UFPE
U�IVERSIDADE FEDERAL DE PER�AMBUCO
Centro de Ciências Exatas e da �atureza
Departamento de Química Fundamental
Programa de Pós-Graduação em Química
Dissertação de Mestrado
�ovas Metodologias em Química Verde para
Reações de Barbier com Haletos Orgânicos e
Selenilação de Compostos Carbonílicos
Hércules Santiago Silva
Recife-PE Brasil
Agosto / 2009
U�IVERSIDADE FEDERAL DE PER�AMBUCO CE�TRO DE CIÊ�CIAS EXATAS E DA �ATUREZA DEPARTAME�TO DE QUÍMICA FU�DAME�TAL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
�ovas Metodologias em Química Verde para
Reações de Barbier com Haletos Orgânicos e
Selenilação de Compostos Carbonílicos
Hércules Santiago Silva*
Dissertação apresentada
ao Programa de Pós-
Graduação em Química
da UFPE como parte dos
requisitos para a
obtenção do título de
Mestre em Química.
Orientador: Prof. Dr. Lothar Wilhelm Bieber
*Bolsista C�Pq
Recife-PE Brasil
Agosto / 2009
Catalogação na fonte Bibliotecária Joana D’Arc L. Salvador, CRB 4-572
Silva, Hércules Santiago. Novas metodologias em química verde para reações de Barbier com Haletos Orgânicos e selenilação de compostos carbonílicos / Hércules Santiago Silva. - Recife: O Autor, 2009. viii, 83 f.: fig. tab. Orientador: Prof. Lothar Wilhelm Bieber. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Pernambuco. CCEN. Química, 2009. Inclui bibliografia. 1.Sintese orgânica. 2.Catálise. 3.Selênio. I. Bieber, Lothar Wilhelm (orientador). II. Título. 547.2 (22. ed.) FQ 2011-043
A Deus por me guiar sempre pelo o melhor caminho,
a meu avô Severino Pereira da Silva (in memorium),
minha avó e minha mãe pelo exemplo de vida digna e correta.
AGRADECIME�TOS
Agradeço ao Prof. Dr. Lothar Bieber, por sua competente orientação e eterna paciência.
A meus irmãos pela força e por sempre acreditarem em mim.
A minha esposa pela paciência, confiança no meu potencial e principalmente por suas
orações.
A meus amigos pela força e confiança.
Aos meus familiares que torcem sempre pelo meu sucesso.
Aos companheiros de laboratório: Renato, Nelho, André, Jeferson, Airon, Ronny e
Margarete.
Aos professores do DQF pela competência, compreensão e atenção dada durante todo o
curso.
Aos amigos e funcionários do DQF.
A Eliete, Ceça, Ricardo pelo apoio.
A Maurílo e Patrícia da pós- graduação pelo apoio ajuda e prestação de serviços de
excelente qualidade.
À secretaria de pós-graduação pela compreensão e apoio.
À Central Analítica pelos eficientes serviços prestados.
Ao CNPq pelo apoio financeiro.
A todos que de alguma colaboraram para a realização deste trabalho.
“... “... “... “... Deus nos fez simples e corretos, mas nós complicamos tudo...”Deus nos fez simples e corretos, mas nós complicamos tudo...”Deus nos fez simples e corretos, mas nós complicamos tudo...”Deus nos fez simples e corretos, mas nós complicamos tudo...”
Ec 7: 29Ec 7: 29Ec 7: 29Ec 7: 29
i
SUMÁRIO
SUMÁRIO......................................................................................................................... i
LISTA DE ESQUEMAS ................................................................................................ iv
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... vi
LISTA DE TABELAS .................................................................................................. vii
LISTA DE SIGLAS ...................................................................................................... vii
RESUMO ......................................................................................................................... 1
ABSTRACT .................................................................................................................... 2
CAPITULO 1: Reações de Barbier com Compostos Aromáticos.................................... 3
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 3
1.1. Química Verde ...................................................................................................... 3
1.2. Histórico ............................................................................................................... 5
1.2.1. Reagentes de Grignard ................................................................................... 9
1.2.2. Renascimento da Reação de Barbier ............................................................ 10
1.3. Reações do tipo Barbier com haletos não-alílicos .............................................. 13
2. Objetivos .................................................................................................................... 15
3. Resultados e Discussão .............................................................................................. 16
4. Conclusões e Perspectivas ......................................................................................... 25
5. Parte Experimental .................................................................................................... 27
5.1. Materiais ............................................................................................................. 27
5.1.1. Reagentes e Solventes .................................................................................. 27
5.1.2. Aparelhagem ................................................................................................. 27
5.2. Metodologia ........................................................................................................ 28
5.2.1. Procedimento para a tentativa de Reação de Barbier de 4-iodotolueno com
benzaldeído..................................................................................................................... 28
5.2.2. Grau de eficiência de catalisadores na redução do 4-iodotolueno a
tolueno............................................................................................................................ 28
5.2.3. Procedimento para a tentativa de acoplamento de 4-iodotolueno com haletos
alquílicos e cloreto de alila..............................................................................................29
5.2.4. Procedimento para a tentativa de Reação de Barbier de 4-iodotolueno com
1,2-epoxibutano ............................................................................................................. 29
ii
5.2.5. Procedimento para a síntese de 3-fenilpropionitrila via Reação de
Barbier............................................................................................................................ 29
5.2.6. Procedimento para a tentativa do uso de outros haletos na reação com
acrilonitrila ..................................................................................................................... 30
6. Referências Bibliográficas.......................................................................................... 31
CAPITULO 2: Selenilação de Compostos Carbonílicos................................................ 34
1. Introdução .................................................................................................................. 34
1.1. Reações radicalares ............................................................................................. 37
1.1.1.. Fenilselenoeterificação e fenilselenolactonização via eletroquímica .......... 37
1.1.2. Perfluoroalquil-selenilação de olefinas ........................................................ 37
1.2. Eletrosíntese de α-ceto-acetais catalisadas por difenildisseleneto a partir de aril-
metil cetonas .................................................................................................................. 38
1.3. As reações de adição eletrofilica com organoselênios ....................................... 39
1.3.1. Adição de selenofenol a alenos .................................................................... 39
1.3.2. Adição de haletos de fenilselenetos a olefina ............................................... 39
1.3.3. Adição de fenilselenetos a alcoóis alílicos ................................................... 40
1.3.4. Selenilação de ésteres e lactonas.................................................................. 40
1.3.5. Selenilação de ésteres utilizando haletos de fenilselenil ...............................40
1.3.6. Selenilação de aldeídos e cetonas ................................................................. 41
1.3.7. Selenilação de cetonas por oxidação com oxigênio atmosférico ................. 42
2. Objetivos ................................................................................................................... 44
3. Resultados e Discussão .............................................................................................. 45
3.1. Selenilação da Acetofenona ................................................................................ 45
