2. Síntese e caracterização dos recetores
2.2 Síntese de derivados de 4,5-difluoro-1,2-benzenodiamina (95)
Neste ponto, procedeu-se à síntese de recetores ureia e tioureia utilizando uma plataforma central de 4,5-difluoro-1,2-fenilenodiamina (95). O propósito desta alteração em que se utilizou um core central com dois átomos de flúor foi obter derivados em que a acidez dos N-H dos grupos (tio)ureia adjacentes ao anel aromático fosse aumentada. Este procedimento é reportado na literatura como um dos fatores responsáveis pelo aumento de interação entre os recetores e os aniões. [60]
Utilizando a diamina (95) sintetizaram-se três ureias (124-126) com substituintes (R1) do tipo
furfurilo, 2-tienilmetilo e 2-tienilo e uma tioureia (127) com o substituinte furfurilo (Figura 2.25).
50 A síntese destes quatro recetores (124-127) a partir da 4,5-difluoro-1,2-fenilenodiamina (103) seguiu o procedimento geral descrito para os derivados de 1,2-fenilenodiamina (94) (pag.. 21). Na tabela 2.8 encontram-se os rendimentos dos recetores obtidos neste ponto.
A caracterização total por RMN de 1H e 13C APT encontra-se nas tabelas 2.2 e 2.3 (pag. 22-23).
Tabela 2.8 - Rendimentos dos compostos obtidos a partir da 4,5-difluoro-1,2-fenilenodiamina (95).
Composto Rendimento (%)
124 74
125 63
126 95
127 45
A síntese da diureia (124) decorreu através da reação da diamina (95) com o isocianato de furfurilo (106) obtendo-se o produto desejado com um rendimento de 74% (Figura 2.26).
Figura 2.26 – Esquema reacional da síntese da diureia (124).
No espetro de IV da diureia (124) é possível observar uma banda alargada característica dos NH’s a 3323 cm-1 e a 1636 cm-1 a banda característica dos carbonilos presentes na estrutura da diureia
(124). Devido ao alargamento da banda correspondente aos NH’s não é possível observar, com
definição, a banda característica dos CH’s aromáticos e alifáticos na zona dos 3000-2800 cm-1. No que
diz respeito ás ligações C-F é possível observar as bandas correspondentes a estas ligações a 1200 cm-
1.
Como nos derivados apresentados anteriormente, no espetro de 1H RMN da diureia (124) foi
possível observar que ocorreu reação nos dois grupos amina devido ao desaparecimento do sinal correspondente aos protões deste grupo. Além disso, a integração total do número de protões da diureia é de 16, estando estes protões distribuídos por sete sinais o que indica a existência de um plano de simetria na molécula e protões quimicamente equivalentes.
Comparado o espetro de 1H RMN da diureia (97) sem os átomos de flúor no anel central, com
o da diureia (124) (Tabela 2.2) é possível observar que existem poucas diferenças. Os sinais correspondentes aos protões do heterociclo de furano e dos grupos metileno não sentem o efeito dos átomos de flúor em C3. Os sinais correspondentes aos H4 e H6 sentem igualmente a presença dos átomos
de flúor no anel central da molécula fazendo com que estes se desloquem para campo ligeiramente mais baixo no espetro da diureia (124), em relação à diureia (97), ou seja a acidez dos NH dos grupos ureia é aumentada na diureia (124). Nesta, o sinal de H2 sofre um deslocamento para campo mais baixo e surge
51 devido a existir uma correlação entre o H2 e o C3 (carbono quaternário que aparece acoplado com 1JC-F
= 242,0 Hz no espetro de 13C APT) no espetro de HMBC. Devido ao sinal correspondente aos H 2 estar
sobreposto com o sinal correspondente aos H11 considerou-se o sinal de H2 como sendo um multipleto
pois não foi possível determinar a constante de acoplamento 3JH-F.
Em relação ao espetro de 13C APT (Tabela 2.3, pag 23) a principal diferença entre as diureias
(97) e (124) prende-se com o aparecimento do pico do C3 na forma de duplo dupleto a δ 144,7 ppm com
um 1JC-F = 242,0 Hz e 15,6 Hz) no espetro da diureia (124). Além dessa diferença, os sinais correspondentes aos C1 e C2 aparecem a campo mais alto em comparação com os sinais correspondentes
da diureia (97) na forma de dupletos (3JC-F = 4,6 Hz) e (2JC-F = 21,8 Hz) respetivamente. A distinção
entre o C2 e o C10 foi feita através do espetro de HSQC devido aos sinais dos protões H2 e H10 serem
bem distintos.
Na caracterização por ESI-MS da diureia (124) é possível observar o pico base que corresponde ao ião molecular na forma protonada a m/z 391 e o pico do ião molecular com aducto de sódio a m/z 413 com intensidade 44%. Além disso, é possível observar o pico referente ao único fragmento a m/z 268 com intensidade de 86%. A fragmentação do ião molecular ocorre na ligação N-C do grupo ureia como se tem verificado neste tipo de compostos (Figura 2.27).
Figura 2.27 – Proposta de fragmentação da diureia (124) em ESI-MS.
De modo a variar o heterociclo aromático em relação à diureia (124) sintetizou-se a diureia (125) através da reação da diamina (95) com o isocianato de 2-tienilmetilo (107) obtendo-se o produto desejado com um rendimento de 63% (Figura 2.28).
Figura 2.28 – Esquema reacional da síntese da diureia (125).
No espetro de IV da diureia (125) é possível observar as bandas características dos NH’s a 3327 e 3269 cm-1 e a 1636 cm-1 a banda característica dos carbonilos presentes na estrutura da diureia (124).
