Testes catalíticos

I.2.2.1. Acetalização do benzaldeído

De acordo com modificações realizadas no procedimento descrito por Corma e colaboradores [127], adicionou-se a um frasco cilíndrico de 1,5 mL e tampa com rosca (vial), 0,20 mmol de benzaldeído (Bz), 0,60 mmol de ortoformiato de trietila (TEOF) e 16,0 mmol de etanol, completando aproximadamente 1 mL de volume de reação. O catalisador foi adicionado (1,0 x 10^-5 mol, 5% mol em relação ao Bz) e a reação foi mantida sob agitação magnética a 70 °C por até 6 h. Alíquotas de aproximadamente 25 μL foram retiradas periodicamente, diluídas em 1 mL de acetato de etila, sendo filtradas para separação do catalisador em filtro seringa (membrana de PTFE, porosidade de 0,22 μm) e analisadas por cromatografia a gás (CG) ou CG acoplado a espectrômetro de massas (CG-EM). A quantificação dos produtos foi determinada por normalização das áreas dos picos do benzaldeído (Bz) e do produto, benzaldeído dietil acetal (Bzdea) [128].

I.2.2.2. Hidrólise de acetais

A reação foi conduzida de maneira similar à descrita no item I.2.2.1 [127].

Quantidades equimolares de benzaldeído dimetil acetal (Bzdma) e de água deionizada – 5,45 mmol – foram adicionadas a um frasco cilíndrico (1,5 mL) com tampa de rosca já contendo uma barra magnética e o catalisador (0,272 mmol, 5% mol em relação ao Bzdma). O sistema foi mantido sob agitação a 70 °C com alíquotas sendo retiradas, tratadas como descrito no item I.2.2.1 e analisadas periodicamente por CG ou CG-EM, com os produtos sendo quantificados por normalização de áreas.

I.2.2.3. Cianossililação do benzaldeído

Benzaldeído (0,8 mmol) e um excesso de cianeto de trimetilsilano (TMSCN, 2,4 mmol) foram solubilizados em 1,0 mL de clorofórmio, na presença do catalisador (0,04 mmol, 5% mol em relação ao Bz), em um frasco cilíndrico (1,5 mL) e com tampa de rosca, à temperatura ambiente, sob atmosfera de nitrogênio e agitação magnética [129].

A reação foi monitorada por 24 h, sendo retiradas alíquotas que foram analisadas periodicamente, como já descrito nos itens anteriores. Os produtos foram detectados por CG e quantificados por normalização de áreas.

I.2.2.4. Reações do tipo “click” ou cicloadição 1,3-dipolar de Huisgen

Em um experimento típico [130], 0,20 mmol de benzilazida (BzAz, solução 94%

em diclorometano) e 0,25 mmol de fenilacetileno (PhAc) foram solubilizados em 1 mL de etanol, em um frasco cilíndrico (1,5 mL) e com tampa de rosca. O sistema foi mantido sob atmosfera de nitrogênio a 70 °C e então o catalisador foi adicionado (1,0 x 10^-5 mol, 5%

mol em relação a BzAz). A reação foi monitorada por 24 h, com alíquotas sendo retiradas e analisadas periodicamente, como já descrito anteriormente. A identificação e a quantificação dos produtos foi realizada por CG utilizando hexadecano como padrão externo.

I.2.2.5. Acoplamento triplo para formação de propargilaminas

Em um balão de fundo redondo e duas bocas, 1,1 mmol de piperidina (Pip), 1,1 mmol de Bz e 1 mmol de PhAc foram solubilizados em 1 mL de 1,4-dioxano [131]. O sistema foi mantido sob atmosfera de nitrogênio e agitação magnética à temperatura ambiente. Após homogeneização do sistema, o catalisador foi adicionado (0,1 mmol, 10%

mol em relação ao PhAc) e alíquotas analisadas periodicamente – como já descrito anteriormente. Os produtos foram identificados por CG e quantificados pelo método de padronização interna, utilizando dodecano como padrão.

I.2.2.6. Oxidação do cicloocteno

Seguindo metodologia já descrita [132], em um frasco de 1,5 mL adicionou-se 1 mmol de cis-cicloocteno, 0,01 mmol de oxidante (iodosilbenzeno ou peróxido de hidrogênio 30%), o catalisador (10% mol em relação ao oxidante) e 1,0 mL da mistura de solventes acetonitrila/diclorometano 1 : 1 v/v – o iodosilbenzeno (PhIO) foi previamente sintetizado pelo grupo de pesquisa a partir da desacetilação do iodobenzeno diacetato [133] e descrito no item I.2.3.1. O sistema foi mantido sob atmosfera de argônio e agitação magnética ao abrigo da luz e a reação foi acompanhada por 24 h. Ao final desse período adicionou-se 50 μL de uma solução saturada de sulfito de sódio em acetonitrila (ACN) para inibir a reação e 250 μL de metanol para solubilização do iodosilbenzeno que não reagiu. A suspensão foi centrifugada para separação do catalisador, que foi lavado com metanol, CH2Cl2 e ACN. A fase líquida foi transferida para um balão de 2,0 mL, adicionou-se um volume conhecido de uma solução de 1-octanol (10^-2 mol L^-1 em ACN, padrão interno) e a solução foi analisada por CG.