3.2. Oxidações promovidas por salcomina ................................................................ 48
3.3. Identificação do Produto da reação de selenilação com acetofenona
........................................................................................................................................ 52
3.4. Aplicação do método para diferentes cetonas .................................................... 54
3.4.1. Selenilação da cicloexanona ......................................................................... 54
3.4.2. Identificação do Produto da reação de selenilação com a cicloexanona
........................................................................................................................................ 56
3.5. Selenilação da 1,4-tetralona ................................................................................ 58
3.6. Identificação do produto da reação de selenilação com 1,4-
tetralona.......................................................................................................................... 60
3.7. Selenilação da 3-metilbutan-2-ona ..................................................................... 62
iii
3.8. Identificação do produto da reação de selenilação com 3-metilbutan-2-
ona.................................................................................................................................. 64
3.9. Análise do Cromatograma da selenilação da 3-metilbutan-2-ona ...................... 68
3.10. Selenilação da butanona ................................................................................... 69
3.11. Identificação do produto da reação de selenilação com a
butanona.......................................................................................................................... 71
4. Conclusões e Perspectivas ......................................................................................... 74
5. Parte Experimental .................................................................................................... 76
5.1. Materiais ............................................................................................................. 76
5.1.1. Reagentes e Solventes .................................................................................. 76
5.1.2. Aparelhagem ................................................................................................. 76
5.2. Metodologia ........................................................................................................ 77
5.2.1. Procedimento para a selenilação da acetofenona ......................................... 77
5.2.2. Procedimento para a selenilação da cicloexanona .........................................78
5.2.3. Procedimento para a selenilação de 1,4-tetralona ........................................ 78
5.2.4. Procedimento para a selenilação da 3-metilbutan-2-ona .............................. 79
5.2.5. Procedimento para a selenilação da 2-butanona ........................................... 79
6. Referências Bibliográficas.......................................................................................... 81
iv
LISTA DE ESQUEMAS
Esquema 1 – Síntese de Wöhler ...................................................................................... 5
Esquema 2 – Obtenção do Dietilzinco por Frankland ..................................................... 6
Esquema 3 – Reação de formação de ligação C-C promovida por metal de WURTZ.... 6
Esquema 4 – Reação de cloretos de ácidos carboxílicos com dialquilzinco ................... 7
Esquema 5 – Alquilação de Saytzeff com Zn/Na ............................................................ 7
Esquema 6 – Reação de Reformatsky ............................................................................. 7
Esquema 7 – Reação de Barbier com magnésio .............................................................. 8
Esquema 8 – Algumas das principais aplicações dos reagentes de Grignard ................. 9
Esquema 9 – Alilação de D-glucose utilizando Sn como mediador ..............................11
Esquema 10 – Reação de Barbier mediada por índio .....................................................11
Esquema 11 – Reação de Barbier mediada por magnésio ..............................................12
Esquema 12 – Estabilização de intermediários alílicos ..................................................13
Esquema 13 – Estabilização de cargas em intermediários aniônicos propargílicos,
benzílicos e α-halocarbonilicos ..................................................................................... 13
Esquema 14 – Reação de síntese do 3-fenil-1-p-toluilpropan-1-ol via reação de
Barbier.............................................................................................................................16
Esquema 15 – Reação de Barbier de 4-iodotolueno com benzaldeído ..........................18
Esquema 16 – Tentativa de reação de acoplamento entre o 4-iodobenzeno e haletos
alquilicos e cloreto de alila..............................................................................................18
Esquema 17 – Tentativa de reação do 1,2-epoxibutano com o 1,4-iodobenzeno via
reação de Barbier.............................................................................................................19
Esquema 18 – Reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via reação de Barbier.............19
Esquema 19 – Principais fragmentos do espectro de massas do 3-fenilpropionitrila ....21
Esquema 20 – Teste de eficiência do solvente na síntese do 3-fenilpropanonitrila....... 21
Esquema 21 – Uso de outro haletos na reação com acrilonitrila.................................... 24
Esquema 22 – Reações com oxido de selênio.................................................................34
Esquema 23 – Reação com selenóxidos ........................................................................ 35
Esquema 24 – Selênio como nucleófilo ........................................................................ 35
Esquema 25 – Selênio como eletrófilo .......................................................................... 36
Esquema 26 – Síntese dos pseudohaletos (RSeX) ........................................................ 36
v
Esquema 27 – Fenilselenoeterificação e fenilselenolactonização via eletroquímica......37
Esquema 28 – Perfluoroalquil-selenilação de olefinas .................................................. 37
Esquema 29 – Eletrosíntese de α-ceto-acetais catalisada por difenildisseleneto a partir
de aril-metil cetonas ....................................................................................................... 38
Esquema 30 – Adição de Selenofenol a alenos ............................................................. 39
Esquema 31 – Adição de haletos de fenilselenila a olefina ........................................... 39
Esquema 32 – Adição de fenilselenil a alcoóis alílicos.................................................. 40
Esquema 33 – Selenilação de ésteres utilizando fenilselenil-halogenetos .................... 40
Esquema 34 – Selenilação de aldeídos e cetonas .......................................................... 41
Esquema 35 – Selenilação de aldeídos e cetonas .......................................................... 41
Esquema 36 – Selenilação de aldeídos e cetonas com PhSeSePh ................................. 41
Esquema 37 – Selenilação eletroquímica de cetonas com PhSeSePh ........................... 42
Esquema 38 – Selenilação de aldeídos e cetonas promovidas por PhSeCl3................... 42
Esquema 39 – Preparação de alquinil selenetos a partir alcinos terminais ................... 43
Esquema 40 – Selenilação da acetofenona..................................................................... 45
Esquema 41 – Oxidação catalítica do álcool veratrílico promovida por salcomina .......48
Esquema 42 – Esquema de fragmentação da acetofenona ............................................ 53
Esquema 43 – Selenilação da cicloexanona .................................................................. 54
Esquema 44 – Esquema de fragmentação do produto da selenilação da
ciclohexanona.................................................................................................................57
Esquema 45– Selenilação da 1,4-tetralona..................................................................... 58
Esquema 46 – Esquema de fragmentação do produto da selenilação da 1,4-
tetralona.......................................................................................................................... 61
