Novas alternativas catalíticas para a síntese de compostos heterocíclicos nitrogenados
Resumo
Na presente tese, são apresentados e discutidos os resultados de três estudos
voltados para o desenvolvimento de novas alternativas catalíticas para a síntese de
compostos heterocíclicos nitrogenados. Para alcançar esse objetivo, foram
exploradas metodologias que alinham a síntese de compostos de alto valor agregado
com os princípios da Química Verde, promovendo abordagens mais sustentáveis e
limpas.
No primeiro estudo, foi desenvolvida uma metodologia para a obtenção in situ
do complexo TBA(FeCl
3
Br), formado pela reação entre FeCl
3
e brometo de
tetrabutilamônio (TBAB) sob irradiação de luz visível. Este complexo fotocatalítico
possibilitou a oxidação seletiva de álcoois primários a aldeídos, que atuam como
intermediários sintéticos para a formação dos produtos desejados. Com o método
desenvolvido, foram sintetizados 19 derivados de benzocalcogenazóis (17
benzotiazóis e 2 benzosselenazóis) e 15 derivados de quinazolinonas, com
rendimentos que variaram de moderados a excelentes.
No segundo estudo, utilizou-se o oxalato amoniacal de nióbio (ANO) como um
catalisador barato, de baixa toxicidade e alta eficiência na reação de Paal -Knorr para
a síntese de pirróis N-substituídos. O método desenvolvido permitiu a síntese de 25
moléculas em rendimentos de até 99% em um curto tempo de reação e testes de
reuso demonstraram a boa estabilidade do catalisador. O procedimento de batelada
foi adaptado com sucesso para um sistema de fluxo contínuo, permitindo 96% de
conversão dos materiais de partida no pirrol desejado com um tempo de residência
de apenas 2 minutos (STY = 2,5 g/h
-1
).
Adicionalmente, foi desenvolvido um método que demonstra a primeira
aplicação do ANO como catalisador em reações do tipo multicomponente para a
síntese de 25 pirróis 3-nitroalquil-N-substituídos, inéditos na literatura, com
rendimentos de até 93%. O método também demonstrou possibilidade de reutilização
do ANO. Além disso, a redução do grupo nitro de um dos produtos para uma amina
primária mostrou-se eficiente.