I.2.2.7. Condensação de Knoevenagel

Em um típico experimento [19], foram adicionadas a um frasco cilíndrico (1,5 mL) e com tampa com rosca, quantidades equimolares (5,0 mmol) de Bz (composto carbonilado) e do composto metilênico – 1,3-cicloexanodiona (CHD), malononitrila (MN), cianoacetato de etila (ECA), acetoacetato de etila (EAA) ou malonato de dietila (DEM). A mistura de substratos (composto carbonilado e composto metilênico) também atuou como meio solvente da reação. A temperatura do sistema foi ajustada (entre 40 e 80 °C, dependendo do experimento) e então adicionou-se o catalisador (4, 2, 1, 0,5 ou 0,1 %mol em relação ao Bz). Para a reação entre Bz e CHD foi necessário adicionar também 1,0 mL de diclorometano para a melhor solubilização dos substratos. As reações foram mantidas sob agitação magnética por até 6 h, com alíquotas sendo retiradas e analisadas em diferentes intervalos de tempo, de maneira já citada no item I.2.2.1. Os produtos foram identificados no CG-EM e quantificados no CG pelo método de normalização de áreas.

Após o término das reações os catalisadores sólidos foram recuperados por filtração ou centrifugação, lavados com acetato de etila e acetona, secos a 80 °C e reutilizados em novos testes catalíticos.

Para a reação entre benzaldeído (Bz) e cianoacetato de etila (ECA), avaliou-se também o uso de diferentes solventes no comportamento catalítico. Adicionou-se 1,0 mmol de Bz e 1,0 mmol de ECA ao frasco de reação (1,5 mL), 0,02 mmol de catalisador (2% mol em relação ao Bz) e 775 μL de solvente (metanol ou N,N-dimetilformamida ou acetonitrila ou tetraidrofurano ou 1,2-dicloroetano ou tolueno ou água – este último sendo não-solvente). A temperatura das reações foi ajustada para 60 °C e os sistemas mantidos sob agitação magnética por até 6 h. A análise do produto de condensação foi realizada como já descrito anteriormente no item I.2.2.1.

I.2.2.8. Adição de Michael

O procedimento experimental para as reações de adição de Michael foi baseado em metodologia já descrita [134]. Em um frasco cilíndrico, com tampa de rosca (1,5 mL), solubilizou-se 0,5 mmol do composto denominado doador de Michael (2-oxociclopentaocarboxilato de etila (EOC), ECA, EAA ou MN) e 0,5 mmol do aceptor de Michael previamente purificado (metil vinil cetona (MVK) ou benzilidenoacetona, (PBO)) em 1,0 mL de acetonitrila. A temperatura do sistema foi ajustada (25, 40 ou 60 °C) e então adicionou-se o catalisador (1,0 x 10^-5 mol, 2% mol em relação ao aceptor de Michael). O sistema foi mantido sob atmosfera de nitrogênio e agitação magnética por até 24 h. Alíquotas de aproximadamente 25 μL foram retiradas em intervalos de 1 h, tratadas e analisadas periodicamente como já descrito no item I.2.2.1, os produtos identificados por CG-EM e quantificados por CG por normalização de áreas. O excesso enantiomérico (ee) foi determinado em cromatógrafo a gás equipado com coluna cromatográfica revestida com β-ciclodextrina permetilada (Agilent J&W HP-Chiral β), sendo analisadas as alíquotas de reação em isotermas de 70 °C, durante 30 minutos.

I.2.2.9. Reação oxa-Michael

Segundo procedimento descrito por Verkade e colaboradores [135], benzilidenoacetona (PBO, 0,50 mmol) foi solubilizada em 0,80 mL de metanol (excesso de álcool de 50 vezes), dentro de um frasco com tampa com rosca (1,5 mL), contendo uma barra magnética. O catalisador foi adicionado (0,1 mmol, 20% mol em relação ao PBO) e a reação mantida sob agitação magnética e a temperatura ambiente por 24 h.

Alíquotas de aproximadamente 25 μL foram retiradas a cada 6 h, diluídas em 1 mL de acetato de etila e analisadas por CG, sendo os produtos quantificados por normalização de áreas.

I.2.2.10. Adição e condensação aldólica

Para as reações de adição e condensação aldólica seguiu-se a metodologia descrita por Subba Reddy e colaboradores [136]: 0,2 mmol de Bz ou isobutiraldeído (Iso) foram solubilizados em 1,0 mL de uma mistura de solventes acetona/DMF – 9 : 1 v/v em um frasco cilíndrico com tampa de rosca (1,5 mL), a temperatura ambiente. Em seguida, adicionou-se 2,0 x 10^-5 mol do catalisador (10% mol em relação ao aldeído), com a acetona fazendo o papel de nucleófilo e solvente. O sistema foi mantido à temperatura ambiente, sob agitação magnética e atmosfera de nitrogênio por 24 h. O desenvolvimento da reação foi monitorado por CG, com alíquotas de aproximadamente 25 μL sendo retiradas periodicamente a cada 6 h, diluídas em 1 mL de acetato de etila, filtradas e analisadas por CG-EM. Os produtos foram quantificados por CG, pela metodologia de padronização interna, usando dodecano como padrão interno.