Esquema 47 – Selenilação da 3-metilbutan-2-ona ........................................................ 62
Esquema 48 – Esquema de fragmentação da3-metil-1-fenilselenilbutan-2-ona............ 66
Esquema 49 – Esquema de fragmentação da 3-metil-3-fenilselenilbutan-2-ona. ......... 67
Esquema 50 – Selenilação da butan-2-ona .................................................................... 69
Esquema 51 – Esquema de fragmentação da 3-fenilselenilbutan-2-ona ....................... 72
Esquema 52 – Esquema de fragmentação da 1-fenilselenilbutan-2-ona ....................... 73
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Espectro de RMN H1 do extrato bruto da reação de síntese do 3-
fenilpropionitrila via reação de Barbier ......................................................................... 20
Figura 2 – Espectro de massas do 3-fenilpropionitrila .................................................. 20
Figura 3 – Estrutura da Salcomina ................................................................................ 48
Figura 4 – Espectro de RMN¹H do1-fenil-2-(fenilselenil)etanona (Produto 1) e de 1-
fenil-2,2-di(fenilselenil)etanona (Produto 2).................................................................. 52
Figura 5 – Espectro de Massas do1-fenil-2-(fenilselenil)etanona (Produto 1)............... 53
Figura 6 - Espectro de RMN¹H do produto da Selenilação da ciclohexanona............... 56
Figura 7 - Espectro de Massas do produto da Selenilação da ciclohexanona................ 57
Figura 8 - Espectro de RMN¹H do produto da Selenilação da 3,4-dihidro-1(2H)-
naftalenona..................................................................................................................... 60
Figura 9 - Espectro de Massas do produto da Selenilação da 3,4-dihidro-1(2H)-
naftalenona. .................................................................................................................... 61
Figura 10 - Espectro de RMN¹H dos produtos da selenilação da 3-metilbutan-2-ona... 64
Figura 11 - Espectro de Massas da 3-metil-1-fenilselenilbutan-2-ona........................... 65
Figura12 - Espectro de Massas 3-metil-3-fenilselenilbutan-2-ona ................................ 67
Figura 13 – Cromatograma da selenilação da 3-metilbutan-2-ona ................................ 68
Figura 14 – Espectro de RMN¹H do produto da Selenilação butan-2-
ona...................................................................................................................................71
Figura 15 - Espectro de Massas da 3-fenilselenilbutan-2-ona. .......................................72
Figura 16 - Espectro de Massas 1-fenilselenilbutan-2-ona ............................................73
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Grau de eficiência de catalisadores na redução do 4-iodotolueno a
tolueno............................................................................................................................ 17
Tabela 2 – Eficiência dos solventes na reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via
reação de Barbier............................................................................................................ 22
Tabela 3 – Eficiência do aditivo na reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via reação
de Barbier....................................................................................................................... 23
Tabela 4 – Selenilação da acetofenona utilizando bases orgânicas................................ 46
Tabela 5 – Selenilação da acetofenona utilizando bases inorgânicas ou sem bases....... 47
Tabela 6 – Selenilação da Acetofenona utilizando DBU .............................................. 50
Tabela 7 – Efeito da quantidade de salcomina na selenilação da acetofenona............... 51
Tabela 8 – Variação das bases e catalisadores na selenilação da cicloexanona............. 55
Tabela 9 – Variação de base e catalisador na selenilação da 3,4-dihidro-1(2H)-
naftalenona...................................................................................................................... 59
Tabela 10 – Variação do tempo e da base da reação selenilação da 3-metilbutan-2-
ona.................................................................................................................................. 63
Tabela 11 – Variação de DBU, salcomina e outras bases na selenilação da butanona...70
viii
LISTA DE SIGLAS
CG/EM – Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas
DBU – 1,8 – diazobiciclo [5.4.0] undec – 7 – eno
DMF – Demetilformamida
DMSO – Dimetilsulfóxido
EM – Espectrometria de massas
HMPT – Hexametilfósforotriamida
RMN – Ressonância Magnética Nuclear
SALEN – N, N'-bis (salicilidene) etilenodiamina
1
RESUMO
Neste trabalho foram estudadas reações tipo-Barbier em meio aquoso com
haletos orgânicos em presença de zinco e reações de selenilação de compostos
carbonílicos.
Nas reações tipo-Barbier com benzaldeído foram testados iodetos aromáticos,
haletos de alquila e cloreto de alila na promoção do acoplamento. Ainda foi estudado o
acoplamento cruzado de Wurtz e reações com epoxibutano. Nos ensaios do método
foram testados os efeitos do solvente, aditivos e catalisadores no meio reacional, com
destaque para experimentos com DMSO como solvente, carbonato de amônio e
catalisador de rutênio. Os melhores resultados foram obtidos com iodobenzeno em
acrilonitrila.
As reações de selenilação de compostos carbonílicos foram realizadas com
difenildisseleneto na presença de oxigênio atmosférico e outros oxidantes, em
ambientes não anidros, sem controle de temperatura e aproveitando os dois grupos
fenilselenil do reagente de partida. Esta metodologia foi utilizada para várias cetonas,
obtendo melhores resultados nas selenilações catalisadas por salcomin em DMSO e
oxidante no meio. Para algumas cetonas foi observada clara seletividade do grupo
fenilselenil no carbono α à carbonila mais ramificada.
Palavras-chaves: síntese orgânica, catalise, selênio.
2
ABSTRACT
In this work we study Barbier-type reactions in aqueous media with organic
halides in the presence of zinc and selenylation of carbonyl compounds.
In the Barbier-type reactions was used aromatic iodides, alkyl halides and allyl
chloride to promote the coupling with benzaldehyde. Was studied the cross-coupling,
Wurtz reactions and epoxybutane. In testing the method were tested the effects of
solvent, additives and catalysts in the reaction, especially for experiments that used
DMSO as a solvent, ammonium carbonate and ruthenium catalyst. The best results were
obtained with iodobenzene in acrylonitrile.
The selenylation of carbonyl compounds were carried out with
diphenyldiselenides in the presence of atmospheric oxygen and other oxidants in non-
anhydrous, without temperature control and taking advantage of the two group
fenilselenil starting reagent. This methodology was used for various ketones, obtaining
better results in selenylation in DMSO catalyzed with salcomin and oxidant media. A
clear selectivity was observed for ketones on the carbon α of carbonyl more branched.
Key-word: organic synthesis, catalysis, selenium.
CAPITULO 1: Reações de Barbier com Compostos Aromáticos 3
1. INTRODUÇÃO
1.1.Química Verde
Nas últimas décadas houve um grande interesse da população mundial nas questões
ambientais devido ao crescimento da poluição global. A evolução das ciências trouxe ao
planeta emissões de poluentes, provenientes de fábricas, automóveis, resíduos de
agrotóxicos e outros materiais resistentes à degradação natural. A química foi
considerada a grande vilã dos ambientalistas, pois ela é a principal responsável pelos
danos causados pelas indústrias de transformação. Atualmente, as indústrias químicas
têm adotado algumas medidas que reduzam ou previnam a geração de resíduos de
processos industriais1.
Os órgãos de controle ambiental estabeleceram normas rígidas para instalação de
novas indústrias e a permanência das antigas com a fiscalização constante dos
estabelecimentos, demarcação de áreas de proteção ambiental, orientações sobre a
importância da preservação ambiental etc. Alguns organismos internacionais criaram
certificados de gestão ambiental, como o ISO – 14.000 que são concedidos a empresas
comprometidas com as causas ambientais.
A química apontada, quase sempre, como maléfica à questões ambientais dedicou-se
a novas alternativas sintéticas menos danosas ao meio ambiente. Esta parte da química
denominou-se de “Química Verde” que por definição é a parte da química que estuda
novos desenhos, desenvolvimento e implementação de produtos químicos e processos
que reduzam ou eliminem o uso e a geração de substancias perigosas para a saúde
humana ou o meio ambiente2-4.
