Síntese assimétrica de heterociclos via reações de nucleopaladação: Desenvolvimento, designe racional de ligantes quirais e estudos mecanísticos

Resumo

Este projeto de pesquisas tem como objetivo principal a aplicação de reações de oxo-paladação estereosseletiva visando a síntese de heterocíclos de interesse biológico onde a formação do intermediário sigma-Pd(II) deverá ser subsequentemente utilizado em funcionalizações variadas. Para tal, duas abordagens serão aplicadas. A primeira delas tem como foco a síntese de núcleos 2-isoxazolínicos que, apesar de grande ocorrência, poucas metodologias apontam para sua síntese estereosseletiva envolvendo a ligação C-O. Sendo assim, o objetivo geral da primeira parte do trabalho será desenvolver metodologias enantiosseletivas envolvendo o intermediário sigma de Wacker, visando a síntese de núcleos 2-isoxazolínicos partir de oximas. Em uma segunda linha, tendo em vista o grande potencial de aplicação metodológica das reações de Heck, vislumbramos a aplicação em condições tandem Wacker/"Heck-type" estereosseletivas para a realização de um acoplamento formal C(sp3)-C(sp3) utilizando alkenois. Para tal, a estratégia Redox-Relay, que encontra precedentes apenas para carbonos sp2 e sp, será empregada.Para todas as reações desenvolvidas com sucesso, pretendemos estudar do ponto de vista mecanístico determinando os fatores que regem a sua estereoquímica. Empregaremos técnicas computacionais, onde cada intermediário reativo proposto e seus estados de transição serão calculados. Além disso, ferramentas de físico-química orgânica tradicionais (determinação de leis cinéticas de velocidade, KIE, etc) nos trarão evidências sobre etapas limitantes. Também empregaremos a abordagem envolvendo modelos preditivos multidimensionais desenvolvido pelo Prof. Sigman para racionalização e desenvolvimento de ligantes em catálise metálica.