Compostos heterocíclicos via reacções de ciclo-adição de aniões metil azafulvénio

Abstract

Este projecto teve como objectivo explorar a reactividade de novos intermediários reactivos, os aniões metil azafulvénio gerados a partir de 6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazóis. O estudo da reactividade química destes 1,7-dipolos transientes foi direccionado tendo como objectivo encontrar novas vias sintéticas para a obtenção de vinil-1H-furo[3,4-b]pirróis e heterocíclicos fundidos com o sistema furo[3,4-b]pirrole. O trabalho teve início com a síntese de 6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazóis, percursores dos aniões metil azafulvénio. Foram preparadas as misturas de diastereoisómeros (2R,4R) e (2S,4R)-1,3-tiazolidina-4-carboxilatos de metilo substituídas na posição 2 com o grupo metilo e benzilo. Foi igualmente preparada a (4R)-tiazolidina-4-carboxilato de metilo não substituída em C-2. Seguidamente efectuou-se a acilação destas tiazolidinas com um cloreto de ácido contendo um alquino terminal. A mesma N-acilação foi também conseguida por reacção com o ácido prop-2-iniloxiacético utilizando como agente de acoplamento DCC e o catalisador DMAP. No caso das tiazolidinas substituídas em C-2 partiu-se de misturas diasterioisómericas que conduziram à obtenção exclusiva do diastereoisómero (2R,4R) das respectivas tiazolidinas N-aciladas. A oxidação das tiazolidinas N-aciladas com peróxido de hidrogénio levou à obtenção das correspondentes sulfonas. A conversão do éster metílico a ácido carboxílico foi efectuada com iodeto de lítio seguida de tratamento com ácido clorídrico. Esta reacção conduziu à obtenção dos ácidos N-(prop-2-iniloxiacetil)-tiazolidina-4-carboxílicos. O aquecimento a 110 ºC destes ácidos carboxílicos em anidrido acético gera as espécies mesoiónicas contendo um dipolarófilo interno. A ciclo-adição intramolecular destas espécies mesoiónicas conduziu à formação dos novos 6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazóis. Os aniões metil azafulvénio foram gerados por eliminação térmica de dióxido de enxofre de 6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazóis em condições de pirólise rápida de vácuo ou através da irradiação de micro-ondas. Os novos intermediários reactivos podem em princípio ser interceptados em reacções de ciclo-adição [4 + 2 ] ou [8 + 2 ] na presença de dipolarófilos. No entanto, as tentativas realizadas de formação destes intermediários reactivos em presença de N-fenilmaleimida, vii acetileno dicarboxilato de dimetilo e bis(trimetilsilil)acetileno não conduziram à obtenção dos ciclo-aductos esperados. A reacção de 7-benzil-6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazole em 1,2,4-triclorobenzeno sob irradiação de micro-ondas ou em condições de FVP conduziu à formação de 1-estiril-2-metil-4,6-di-hidro-1H-furo[3,4-b]pirrole. Este é obtido através da migração sigmatrópica [1,8]H do anião metil azafulvénio. No entanto, a termólise de 7-metil-6,6-dioxo-5H,7H-furo[3’,4’:2,3]pirrolo[1,2-c]tiazole não conduziu à obtenção do vinilpirrole correspondente. O trabalho apresentado contribui para o conhecimento da reactividade dos aniões metil azafulvénio fundidos com o anel furano, uma área de investigação pouco explorada. Foi possível retirar informações úteis para a planificação de alterações estruturais a implementar para aumentar a reactividade destes intermediários reactivos e permitirem a sua participação em reacção de ciclo-adição.