A química verde obedece a doze princípios básicos que reduzem de forma
significativa os impactos ambientais. Muitas pesquisas atualmente vêm sendo
desenvolvidas a fim de contemplar os doze princípios da química verde ou pelo menos
parte deles, esses doze princípios são descritos abaixo5:
4
1 – Prevenção dos danos no início do processo;
2 – Economia atômica no desenho de métodos que incorporem ao máximo os reagentes
no produto final, diminuindo o número de subprodutos no final da reação;
3 – Desenvolvimento de métodos sintéticos que usem e produzam substâncias pouco
tóxicas;
4 – Planejamento de produtos seguros;
5 – Uso de solventes seguros;
6 – Planejamento para eficiência de energia, usando, se possível, temperatura e pressão
ambiente;
7 – Uso de fontes renováveis para reagentes de partida;
8 – Redução de derivatização desnecessária com uso de grupos protetores;
9 – Uso de catalisadores seguros;
10 – Planejamento para degradação dos produtos químicos;
11 – Análise em tempo real para prevenção de poluição;
12 – Realização de processos totalmente voltados para prevenção de acidentes.
Esta forma de pensar a ciência necessita do interesse de todas as subáreas da
química para que o desenvolvimento sustentável possa garantir a saúde ambiental, sem
a destruição gradativa dos bens naturais, essenciais à vida. Promovendo a redução
progressiva e gradual no uso de substâncias sintéticas designadas especificamente para
serem compatíveis com processos ecológicos e biológicos.
O presente trabalho estudou a possibilidade do desenvolvimento de metodologias
“verdes” em sínteses via Reações de Barbier utilizando haletos aromáticos, no Capitulo
1, e em selenilação de compostos carbonílicos via oxidação atmosférica ou com o uso
de catalisadores que introduzam o oxigênio no meio reacional, no Capitulo 2.
5
1.2. Histórico
A química orgânica é um ramo da química que estuda os compostos extraídos dos
organismos vivos. Essa divisão foi proposta em 1777 pelo químico sueco Torben Olof
Bergman. Em 1807, foi formulada a Teoria da Força Vital por Jöns Jacob Berzelius. Ela
baseava-se na idéia de que a química inorgânica estudava os compostos de origem
mineral e que a química dos compostos orgânicos estudava os compostos obtidos
diretamente dos seres vivos e que precisavam de uma força maior (a vida) para serem
sintetizados, BERZELIUS afirmava que: “a força vital é inerente da célula viva e o
homem não poderá criá-la em laboratório.".
A síntese de compostos orgânicos por matéria inanimada era considerada
impossível, por todos os grandes químicos da época, porém, em 1828, Friedrich
Wöhler, aluno de Berzelius, derrubou a teoria de seu professor sintetizando em
laboratório a uréia (Esquema 1).
Esquema 1 – Síntese de Wöhler
A teoria da força vital sobreviveu ainda durante décadas, mas devido ao enorme
número de sínteses dos compostos orgânicos a partir de inorgânicos, essa teoria perdeu
seu valor e, percebendo que a definição de Bergman para a química orgânica não era
adequada, então, o químico alemão Friedrich August Kekulé propôs a nova definição,
aceita atualmente, que diz: “Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os
compostos do carbono”.
6
Ocorriam, em paralelo ao desenvolvimento conceitual da química orgânica, os
primeiros relatos de compostos organometálicos que, de acordo com definições
recentes, são: “compostos orgânicos possuidores de um ou mais átomos de metal
diretamente ligados a átomos de carbono em sua molécula”. Os primeiros relatos de
compostos organometálicos aconteceram no século XVIII, quando Cadet6, em 1760,
sintetizou um composto arsênico com característica liquida, viscosa e de odor
desagradável, denominado cacodil(As2Me4) devido a sua última característica. No
século XIX foi descoberto por W.C. Zeise7 , em 1872, o primeiro sal com ligante
orgânico (K[Pt(H2C=CH2)Cl3]), um complexo de eteno com platina (II) que é
conhecido até hoje como sal de ZEISE em homenagem ao seu criador.
Os compostos organometálicos passaram a ter maior importância a partir da síntese
de compostos alquilzinco descobertos por Frankland8 em 1849. A síntese foi realizada
reagindo iodeto de etila com zinco, sob aquecimento em tubo selado (Esquema 2).
Esquema 2 – Obtenção do Dietilzinco por Frankland
Em 1855, Wurtz9, utilizando uma reação semelhante à de Frankland, mas usando
sódio metálico, descreveu a primeira formação de ligação C-C promovida por metal
(Esquema 3).
2 R-X + 2 Na R-R + 2 NaXsem solvente
Esquema 3 – Reação de formação de ligação C-C promovida por metal de
WURTZ
I Zn
tubo selado
eter,150 C2 + 2 Zn + ZnI2
7
Utilizando o dialquilzinco, Freund, em 1861, realizou o primeiro relato de
acoplamento deste com compostos carbonílicos, utilizando cloretos de ácidos
carboxílicos na reação (Esquema 4)10. No ano de 1865, Frankland, em colaboração com
Duppa11, fez reagir o zinco metálico diretamente com o iodeto de alquila e éster, a fim
de evitar a preparação, muito perigosa, do dialquilzinco.
R2Zn + 2 R`COCl 2 R`COREt2O
Esquema 4 – Reação de cloretos de ácidos carboxílicos com dialquilzinco
No ano 1870, Saytzeff12 sintetizou a butanona utilizando o procedimento “in situ”
quando fez reagir iodoetano com anidrido acético e zinco/sódio (Esquema 5).
I O
O O O
2 + Zn/Na+
Esquema 5 – Alquilação de Saytzeff com Zn/�a
No mesmo laboratório de Saytzeff, em 1887, Reformatsky13 sintetizou, num
processo semelhante ao anterior, ésteres de ácido 3- hidroxialcanoico (Esquema 6). Esta
reação que tem grande representatividade na síntese de compostos organozinco é
conhecida até hoje como reação de Reformatsky, em homenagem a seu criador.
Esquema 6 – Reação de Reformatsky
8
Philippe Barbier14, em1899, fez reagir a 6-metil-5-hepten-2-ona e iodeto de metila
com o magnésio, in situ, sem isolar um reagente organometálico. A essa reação deu-se o
nome de reação do tipo Barbier (Esquema 7).
OHO
+ Mg + CH3I1.Et2O
2.H3O+
Esquema 7 – Reação de Barbier com magnésio
9
1.2.1. Reagentes de Grignard
Victor Grignard15, aluno de Barbier, na tentativa de aperfeiçoar as reações do seu
professor, sintetizou o brometo de etilmagnésio em éter seco e atmosfera inerte,
evitando assim os problemas de reatividade violenta que ocorriam durante o processo
em contato com água, oxigênio e dióxido de carbono. Diferentemente da reação de
Barbier, a reação de Grignard ocorre em duas etapas e rendeu a este o prêmio Nobel de
Química em 1912 (Esquema 8).
