Reações oxidativas de ligações C-H em compostos nitrogenados na presença de um catalisador de ferro-oxo

Autor(es)

Kelita Angelo de Paula

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2023-05-25

Membros da banca

Emilio Carlos de Lucca Júnior; Júlio Cezar Pastre; Marco Antonio Barbosa Ferreira

• Orientador: Emilio Carlos de Lucca Júnior

Resumo

A diversidade das moléculas orgânicas, fármacos e produtos naturais ainda é majoritariamente obtida através de métodos clássicos de síntese orgânica, com a manipulação de grupos funcionais reativos (carbonilas, aminas, grupos halogenados). No entanto, nas últimas décadas, os estudos de reações catalíticas que envolvem oxidações de ligações C-H inativas de forma seletiva e com bons rendimentos provaram ser uma alternativa complementar e interessante para a obtenção de produtos. Neste trabalho, as reações de oxidação das ligações C-H nos compostos nitrogenados foram feitas a temperatura ambiente na presença do catalisador A, sintetizado no próprio grupo de pesquisa, H2O2 como oxidante terminal e ácido carboxílico como aditivo. Inicialmente realizou-se a otimização catalítica variando-se os ácidos carboxílicos e solventes. Os oito ácidos carboxílicos estudados foram ácido acético, ácido propanóico, ácido isobutírico, ácido piválico, ácido ciclopropanóico, ácido etil-hexanóico, ácido cloroacético e ácido benzóico). Os solventes foram acetonitrila (MeCN), 2,2,2-trifluoroetanol (TFE), 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol (HFIP), terc-amil-alcóol (TAA), eucaliptol e Gama-valerolactona (GVL). A condição reacional que proporcionou os melhores rendimentos foi na presença da mistura de solventes MeCN:TFE (4:1) e ácido isobutírico. Os estudos com os compostos nitrogenados propostos no escopo produziram produtos oxidados com rendimento entre 30 e 48%. Entretanto, a formação de metilcetonas como subprodutos das reações em aproximadamente 10% de rendimento, resultado não esperado para este sistema catalítico, instigou novas diretrizes deste projeto. Os compostos contendo olefina, epóxido, diol e hidroxi-ácido foram propostos como possíveis intermediários que levam à formação da metilcetona. As reações oxidativas com esses compostos formaram o produto de interesse rendimentos variados. Os maiores rendimentos foram encontrados com o diol (88%) e hidroxi?ácido (70%), resultado considerado inédito para a química do ferro até o momento e que, provavelmente, indica serem intermediários importantes para a formação da metilcetona (AU)

• Processo FAPESP: 20/11568-1 - Desenvolvimento de um sistema catalítico compatível com olefinas e sistemas aromáticos para oxidação de ligações C-H
• Beneficiário: Kelita Angelo de Paula
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado