Síntese One-pot e Caracterização Estrutural de 1,2,4-Oxadiazóis Mediada por irradiação de Micro-ondas

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Orgânica

Autores

de Sousa Mata, M.M. (DQ/UFRPE) ; Custódio, A.C. (DQ/UFRPE) ; Freitas, J.J.R. (UAST/UFRPE) ; Freitas, J.C.R. (CES/UFCG) ; de Freitas Filho, J.R. (DQ/UFRPE)

Resumo

Neste trabalho é descrito a síntese one pot e caracterização estrutural de novos 1,2,4- oxadiazóis mediada por irradiação de micro-ondas. Na primeira etapa reagimos as arilnitrilas e cloridratos de hidroxilamina para fornecer as arilamidoxima (3a-d) (Ar= fenil, p-toluil, p-bromofenil, p-clorofenil). Em seguida, na segunda etapa, as arilamidoxima (3a-d) foi reagida com 3- mercaptopropionato de isopropila para fornecer os novos 1,2,4-oxadiazóis (5a- d) em rendimentos moderados (27%-47%). Convém destacar que as duas etapas foram realizadas em um único pote (one-pot).

Palavras chaves

amidoxima; 1,2,4-oxadiazóis; one-pot

Introdução

1,2,4-Oxadiazóis são uma classe de compostos quimicamente e biologicamente importante.1,2 Os 1,2,4-Oxadiazóis são conhecidos desde 1884 quando os pesquisadores alemães sintetizaram o primeiro composto desta série.3 As duas revisões das literaturas proposta por Clapp1,2 descrevem sobre as sínteses, a química, as reações, os estudos espectroscópicos e as atividades biológicas dos 1,2,4-oxadiazóis e 4,5-dihidro-1,2,4-oxadiazóis. Em 2014, Barros et al.4 obtiveram uma serie de 1,2,4 oxadiazóis partindo-se de arilamidoximas e do butanoato de etila usando irradiação de micro-ondas. Os autores testaram a atividade antitumoral in vitro dos compostos obtidos, onde três 1,2,4-oxadiazóis apresentaram atividades, pois bloquearam a proliferação das células tumorais.4 Recentemente, Baykov et al.,5 descreveram um método conveniente e suave para a síntese de 1,2,4-oxadiazol através de uma reação de ciclodehidratação de O-acilamidoximas em um sistema de superbase MOH / DMSO. Neste trabalho descrevemos a síntese novos 1,2,4-oxadiazóis (5a-d) mediada por forno de micro-ondas doméstico. A reação foi realizada em um pote único (one-pote).

Material e métodos

Nas reações, utilizou-se reagentes e solventes na sua forma comercial, p.a. O acompanhamento das reações foi feito através de cromatografia em camada delgada (ccd). O solvente usado para correr a placa foi CH2Cl2/AcOEt (9:1). Para visualização dos compostos usamos lâmpada de ultravioleta e / ou cuba contendo vapores de iodo. Para cromatografia em coluna utilizamos sílica-gel 60 (Merck, 70 – 230 mesh). Os espectros de RMN 1H e 13C foram obtidos em espectrômetro VARIAN modelo Unity Plus (300 MHz), usando CDCl3 como solvente e tetrametilsilano como padrão interno. Espectros de infravermelho (IV) foram obtidos em espectrofotômetro de IV com Transformada de Fourier no instrumento BRUKER Modelo IFS 66. Inicialmente, realizou-se a preparação da arilamidoxima utilizando o cloridrato de hidroxilamina e carbonato de potasio, em presença de etanol e água mediada poor irradiação de micro- ondas. Em seguida, no mesmo pote, adicionou-se o 3-mercaptopropionato de isopropila na presença de carbonato de potássio, uma gota de DMF e sobre irradiação de micro-ondas para produzir os novos 2-(3-aril-1,2,4-oxadiazol- 5-il)-etanotiol (5a-d). As duas etapas reacionais foram realizadas em forno de micro-ondas domésticos, marca SANYO, modelo EM-300B (220;650W/2450 MHz).