Esquema 8 – Algumas das principais aplicações dos reagentes de Grignard
MgBr
O C O
OMgBrO OHO
+H2O
H+
Ref.16
O
OH
+ CH3MgCl Ref. 17
HCOOLi(Na) + ArMgBr(Cl) ArCHO Ref. 18
Ph C N + CH3MgBr Ph C
CH3
NMgBr HidrolisePh C
CH3
O Ref. 19
OLi
O
OLi
R
O-
O
R
OH
HidroliseRMgX Ref.20
10
1.2.2. Renascimento da Reação de Barbier
Embora ignorada durante muito tempo, tem havido nos últimos anos considerável
interesse nas reações de Barbier face aos outros organometálicos nas reações para a
formação de ligação de carbono-carbono, como as reações com estanho21, cobre22,
samário24, gálio e antimônio23. Recentemente, as reações de Barbier, mediadas por
índio, foram utilizadas numa variedade de grupos funcionais dando novo impulso no
estudo dessas reações, os principais grupos estudados foram os aldeídos25, cetonas26,
anidridos27, iminas28, derivados de ácido carboxílicos29, alcenos ativados30,31,
ciclopropenos32, enaminas33.
Nas reações do tipo Barbier ou Grignard, um composto organometálico age como
nucleófilo adicionando a uma carbonila. A geração do organometálico pode ser feita in
situ, como foi feito por Barbier, ou pode ser feita em uma etapa antes da adição do
composto carbonilado, como feito por Grignard. O maior requisito, neste último caso, é
a ausência completa de umidade e hidrogênios ácidos na molécula, visto que estes
intermediários organometálicos são bases e podem abstrair estes prótons. Em 1983,
Nokami e seus colaboradores observaram a aceleração da reação de alilação de
benzaldeido com dibrometo de dialquil-estanho pela adição de água ao meio reacional;
esta observação serviu de inspiração para estudos posteriores com a presença de água na
reação34.
A água possui aspectos muito importantes quando utilizado no meio reacional, pois
apresenta propriedades físico-químicas muito interessantes como alta polaridade,
capacidade de solvatar íons, formar ligações hidrogênio, ela pode agregar moléculas
apolares dissolvidas (efeito hidrofóbico) e é um liquido muito bem estruturado. Além de
suas características físico-químicas interessantes, existem fatores ambientais que
estimulam o estudo dessas reações em água, pois a utilização da água minimiza os
impactos ambientais, além ter baixo custo e apresentar menor periculosidade
operacional35-38.
11
Seguem abaixo alguns exemplos interessantes de reações de Barbier em meio
aquoso:
. A alilação de açucares pode ser feita em água/etanol mediada por estanho sem a
necessidade de proteger as hidroxilas. Nesta reação existe uma diastereosseletividade
treo39.
Esquema 9 – Alilação de D-glucose utilizando Sn como mediador.
. Reações de Barbier em meio aquoso, mediadas por índio (In) foram reportadas por Li
e Chan, sem necessidade de aquecimento, condições ácidas, nem ultra-som41.
Esquema 10 – Reação de Barbier mediada por índio.
OH
HO
OH
OH
OH
OH
Br
OH
HO
OH
OH
OH
HO
CH2
D-glucose 70%(treo:eritro = 6,5)
+ Sn
H2O / EtOH ultra-som 12h
MeO
OMe O
BrMeO
OHOMe
+ In
H2O
70%
12
. Em 1998 Li e Zhang, reportaram uma reação de Barbier mediada por magnésio42:
Esquema 11 – Reação de Barbier mediada por magnésio.
13
1.3. Reações do tipo Barbier com haletos não-alílicos
Os reagentes alílicos estabilizam, via ressonância, os intermediários com cargas
negativas, positivas ou espécies radicalares em reações homolíticas ou heterolíticas.
Está característica faz com que sejam gerados estados de transição ou intermediários de
energia mais baixa que nas reações com haletos saturados. Assim as transformações
ocorrem mais facilmente e com número menor de reações secundárias. Essa
característica fez com que a maioria dos trabalhos recentes sobre reações de Barbier em
meio aquoso utilizassem haletos alílicos (Esquema 12).
Esquema 12 – Estabilização de intermediários alílicos.
Os haletos estabilizados ou ativados por insaturações, devido à estabilização por
ressonância de uma carga negativa, mostram um comportamento reativo muito
semelhante aos compostos alílicos, em haletos propargílicos43, benzílicos40 e α-
halocarbonilicos44. (Esquema 13).
Esquema 13 – Estabilização de cargas em intermediários aniônicos propargílicos,
benzílicos e α-halocarbonilicos.
14
Os haletos alquílicos saturados são reagentes não estabilizados por ressonância e só
foram utilizados com algum sucesso, em meio aquoso, por Luche45, na adição 1,4 a
compostos carbonílicos α, β-insaturados e por Katritzky46, na reação em (alquilamino)
benzotriazóis, prováveis precursores de íons íminio.
15
2. Objetivos
O presente trabalho tem por objetivo avaliar a possibilidade de:
- Desenvolver uma nova metodologia sintética para a obtenção compostos, via reações
de Barbier, utilizando compostos aromáticos.
- Examinar os efeitos das variáveis: tempo de reação, efeito de catalisadores, tipo de
haletos, acidez e basicidade do meio e solvente.
- Aplicar métodos diferentes para haletos diferentes.
16
3. Resultados e Discussão
Os primeiros experimentos foram realizados com 4-iodotolueno e benzaldeido por
serem reagentes disponíveis comercialmente, relativamente baratos e a saída do haleto é
facilitada, no 4-iodotolueno, se comparada a de bromo e cloro.
O zinco em pó foi utilizado por ser um metal barato e a fim de torná-lo uma opção
ao Índio (In) que é o metal mais utilizado nas reações do tipo Barbier, nos últimos anos,
mas custa mais que o zinco. O carbonato de amônio ((NH4)2CO3) foi utilizado para
ativação do zinco no meio reacional.
Os experimentos foram realizados com variação de solvente; os solventes utilizados
foram o metanol, DMF, DMSO e água, todos com volume de 1,0 mL. O tempo
reacional foi de 4 horas para todas as reações, pois neste período de tempo todo o zinco,
de todas as reações já havia sido consumido por completo. Não foi alcançado sucesso,
pois não foi obtido o produto esperado (Esquema 14) em nenhum dos solventes
testados, o benzaldeido não reagiu e o 4-iodotolueno foi apenas parcialmente reduzido a
tolueno. No entanto foi observada uma maior redução do 1,4-iodotolueno a tolueno no
experimento em que o solvente utilizado foi o DMSO.
Esquema 14 – Reação de síntese do 1-fenil-1-(p-toluil)metanol via reação de
Barbier
Foram feitos experimentos, no mesmo sistema, substituindo carbonato de amônio
por ácido trifuoracético (CF3COOH), fosfato de sódio monobásico (NaH2PO4), e fosfato
de sódio dibásico (Na2HPO4), todos em DMSO e com resultados inferiores que os
experimentos com carbonato de amônio; benzaldeido não reagiu e 4-iodotolueno foi
reduzido parcialmente a tolueno.
CHOIOHH
(NH4)2CO3+ + + Zn +
0,5 mmol 0,5 mmol50mg 0,5 mmol
MeOH
DMF
H2O
DMSO
X
X
X
X
17
De posse das informações obtidas, foi proposto um sistema reacional utilizando o 4-
iodotolueno, carbonato de amônio em DMSO com a utilização de diversos
catalisadores, a fim de chegar a um catalisador que tenha melhor eficiência na redução
do 1,4-iodotolueno a tolueno, o que poderia facilitar a reação de Barbier posterior
(Tabela 1).