52 Na zona dos 3000-2800 cm-1 é possível observar, com pouca intensidade, as bandas características dos
C-H aromáticos e alifáticos. No que diz respeito ás ligações C-F é possível observar que as bandas correspondentes a estas ligações se encontram a 1248 cm-1.
Comparando os espetros de RMN das diureia (98) e (125) observa-se o mesmo comportamento descrito anteriormente quando se comparou os espetros de RMN das diureias (97) e (124). É de notar que neste caso é possível observar o sinal correspondente aos H2 a δ 7,59 ppm na forma de tripleto com
3
JH-F = 10,7 Hz. No espetro de 13C APT o sinal correspondente ao C
1 encontra-se mal definido não sendo
possível determinar uma constante de acoplamento com o átomo de flúor em C3.
Comparando as diureias (124) e (125) observa-se o mesmo comportamento que foi descrito anteriormente para os casos (97) e (98) (pag 27).
Em relação à caraterização por ESI-MS é possível observar o pico do ião molecular de forma protonada a m/z 423 e o pico do ião molecular com aducto de sódio a m/z 445 com intensidades de 65% e 24%, respetivamente. Além desses picos, aparece ainda o pico a m/z 284 com intensidade 100% observando-se o tipo de fragmentação descrito anteriormente para este tipo de ureias (Figura 2.6)
A diureia (126) foi obtida através da reação da diamina (95) com o isocianato de 2-tienilo (108) em THF com um rendimento de 95% (Figura 2.29).
Figura 2.29 - Esquema reacional da síntese da diureia (126).
Em relação ao espetro de IV é possível observar uma banda alargada característica dos NH’s a 3276 cm-1, a 3067 cm-1 a banda característica dos CH aromáticos e a 1646 cm-1 a banda característica
dos carbonilos. A 1695 e a 686 cm-1 é possível observar as bandas características das ligações C=C
aromáticas. No que diz respeito ás ligações C-F é possível observar que as bandas correspondentes a estas ligações são visíveis no espetro na zona dos 1200 cm-1.
Comparando os espetros das diureias (99) e (126) pode observar-se o mesmo padrão no espetro de 1H RMN (Tabela 2.2, pag 22) que foi indicado quando comparadas as diureias (97) (124) e (98)
(125).
Comparando os espetros de 13C APT das diureias (99) e (126) (Tabela 2.3, pag 23) pode
observar-se o mesmo comportamento indicado nos casos anteriores (diureias 124 e 125).
Comparando as diureias (125) e (126) observou-se o mesmo comportamento indicado para as diureias (98) e (99) (Pag. 28).
Em relação á caracterização por ESI-MS da diureia (126) é possível observar o pico do ião molecular na forma protonada, com aducto de sódio e potássio a m/z 395, 417 e 433 com intensidades de 100%, 23% e 11%, respetivamente. Além desses picos, é possível observar os picos resultantes da fragmentação do composto através da cisão da ligação N-C dos grupos ureia originando os fragmentos com m/z 270 e m/z 296 com intensidades de 51% e 27%, respetivamente. O tipo de fragmentação
53 observada neste composto é igual à proposta anteriormente para outras diureias como é o caso da diureia
(97) (Figura 2.6) (Pag. 25).
Após a obtenção das diureias (124-126) procedeu-se à reação da diamina (95) com o isotiocianato (114) de modo a obter a tioureia (127) equivalente à diureia (124) (Figura 2.30). O produto foi obtido com um rendimento de 45%.
Figura 2.30 – Esquema reacional da síntese da diureia (127).
Em relação ao espetro de IV da diureia (124) é possível encontrar algumas diferenças nomeadamente o aparecimento de uma banda a 1573 cm-1, característica dos tiocarbonilos,
contrariamente à banda do carbonilo a 1600 cm-1. Além dessa banda, é possível observar várias bandas
na zona dos 3300-3000 cm-1 que correspondem à vibração das ligações NH e das ligações CH
aromáticas. Devido ao alargamento dessas bandas não é visível a banda característica dos grupos metileno como é possível observar no espetro de IV de (124). Na zona dos 1600 e a 726 cm-1 é possível
observar as bandas características das ligações C=C aromáticas enquanto que a banda característica da ligação C-F encontra-se a 1183 cm-1.
Observando o espetro de 1H RMN das ditioureias (102) e (127) (Tabela 2.2, pag 22) conclui-se
que as alterações que ocorrem no espetro de 1H RMN diferem dos casos anteriores. Os H
4 da ditioureia
(127) não sentem significativamente a introdução de dois átomos de flúor no anel aromático central da
molécula como nos casos anteriores. No entanto, contra as expectativas, os H6 deslocaram-se para
campo mais baixo no espetro de 1H RMN em relação aos protões correspondentes da ditioureia (102)
levando a crer que a acidez destes foi alterada com a introdução dos dois átomos de flúor no anel central da ditioureia (127). Devido a esse deslocamento os H7 dos grupos metileno sofreram um deslocamento
para campo mais baixo aparecendo o sinal a 4,68 ppm na forma de dupleto (3JH-H = 3,0 Hz) em relação
aos protões correspondentes da ditioureia (102). Os outros protões da ditioureia (127) não sofreram alterações significativas em comparação com a ditioureia (102).
No que diz respeito ao espetro de 13C APT observa-se o mesmo padrão dos casos anteriores
onde os sinais correspondentes a C1 e C3 se encontram deslocados para campo mais baixo enquanto C2
se encontra deslocado para campo mais alto comparativamente aos carbonos correspondentes de (102). Comparando as diureias (124) e (127) observou-se o mesmo comportamento das diureias (97) e (102) descrito na página 33.
Em relação à caracterização por ESI-MS é possível observar o esquema de fragmentação da molécula na figura 2.31 confirmando-se assim a existência da ditioureia (127).
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