ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Estudo da reação de Erlenmeyer-Plöchl em micro-ondas
AUTORES: Medina, L.C.A. (UFRRJ) ; Kümmerle, A.E. (UFRRJ) ; de Souza, R.O.M.A. (UFRJ) ; Miranda, L.S.M. (UFRJ)
RESUMO: 5-ceto-2-fenil-4-benzilideno-diidro-oxazolas comumente conhecidos como
azalactonas são obtidos através da Reação de Erlenmeyer-Plöchl, que corre entre
um aldeído e ácido hipúrico na presença de anidrido acético e catalisador
nucleofílico. Para fins práticos esta reação é limitada a aldeídos aromáticos,
conduzida a altas temperaturas, que associadas a tempos reacionais relativamente
curtos (30-90 min) fazem desta reação um excelente protótipo para o seu
desenvolvimento em condições de fluxo contínuo utilizando micro reatores. Uma
vez que a tecnologia de micro-ondas é capaz de mimetizar a alta taxa de
aquecimento observada em micro reatores, esta foi utilizada de modo a
encontrarmos as melhores condições reacionais de modo que estas sejam
posteriormente transpostas para o fluxo contínuo.
PALAVRAS CHAVES: Azalactonas; micro-ondas; fluxo contínuo
INTRODUÇÃO: 5-ceto-2-fenil-4-benzilideno-diidro-oxazolas comumente conhecidos como
azalactonas são compostos heterocíclicos (Carter, 1946) que tem sido amplamente
utilizados na síntese de importantes nas ciências biológicas e farmacêuticas
(Ahmad, R. Khosropour,2010); como intermediários em síntese (Huisgen et al.,
1964;Hashimoto et al., 2003; Joshi et al., 2003), além de poder ser aplicados
como fluoróforos (Kóczán et al.,2001).
A reação de formação destas azalactonas, a reação de Erlenmeyer-Plöchl, ocorre
entre um aldeído e ácido hipúrico na presença de anidrido acético e catalisador
nucleofílico. Para fins práticos esta reação é limitada a aldeídos aromáticos,
conduzida a altas temperaturas que variam de 90-150oC dependendo do substrato.
Estas altas temperaturas associadas a tempos reacionais relativamente curtos
(30-90 min) fazem desta reação um excelente protótipo para o seu desenvolvimento
em condições de fluxo contínuo utilizando micro reatores. Entretanto a alta
cristalinidade destes produtos obriga ao desenvolvimento de condições reacionais
que evitem a sua cristalização no sistema de fluxo. Uma vez que a tecnologia de
micro-ondas é capaz de mimetizar a alta taxa de aquecimento observada em micro
reatores, esta foi utilizada de modo a encontrarmos as melhores condições
reacionais de modo que estas sejam posteriormente transpostas para o fluxo
contínuo.
MATERIAL E MÉTODOS: Em um tubo para microondas contendo um magneto, adicionou-se ácido hipúrico
(0,179mg, 1mmol), acetato de sódio (0,027mg , 0,2mmol), aldeído (1,1mmol ) e
anidrido acético(2 mL). A mistura é colocada no aparelho de micro-ondas em reator
monomodo dedicado (Monowave 300-Anton-Paar) por 20 minutos à 120°C.
Terminada a reação, o produto obtido é lavado com uma mistura gelada de
etanol:água na proporção de 1:1, e posto para secar naturalmente.
Depois de seco o produto pode ser pesado e caracterizado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Diferentes aldeídos aromáticos foram reagidos com ácido hipúrico em
anidrido acético, utilizando acetato de sódio como catalisador (figura 1), sob
irradiação de micro-ondas em reator monomodo dedicado (Monowave 300-Anton-Paar).
As melhores condições e os respectivos rendimentos encontram-se na tabela 1.
Até onde foi possível pesquisar, este representam o primeiro resultado da
reação de Erlenmeyer-Plöchl, em reator dedicado de micro-ondas onde todos os
parâmetros das condições reacionais podem ser controlados.
Segundo a tabela 1, as azalactonas obtidas em micro-ondas com reator
dedicado apresentaram rendimentos de moderados a bons (28-79%), entretanto a
baixa solubilidade em anidrido acético, do ácido hipúrico e do acetato de sódio
representam uma limitação à adaptação ao fluxo, adicionalmente o produto
cristaliza no meio reacional, o que é também um impedimento na adaptação do
método ao fluxo, onde o meio reacional deve permanecer homogêneo, sendo assim
estudos estão sendo realizados para adaptar a reação para o fluxo contínuo, como
a adição e solvente, para manter o meio homogêneo, e catalisadores solúveis no
meio reacional.
figura 1- Reação de Erlenmeyer-Plöchl
Reação de Erlenmeyer-Plöchl
Tabela1- Rendimentos e pontos de fusão das azalactonas sintetizadas
Rendimentos e pontos de fusão das azalactonas sintetizadas
CONCLUSÕES: A síntese utilizando micro-ondas em reator monomodo dedicado se mostrou eficiente
conduzindo à azalactonas com bons rendimentos, entretanto a transposição do método
para fluxo contínuo ainda precisa ser estudado.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos às Universidades Federais UFRJ e UFRRJ pelo apoio e parcerias para o
desenvolvimento deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AHMAD, R. KHOSROPOUR. C6(MIm)2]2W10O32. 2H2O: A novel and powerful catalyst for the synthesis of 4-arylidene-2-phenyl-5(4)-oxazolones under ultrasonic condition. University of Isfahan, 2010.
CARTER, H.E. Azlactones. Org. React., New York, v. 3, p. 198-239, 1946.
HASHIMOTO, M. et al. Synthetic studies of carzinophilin. Part 3: Synthetic approach toward carzinophilin and successful synthesis of 13-O-desacetyl- 12,13-di-O-benzyl-4-O-methylcarzinophilin, Tetrahedron Lett., Oxford, v. 59, p. 3063-3087, 2003.
HUISGEN, R. et al. Angew. Chem. Int. Engl. Ed., Weinheim, v. 3, n. 2, p. 135-137, 1964.
JOSHI, H. et al. Synthesis of some novel imidazolinones as potent anticonvulsant agents. Eur. J. Med. Chem., Paris, v. 38, n. 9, p. 837-840, 2003.
KÓCZÁN, G. et al. Synthesis and characterization of 4-ethoxymethylene-2-[1]-naphthyl-5(4H)-oxazolone and its fluorescent amino acid derivatives. Tetrahedron, Oxford, v. 57, p. 4589-4598, 2001.