Tabela 1 – Grau de eficiência de catalisadores na redução do 4-iodotolueno a
tolueno.
18
Os experimentos mostraram que os catalisadores: VOSO4, CdCl2, RuCl3 e
Ru(PPh3)3Cl2 foram os mais eficientes na redução do 4-iodotolueno a tolueno e
escolhidos para as tentativas posteriores, de síntese, por reação de Barbier utilizando
haletos aromáticos.
Foram realizados novos experimentos com 4-iodotolueno e benzaladeido com
carbonato de amônio em DMSO, agora utilizando os catalisadores mais eficientes na
redução do haleto, mas a tentativa de adição à carboxila, novamente, não teve o
resultado esperado (Esquema 15).
CHOI OHH(NH4)2CO3 DMSO
+ + + Zn +
0,5 mmol 0,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
VOSO4
CdCl2
RuCl3
X
X
X
+
cat.
Esquema 15 – Reação de Barbier de 4-iodotolueno com benzaldeído.
Novos experimentos foram realizados substituindo o benzaldeido por 1-iodobutano,
1-bromobutano e cloreto de alila (Esquema 16) em reações do tipo acoplamento cruzado
de Wurtz. Assim como nos experimentos anteriores, o zinco foi totalmente consumido,
4-iodotolueno foi parcialmente reduzido a toluenos e os outros haletos provavelmente
foram reduzidos e evaporaram na reação, pois não foram observados nos espectros de
RMN H1 dos extratos brutos.
Esquema 16 – Tentativa de reação de acoplamento entre o 4-iodobenzeno e haletos
alquilicos e cloreto de alila.
I R
(NH4)2CO3 DMSO+ + + Zn +
0,5 mmol 1,0 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
VOSO4
CdCl2
RuCl3
X
X
X
+
cat.
R-X
19
Usando o mesmo sistema reacional, fez-se reagir o haleto com 1,2-epoxibutano a
fim de obter um álcool a partir da abertura do epóxido e mais uma vez o resultado não
correspondeu às expectativas (esquema 17), 4-iodotolueno foi reduzido a tolueno, zinco
foi consumido e o 1,2-epoxibutano foi degradado.
I(NH4)2CO3 DMSO
+ + + Zn +
0,5 mmol 1,0 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
VOSO4
CdCl2
RuCl3
X
X
X
+
cat.
O
H
OH
Esquema 17 – Tentativa de reação do 1,2-epoxibutano com o 1,4-iodobenzeno via
reação de Barbier.
Como se observa em nenhum dos experimentos foi obtido o produto esperado,
porém, em todas as reações anteriormente citadas houve sempre maior eficiência do
catalisador de Rutênio na redução de 4-iodotolueno a tolueno.
A fim de testar uma adição do tipo 1,4 utilizando o mesmo sistema reacional
anterior, fez-se reagir iodobenzeno com a acrilonitrila em excesso e o produto esperado
foi identificado por RMN H1, pela presença de picos na região de 2,7 a 2,9 ppm devido
a multipletes dos hidrogênios (Figura 1)47.
O composto 3-fenilpropionitrila foi obtido na reação catalisada por RuCl3 com
rendimento estimado de 50% (Esquema 18). Foram realizados outros experimentos
substituindo o cloreto de rutênio por Ru(PPh3)3Cl2 e o resultado foi praticamente o
mesmo obtido com o cloreto.
I(NH4)2CO3 DMSO
+ + + Zn +
0,5 mmol 1,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
VOSO4
CdCl2
RuCl3
X
X
+
cat.
NCCN
Esquema 18 – Reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via reação de Barbier
20
Figura 1 – Espectro de RM� 1H do extrato bruto da reação de síntese do 3-
fenilpropionitrila via reação de Barbier
O espectro de massas de 3-fenilpropionitrila está de acordo com os dados da
literatura47 apresentando como principais picos o m/z =91 (íon tropílio) o pico base, m/z
=65 (perda de acetileno (C5H5+) e o m/z =131 do íon molecular (Esquema 19).
Figura 2 – Espectro de massas do 3-fenilpropionitrila
21
Esquema 19 - Principais fragmentos do espectro de massas do 3-fenilpropionitrila
Como os resultados obtidos na síntese do 3-fenilpropionitrila, quanto ao rendimento,
foram ainda pouco satisfatórios, foram realizadas algumas modificações no sistema
reacional, a fim de aperfeiçoar o método (Esquema 20). A primeira delas foi a
substituição de DMSO por água, DMF, acetonitrila P.A., HMPT, dioxano e por uma
mistura de água com o DMSO, mas como já visto anteriormente, o DMSO produziu o
melhor resultado. Em todos os solventes tanto iodobenzeno quanto o zinco foram
consumidos totalmente e acrilonitrila parcialmente, sendo que a utilização da água como
solvente resultou na ausência do 3-fenilpropionitrila (Tabela 2).
Esquema 20 – Teste de eficiência do solvente na síntese do 3-fenilpropanonitrila.
I(NH4)2CO3 * Solventes+ + + Zn +
0,5 mmol 1,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
RuCl3 +cat.
NCCN
22
Tabela 2 – Eficiência dos solventes na reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via
reação de Barbier.
SOLVENTE EFICIÊNCIA*
DMSO +++
CH3CN ++
DMF ++
HMPT +
Dioxano +
DMSO + H2O (1:1) -
H2O -
Condições: T= ambiente (~30°C); Agitação Magnética; Tempo: 20 horas; Solvente: DMSO (0,5 mL).
* Ordem Crescente de eficiência reduditiva: +++ > ++ > + ; Maior parte não reagiu: -
A segunda mudança no meio reacional foi a substituição do carbonato de amônio
por outros aditivos ativadores. Foram usados o ácido trifuoracético(CF3COOH),o ácido
acético (H3CCOOH), o ácido fórmico(HCOOH), o ácido fosfórico (H3PO4), o ácido
sulfúrico (H2SO4), o fosfato de sódio monobásico(NaH2PO4), o fosfato de sódio
dibásico(NaH2PO4), o EDTA dissódico, o carbonato de potássio (K2CO3), o bicarbonato
de sódio (NaHCO3), o cloreto de amônio (NH4Cl), o fluoreto de sódio (NaF) e sem
nenhum aditivo (Tabela 3).
23
Tabela 3 – Eficiência do aditivo na reação de síntese do 3-fenilpropionitrila via
reação de Barbier.
ADITIVO EFICIÊNCIA
CF3COOH P.A (3 gotas) -
H3CCOOH P.A.(1 gotas) -
HCOOH P.A.(1 gotas) -
H3PO4 (conc.) (1 gotas) -
H2SO4 (conc.)(1 gotas) -
�aH2PO4 P.A. (10mg) -
�aHPO4 P.A. (10mg) -
EDTA dissódico P.A. (10mg) -
K2CO3 P.A. (10mg) -
�aHCO3 P.A.(10mg) -
�H4Cl P.A.(10mg) + + +
�aF P.A.(10mg) -
sem aditivo -
Condições: T= ambiente (~30°C); Agitação Magnética; Tempo: 20 horas; Solvente: DMSO (0,5 mL).
