Estudos visando a síntese de iminas quirais precursoras de indanonas via Ativação C(sp3)-H

Abstract

Neste trabalho foram realizados estudos visando a síntese de iminas utilizando procedimentos clássicos descritos na literatura, que empregam agentes secantes, aquecimento e tubo Dean-Stark. Também foi realizada a síntese assistida por micro-ondas, que levou a uma drástica redução no tempo reacional (3 a 4 h) em comparação aos métodos tradicionais (20 a 48 h). Para o estudo modelo racêmico – acetofenona/1-metilfenilamina – a melhor taxa de conversão de formação da imina (E/Z)-1-fenil-N-(1-feniletil)etan-1-imina foi > 99 %. As condições reacionais utilizadas foram: irradiação por micro-ondas, 180 °C (sob potência e pressão variáveis), 4 h, catálise com ácido p-toluenossulfônico (APTS) e 2,5 equivalentes de amina. Reduzindo o excesso da amina para 1,1 equivalentes, a conversão diminuiu ligeiramente para 97 %, mantendo ainda uma excelente taxa de conversão. A razão E/Z das iminas nessas duas condições reacionais foram de 10:1 e 11:1, respectivamente. Para o estudo modelo quiral, obteve-se o ácido (E/Z)-2-((1-fenilletilideno)amino)propanóico, preparado a partir do aminoácido natural (L)-alanina com a acetofenona. As condições utilizadas foram as mesmas do modelo racêmico, porém, com 3 h de duração. Nessas condições, a conversão obtida foi de 53 % e razão E/Z de 11:1. Adicionalmente, a amina quiral (R)-1-fenilpropan-2-amina, derivada do aminoácido (L)-fenilalanina foi obtida após 5 etapas reacionais, com rendimento global de 20 % e poderá ser utilizada para formação de iminas assimétricas, ampliando o leque de estruturas possíveis. Tais iminas serão o intermediário chave para síntese assimétrica de 1-indanonas por meio da ativação C(sp3)-H, sem o uso de ligantes ou bases quirais, propondo assim, uma abordagem alternativa e mais simples para esta metodologia.

This work presents the studies twards the synthesis of imines using classical procedures described in the literature, which employ drying agents, heating and Dean-Stark tube. Microwave-assisted synthesis was also performed, which led to a drastic reduction in reactional time (3 to 4 h) compared to the traditional methods (20 to 48 h). The highest conversion that forms (E/Z)-1-phenyl-N-(1-phenylethyl)ethan-1-imine achieved for the racemic model – acetophenone/1-methylphenylamine – was > 99 %. The conditions were microwave irradiation, 180 °C (variable power and pressure), 4 h, p-Toluenesulfonic acid (PTSA) and 2.5 amine eq. Reducing the excesso of the amine to 1.1 eq, the conversion slightly reduced to 97 %, still an excellent conversion rate. The E/Z ratio of imines in these two reactional conditions were 10:1 and 11:1, respectively. In the chiral model study, the (E/Z)-2-((1-phenylethylidene)amino)propanoic acid, derived from the natural amino acid (L)-alanine with acetophenone, was obtained in the same conditions for the racemic model (3 h instead). The conversion observed was 53 % and the E/Z ratio was 11:1. In addition, the chiral amine (R)-1-phenylpropan-2-amine, derived from the amino acid (L)-phenylalanine was obtained after 5 reaction steps, with overall yield of 20 %. It can be used for formation of asymmetric imines, expanding the range of possible structures. Such imines will be the key intermediate for asymmetric synthesis of 1-indanone through C(sp3)-H activation, without chiral ligands or chiral bases, thus proposing an alternative and simpler approach to this methodology.