPEA (2,0) 0 4,5 188 + 189 + MC 11 Ph 1,3 DIPEA (2,0) -70 a -35 18 MC
a) MC = mistura complexa de produtos; b) proporção syn/anti calculada pela integração de H1 do
composto bruto, no espectro de RMN 1H; c) NR = não houve reação;
Nos casos em que a etapa de enolização da cetona foi realizada sem a presença de base (entradas 1-4), os produtos de halo aldol 188 foram isolados juntamente com o produto de condensação aldólica 189, sendo que os primeiros foram obtidos como produto principal.
A quantidade de NbCl5 não influenciou na proporção syn/anti dos estereoisômeros das -cloro cetonas 188, sendo que para as duas quantidades empregadas, 0,3 e 0,6 equivalente, a proporção foi de 64:36, em favor do isômero
anti (entradas 2 e 3). Porém, influenciou no consumo do benzaldeído, sendo que
sobrou menos de 10% de aldeído (baseado na integração do pico de aldeído da amostra bruta).
Não houve reação quando utilizado outros aldeídos aromáticos, tais como a valina e o piperonal, apesar de se observar por placa cromatográfica a formação de duas manchas azuis bem intensas, indicando uma possível reação, já que os materiais de partida não coram. Entretanto, quando aldeídos alifáticos foram utilizados, tais como o propionaldeído, o cinalmaldeído e o 2-fenil-propionaldeído, uma mistura complexa de compostos foi isolada, de difícil separação e análise espectroscópica.
Não foi possível determinar os rendimentos, bem como obter espectros satisfatórios de RMN 1H e 13C dos compostos separadamente, devido à dificuldade encontrada na separação por coluna cromatográfica dos produtos 188 e 189 da sobra dos reagentes. No espectro de RMN 1H da mistura dos compostos
188 e 189 apresentado como anexo, a presença de dois dubletos em 2,02 e 2,07
ppm, caracteriza a presença dos produtos de condensação aldólica 189E-Z (enonas), sendo que no espectro da amostra bruta, só o sinal em 2,07 ppm da enona 189E era observado. Acredita-se que a formação de 189Z possa ter vindo da isomerização da dupla ligação no processo de purificação ou, devido a longa exposição da amostra à solução de CDCl3, que contém traços de ácido. O espectro de massa de alta resolução confirmou a formação dos produtos - clorados.
Estudos de ressonância magnética de hidrogênio foram realizados a fim de se confirmar a formação do enolato de nióbio da 3-pentanona. Estes estudos foram realizados da seguinte forma:
1) A uma suspensão de 0,5 equivalente de NbCl5 em CDCl3, adicionou-se 1 equivalente de 3-pentanona e adquiriu-se o espectro de RMN 1H.
2) A uma suspensão de 1,0 equivalente de NbCl5 em CDCl3, adicionou-se 1 equivalente de 3-pentanona e adquiriu-se o espectro de RMN 1H.
Com o uso de 1,0 equivalente de NbCl5 e comparando-se os espectros de RMN 1H obtidos com o espectro da 3-pentanona (Figura 70), observou-se um
deslocamento de 0,5 ppm em ambos os sinais (quarteto e tripleto) e nenhuma variação na multiplicidade destes, indicando apenas a complexação da cetona com o NbCl5, e não a formação do enolato(Figura 71). Um segundo espectro da mesma mistura reacional foi adquirido após 2 horas e, ainda assim, não se formou o enolato. As mesmas observações do primeiro espectro foram obtidas.
Figura 71 – Espectro de RMN 1H da 3-pentanona misturada a 1,0 equivalente de NbCl5.
Quando 0,5 equivalente de NbCl5 foi utilizado, observou-se duplicidade dos sinais com uma diferença de 0,5 ppm. Esta duplicidade indica a complexação de apenas uma molécula da cetona por vez, já que se observa a presença dos sinais da cetona não complexada (Figura 72).
Figura 72 – Espectro de RMN 1H da 3-pentanona misturada a 0,5 equivalente de NbCl5.
Como não há evidência espectroscópica da formação dos enolatos de nióbio mediante a simples mistura do NbCl5 com a cetona, adicionaram-se diferentes bases ao meio reacional para a enolização e, consequentemente, tentar diminuir o tempo reacional e evitar a formação de subprodutos. O acompanhamento da reação foi realizado por cromatografia em camada delgada, onde indícios da formação dos produtos foram observados devido
à presença de duas manchas azuis bem intensas, já que os reagentes de partida não coram (imagem ao lado). Porém, o que foi isolada foi uma mistura ainda mais complexa de produtos, mesmo após separação por coluna cromatográfica (Entradas 5-6 e 9-11, Tabela 11).
Quando a ordem de adição foi alterada, também foi isolada uma mistura complexa de produtos, mas pode-se perceber a formação das -cloro cetonas 188 e do produto eliminado 189 (Entrada 10). Na tentativa de evitar a formação de subprodutos, diminuiu-se a temperatura reacional a -70 ºC, mas mesmo assim, continuou-se obtendo uma mistura de compostos (Entrada 11).
Cálculo da proporção syn/anti do composto 188
Baseado na análise conformacional realizada para as -cloro cetonas derivadas da butanona, as proporções syn e anti dos compostos 188 foram determinadas através da integração do dubleto referente a H1 da amostra bruta. Tanto o H1 da -cloro cetona anti quanto da -cloro cetona syn possuem deslocamentos e acoplamentos distintos no espectro de RMN 1H (Figuras 73 e 74).
Figura 73 – Representação esquemática dos deslocamentos e constantes de acoplamento do
grupo metila e H1 dos compostos 188-syn/anti.
OH CH3 O C H3 5.15 5.10 5.05 5.00 4.95 4.90 4.85 1.91 1.00 4 .9 8 5 .0 1 5 .0 5 5 .0 8
Figura 74 – Ampliação da região 4,85 a 5,15 ppm, referente aos deslocamentos dos dubletos dos hidrogênios carbinólicos para os compostos 188-syn e 188-anti.
Tentativa de reação do tipo Mannich entre a 3-pentanona 142 e a imina 9a, na presença de NbCl5
Tentou-se expandir a metodologia para a reação do tipo Mannich através da adição da 3-pentanona à imina 9a, usando NbCl5,sem a presença de base na etapa de enolização (Esquema 78). Diferentes quantidades de NbCl5 foram empregadas e em ambas as quantidades utilizadas (0,3 e 1,0 equivalente), recuperou-se boa parte da imina adicionada, juntamente com uma mistura complexa de produtos. Quando se utilizou 0,6 equivalente de NbCl5, não sobrou o material de partida (imina), entretanto, ao invés de se isolar os produtos de Mannich desejados, uma mistura complexa de produtos foi isolada, impossível de separação e de difícil análise espectroscópica.