* Ordem Crescente de eficiência reduditiva: +++ > ++ > + ; Maior parte não reagiu: -
De todos compostos utilizados o único que apresentou rendimentos semelhantes aos
do carbonato de amônio foi cloreto de amônio, nos outros não houve formação de 3-
fenilpropionitrila.
24
A terceira mudança foi a substituição de iodobenzeno por outros haletos não
aromáticos. Os haletos utilizados foram o iodeto e brometo de t-butila e o iodometano.
O zinco foi consumido na reação, a acrilonitrila reagiu muito pouco, os haletos foram
reduzidos e os produtos esperados não foram obtidos pelo método (Esquema 21).
Esquema 21 – Uso de outro haletos na reação com acrilonitrila.
(NH4)2CO3 DMSO+ + + Zn +
0,5 mmol 1,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
RuCl3+cat.
NC
Br
I
CH3I
(NH4)2CO3 DMSO+ + + Zn +
0,5 mmol 1,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
RuCl3+cat.
(NH4)2CO3 DMSO+ + + Zn +
0,5 mmol 1,5 mmol50mg 0,5 mmol 1,0 mL
RuCl3+cat.
NC
CN
CN
CN
X
X
X
25
4. Conclusões e Perspectivas
Apesar de terem sido explorados vários fatores reacionais, as reações de Barbier
com haletos aromáticos não apresentaram os resultados esperados na grande maioria das
reações.
Os catalisadores: VOSO4, CdCl2, RuCl3 e Ru(PPh3)3Cl2 foram os mais eficientes na
redução de 4-iodotolueno a tolueno o que pode, teoricamente, facilitar as reações com
outros substratos. Dos quatro catalisadores, os de rutênio foram os que mostraram
melhores resultados nas reações estudas.
Os catalisadores, brometo de platina IV (PtBr4) e o cloreto de níquel (NiCl2), não
mostraram nenhuma eficiência na redução do 1,4-iodotolueno a tolueno o que, também
é muito interessante, pois é possível que esses catalisadores atuem como inibidores de
tais reduções.
O solvente que apresentou melhor eficiência em todos os sistemas reacionais foi o
DMSO.
Foram testados vários aditivos ativadores do zinco, nas sínteses relatadas neste
trabalho, dentre eles o que mostrou melhores resultados foi o carbonato de amônio e
quase tão eficiente quanto esse foi o cloreto de amônio.
O acoplamento resultante da reação da acrilonitrila com iodobenzeno foi o único
sistema reacional que apresentou o resultado esperado, mas com rendimentos muito
baixos e inferiores aos relatados na literatura48 – 55.
Foram testados outros haletos, em substituição ao iodobenzeno nas reações com
acrilonitrila, porém sem nenhum sucesso.
Seria interessante a continuação do estudo das reações relatadas neste trabalho a fim
de construir um sistema reacional mais propicio a reações de Barbier com haletos
aromáticos em meio aquoso. Como a única reação com sucesso parcial foi a adição 1,4
a compostos aromáticos, mas com rendimentos muito menores que os observados nas
26
principais metodologias descritas na literatura48 – 55 , o interesse pelo novo método é
reduzido.
27
5. Parte Experimental
5.1. Materiais
5.1.1. Reagentes e Solventes
Todos os outros reagentes e solventes foram adquiridos com grau analítico, e
utilizados sem purificação prévia.
5.1.2. Aparelhagem
- Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear VARIAN EM 390 (90MHz);
- Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear VARIAN Unit plus 300 (300Mhz);
- - Cromatógrafo Gasoso acoplado a Espectrômetro de Massa SHIMADZU Mat GCQ
Quadrupolo usando uma coluna capilar DB-5, 30m;
- Agitador Magnético cinco pontos simultâneos IKA.
28
5.2. Metodologia
5.2.1. Procedimento para a tentativa de Reação de Barbier de 4-iodotolueno com benzaldeído (Esquema 15):
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de 4-iodotolueno, 0,5
mmol de benzaldeído, 50 mg de carbonato de amônio, 0,5 mmol de zinco em pó, 1 mL
de DMSO. Após 4 horas de agitação foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e
10 mL de água destilada. O produto foi extraído com 1 mL de CHCl3. O rendimento foi
determinado por RMN 1H fazendo um espectro do extrato bruto em clorofórmio,
contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno). Foram realizados três
experimentos (Esquema 15) nas mesmas condições anteriores, adicionando, 5 mg de
VOSO4 no primeiro experimento; 5 mg CdCl2 no segundo e 5 mg de RuCl3 no
terceiro. Outros experimentos foram realizados substituindo o carbonato de amônio por
ácido trifluoracético (3 gotas); por fosfato de sódio monobásico (50 mg) e por fosfato de
sódio dibásico (50 mg), todos sem catalisadores.
A fim de testar a eficiência dos solventes no meio reacional (Esquema 14), nas
mesmas condições reacionais anteriores, sem catalisadores, mas substituindo o solvente
DMSO por metanol (1 mL); por DMF (1mL) e por água (1mL).
5.2.2. Grau de eficiência de catalisadores na redução do 4-iodotolueno a tolueno (Tabela 1) Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de 4-iodotolueno, 50
mg de carbonato de amônio, 0,5 mmol de zinco em pó, 1 mL de DMSO e um
catalisador (Tabela 1). Após 20 horas de agitação foi adicionado 1 mL de uma solução
de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O produto foi extraído com 1 mL de CHCl3. O
rendimento foi determinado por RMN 1H fazendo um espectro do extrato bruto em
clorofórmio, contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno)
29
5.2.3. Procedimento para a tentativa de acoplamento de 4-iodotolueno com haletos alquílicos e cloreto de alila (Esquema 16):
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de 4-iodotolueno, 1,0
mmol de um haletos alquílicos ou cloreto de alila, 50 mg de carbonato de amônio, 0,5
mmol de zinco em pó, 1 mL de DMSO, VOSO4 em quantidades catalíticas. Após 4
horas de agitação foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água
destilada. O produto foi extraído com 1 mL de CHCl3. O rendimento foi determinado
por RMN 1H fazendo um espectro do estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05
mmol de cicloexano (padrão interno). Foram realizados dois experimentos (Esquema
16) em condições semelhantes às anteriores, substituindo o VOSO4 por 5 mg de CdCl2
no primeiro experimento e no segundo por 5 mg RuCl3.
5.2.4. Procedimento para a tentativa de Reação de Barbier de 4-iodotolueno com 1,2-epoxibutano (Esquema 17):
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de 4-iodotolueno, 1,0
mmol 1,2-epoxibutano, 50 mg de carbonato de amônio, 0,5 mmol de zinco em pó, 1 mL
de DMSO, VOSO4 em quantidades catalíticas. Após 4 horas de agitação foi adicionado
1 mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O produto foi extraído com
1 mL de CHCl3. O rendimento foi determinado por RMN 1H fazendo um espectro do
estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno).
