Desenvolvimento de metodologias fotoquímicas e eletroquímicas visando a síntese e modificações de compostos heterocíclicos

• Processo: 18/12986-1
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2018
• Vigência (Término): 31 de março de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Convênio/Acordo: GlaxoSmithKline
• Pesquisador responsável: Márcio Weber Paixão
• Beneficiário: Camila de Menezes Kisukuri
• Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50249-8 - Green chemistry: sustainable synthetic methods employing benign solvents, safer reagents, and bio-renewable feedstock, AP.PCPE
• Assunto(s): Eletrocatálise Moléculas bioativas Síntese orgânica

Resumo

O desenvolvimento da química e da indústria tem possibilitado a realização de modificações nas matérias-primas, bem como a criação de novos materiais, os quais facilitam e acompanham a modernização do estilo de vida da sociedade. No entanto, os avanços alcançados foram acompanhados pelo aumento no uso de recursos de fontes não renováveis e pela geração de resíduos, chamando a atenção para questões de ordem ambiental. Assim, o conceito de química verde surge para atender essa demanda e, neste contexto, abordagens foto- e eletrocatalíticas veem ganhando posições de destaque como mediadores de reações radicalares. Essas abordagens possuem algumas vantagens, quando comparados aos sistemas tradicionais - possivelmente, o maior deles seja a substituição de reagentes oxidantes e redutores (na sua grande maioria apresentam alta toxicidade, difícil transporte e armazenamento, bem como, geram elevada quantidade de rejeitos) pelo uso de uma corrente de elétrons. Além disso, essa metodologia alternativa de síntese permite a geração in situ de reagentes instáveis, por trabalhar em condições brandas e controlar precisamente o potencial de oxidação/redução, possibilitando, assim, o desenvolvimento de processos altamente seletivos.Baseado no que foi exposto, este projeto de pesquisa visa explorar reações fotoquímicas promovidas por luz visível, através de catálise fotoredox mediadas por metais de transição e foto-organocatalisadores. Em um segundo momento pretendemos desenvolver processos eletro- e fotoeletrocatalíticos em batelada, ou em regime de \fluxo contínuo para síntese e funcionalização de sistemas heterocíclicos. Nessa linha, será avaliada a síntese esterosseletiva de sistemas nitrogenados, através da combinação de uma oxidação eletroquímica e uma reação organocatalisada. Além das transformações mencionadas, essa proposta apresenta outras perspectivas, em especial, na geração de espécies radicalares através da eletrooxidação de compostos carboxílicos, com posterior trapeamento, visando à síntese de sistemas heterocíclicos. Para estes fins, materiais eletródicos nanoestruturados deverão ser devidamente sintetizados e caracterizados para a confecção dos eletrodos.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MATSUO, BIANCA T.; CORREIA, JOSE TIAGO M.; PAIXAO, MARCIO W.. Visible-Light-Mediated alpha-Amino Alkylation of Azomethine Imines: An Approach to N-(beta-Aminoalkyl)pyrazolidinones. ORGANIC LETTERS, v. 22, n. 20, p. 7891-7896, OCT 16 2020. (14/50249-8, 15/17141-1, 18/12986-1, 17/10015-6)

KISUKURI, CAMILA M.; FERNANDES, VITOR A.; DELGADO, JOSE A. C.; HAERING, ANDREAS P.; PAIXAO, MARCIO W.; WALDVOGEL, SIEGFRIED R.. Electrochemical Installation of CFH2-, CF2H-, CF3-, and Perfluoroalkyl Groups into Small Organic Molecules. CHEMICAL RECORD, v. 21, n. 9, SI, p. 2502-2525, SEP 2021. (18/12986-1, 15/17141-1, 14/50249-8, 19/01973-9)

PAIXAO, MARCIO W.. Photoredox Catalysis toward 2-Sulfenylindole Synthesis through a Radical Cascade Process. ORGANIC LETTERS, v. 22, n. 11, p. 4266-4271, JUN 5 2020. (14/50249-8, 17/03120-8, 18/12986-1, 15/17141-1)

CORREIA, JOSE TIAGO M.; DA SILVA, GUSTAVO PIVA; KISUKURI, CAMILA M.; ANDRE, ELIAS; PIRES, BRUNO; CARNEIRO, PABLO S.; PAIXAO, MARCIO W.. Metal-Free Photoinduced Hydroalkylation Cascade Enabled by an Electron-Donor-Acceptor Complex. Journal of Organic Chemistry, v. 85, n. 15, p. 9820-9834, AUG 7 2020. (14/50249-8, 15/17141-1, 18/12986-1, 17/10015-6)