Resultado e discussão

: Uma mistura dos arilnitrilos (1a-d) e cloridrato de hidroxilamina 2 foi convertida in situ em arilamidoximas (3a-d). Em seguida, as arilamidoxima (3a-d) foram convertidos nos correspondentes 2-(3-aril-1,2,4-oxadiazol-5- il)-etanotiol (5a-d) com 3-mercaptopropionato de isopropila (4) na presença de carbonato de potássio, uma gota de DMF e sobre irradiação de micro-ondas (Esquema 1). Os 1,2,4-oxadiazóis (5a-d) foram obtidos em curtos tempos reacionais (10 min) e com rendimentos moderados, como é mostrado na tabela 3. Também é importante resaltar que grupos eletrodoadores presente no anel aromático como é o caso metil favorecem a reação, tendo em vista que o composto 5b foi o que teve o melhor rendimento, já grupos eletroretiradores desfavorecem a reação. Também foram realizadas as medições dos pontos de fusão, os valores dos pontos de fusão estão na tabela 1. As estruturas dos compostos sintetizados foram caracterizadas pelas técnicas espectroscópicas convencionais, RMN1H e 13C. No espectro de RMN de 1H do composto 5a pode-se observar dois tripletos com integral para 4H, na região entre 3,09 ppm e 3,29 ppm referente aos hidrogênios metilênicos presentes na estrutura na cadeia lateral, próximo ao grupo tiol da molécula, os prótons têm constantes de acoplamento de 8,0Hz. Na região compreendida entre 7,48 ppm e 8,07 ppm característica para prótons aromáticos, pode-se observar os prótons aromáticos da molécula, com integral para 5H, confirmando assim a estrutura do composto proposto Figura 1). No espectro de RMN de 13C (Figura 2), pode- se observar dois picos em deslocamento 27,43 ppm e 28,49 ppm referentes aos carbonos metilênicos da molécula, onde o pico que se encontra mais desblindado é o carbono metilênico vizinho ao enxofre.

Síntese one-pote de novos 1,2,4-oxadiazóis mediada por irradiação de miocro-ondas.


Rendimentos reacionais e ponto de fusão dos produtos 5a-d.


Espectro de RMN de 1H (300 MHz) em CDCl3 do composto 5a.


Espectro de RMN de 13C (75 MHz) em CDCl3 do composto 5a.

Conclusões

Em resumo, descrevemos a síntese e caracterização 2-(3-aril-1,2,4-oxadiazol-5- il)-etanotiol (5a-d). Os produtos finais foram obtidos em tempos de quinze minutos e com rendimentos moderados (27-47%). As estruturas dos compostos foram elucidadas através da análise IV, RMN (1H e 13C) como também analise elementar.

Agradecimentos

FACEPE, CAPES e CNPQ pelo suporte financeiro

Referências

1 TIEMANN, F; KRÜGER, P. Ber. 17, 1685, 1984.
2CLAPP, L. B. in Advance in Heterocyclic Chemistry , Katritzky, A. R.; Ed., Academic Press, New York, N.Y., 20, 65, 1976.
3CLAPP, L. B. in Comprehensive Heterocyclic Chemistry, Katritzky A. R. and Rees, C. W. (Eds.), Pergaman Press, 6, 365, 1984 and references cited therein.
4BARROS, C. J. P.; SOUZA, Z. C.; FREITAS, J. J. R.; DA SILVA, P. B. N.; MILITÃO, G. C. G.; SILVA, T. G.; FREITAS, J. C. R.; FILHO, J. R. F. J. Chil. Chem. Soc., 59, nº 1, 2359-2362. 2014.
5BAYKOV, S.; SHARONOVA, T.; OSIPYAN, A.; ROZHKOV, S.; SHETNEV, A.; SMIRNOV, A.. Tetrahedron Letters., 57, 2898, 2016.