Foram realizados dois experimentos (Esquema 17) nas mesmas condições, substituindo
o VOSO4 por 5 mg CdCl2 no primeiro experimento e no segundo por 5 mg RuCl3.
5.2.5. Procedimento para a síntese de 3-fenilpropionitrila via Reação de Barbier (Esquema 19): Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de iodobenzeno, 1,5
mmol de acrilonitrila, 50 mg de carbonato de amônio, 0,5 mmol de zinco em pó, 1 mL
de DMSO, 5 mg de RuCl3. Após 20 horas de agitação foi adicionado 1 mL de uma
solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O produto foi extraído com 1 mL de
CHCl3. O rendimento foi determinado por RMN 1H fazendo um espectro do estrato
bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno).
30
3-fenilpropionitrila [645-59-0]: RMN 1H 7,47 -7,10 (m, 5 H); 2.91 (m, 2 H);
2.59(m, 2 H); EM: 132 (M +1, 2,4%); 131 (M, 24%); 92 (8%); 91 (100%); 77 (4%); 65
(9.5%); 51 (5.5%); 39 (5.0%).
Na análise da eficiência dos solventes, nas mesmas condições iniciais foram
realizados outros experimentos (Tabela 2), tendo como única mudança a substituição do
DMSO por água; por DMF, por acetonitrila, por HMPT, por dioxano e por uma mistura
de água com o DMSO (1:1), todos com volume de 1mL cada.
Foram realizados três experimentos (Esquema 19) em condições semelhantes às
anteriores, com 1 mL DMSO, substituindo o RuCl3 por 5 mg CdCl2 no primeiro
experimento; no segundo por 5 mg VOSO4 e no terceiro por 5 mg Ru(PPh3)2Cl2.
Foram realizados vários experimentos (Tabela 3) com 5 mg de RuCl3 e, mantendo
as mesmas condições iniciais, tendo como única mudança a substituição do carbonato
de amônio por outros aditivos ativadores. Foram usados o ácido trifuoracético(3gotas),o
ácido acético (1gota), o ácido fórmico(1gota), o ácido fosfórico (1gota), o ácido
sulfúrico (1gota), o fosfato de sódio monobásico(10 mg), o fosfato de sódio dibásico(10
mg), o EDTA dissódico (10 mg), o carbonato de potássio (10 mg), o bicarbonato de
sódio (10 mg), o cloreto de amônio (10 mg), o fluoreto de sódio (10 mg) e sem nenhum
aditivo.
5.2.6. Procedimento para a tentativa do uso de outros haletos na reação com acrilonitrila (Esquema 21):
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,5 mmol de acrilonitrila, 1,5
mmol de iodeto de t-butila ou brometo de t-butila ou iodometano, 50 mg de carbonato
de amônio, 0,5 mmol de zinco em pó, 1 mL de DMSO, 5 mg de RuCl3. Após 20 horas
de reação foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O
produto foi extraído com 1 mL de CHCl3. O rendimento foi determinado por RMN 1H
fazendo um espectro do estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de
cicloexanona (padrão interno).
31
6. Referências Bibliográficas
1 – A.M. Sanseverino, Quim. �ova 2000, 23, 102-107.
2 – S.K. Ritter, Chem. Eng. �ews 2001, 79, 27-34.
3 – T.J. Collins, Chem. Educ. 1995, 72, 965-966.
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Polyakoff,, W. Tumas, Pure Appl. Chem. 2000, 72, 1207-1228.
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University Press: New York, 1998.
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34
CAPITULO 2: Selenilação de Compostos Carbonílicos
1. Introdução
O selênio foi descoberto em 1817 por Jöns Jacob Berzelius. Ao visitar a fábrica de
ácido sulfúrico de Gripsholm, observou um líquido pardo avermelhado que, ao ser
aquecido com maçarico, desprendia um odor fétido que se considerava até então
característico e exclusivo ao telúrio. O resultado da investigação desse material levou ao
descobrimento de um novo elemento químico e a este novo elemento foi dado o nome
de selênio, termo que deriva do grego selene (Lua), por analogia com o do telúrio, cujo
nome deriva de tellus (Terra). Mais tarde, o aperfeiçoamento de técnicas de análise
permitiu detectar sua presença em diversos minerais, porém sempre em quantidades
extraordinariamente pequenas. Embora a química do selênio e seus derivados tenha sido
muito bem estudada desde a sua descoberta no século XIX, antes de 1970, muitos
químicos orgânicos consideravam os derivados de selênio de pouca utilidade sintética.
Até essa década, as reações, envolvendo selênio, mais conhecidas eram às de oxidação
seletivas em compostos orgânicos utilizando dióxido de selênio. Das oxidações
estudadas as mais importantes eram as das ligações carbono-hidrogênio em α a grupos
ativantes tais como: carbonilas, carboxilas e derivados, olefinas, acetilenos e outros
sistemas insaturados, dentre todas as reações citadas anteriormente, as de maior valor
sintético, devido aos produtos resultantes são as oxidações de compostos carbonilicos e
a oxidação de olefinas na posição alílica56(Esquema 22).
Esquema 22 – Reações com oxido de selênio
R
O
XR
O O
X
SeO2
X= H, R, OH, OR, OCOR e NH2
R R' R R'
Y
Y= -OH, -OR, -OCOR (depende do solvente)
SeO2
35
Uma descoberta, quase acidental, deu um novo impulso no estudo dos compostos de
selênio quando em 1970 Jones57, estudando as propriedades ópticas de selenóxidos
esteroidais, observou a formação de olefinas a partir desses compostos (Esquema 23).
Essa descoberta foi extremamente importante para a síntese orgânica, pois a introdução
de insaturação em compostos orgânicos, principalmente em sistemas sensíveis, sempre
foi uma tarefa complicada em sínteses com métodos clássicos como58: eliminações de 2ª
ordem (E2), em meio básico, eliminação de 1ª ordem (E1), em meio ácido e eliminações
térmicas que apresentavam varias desvantagens como condensações promovidas por
bases, rearranjos do esqueleto carbônico e competição com substituição.
Esquema 23 – Reação com selenóxidos
Desde aquela descoberta a utilização de reagentes de selênio como nucleófilos e
eletrófilos tem ganhado muito destaque na química moderna. As espécies nucleófilas de
selênio podem ser preparadas por reação de selenóis com hidreto de sódio ou n-butillítio
(em solvente aprótico) ou ainda pela redução do difenildisseleneto com sódio metálico
(THF ou amônia liquida)59-61 (Esquema 24).
Esquema 24 – Selênio como nucleófilo.
HSePh
H
O
ArSeH + NaH
ArSeH + n-BuLi
ArSeSeAr + NaTHF ou �H3
ArSeNa + H2
ArSeLi + n-BuLi
2 ArSeNa
36
Os reagentes eletrofílicos de selênio mais comuns podem ser preparados pela reação
do difenildisseleneto com cloro ou bromo62-64 (Esquema 25):
Esquema 25 – Selênio como eletrófilo.
Outros reagentes são os pseudohaletos RSeX65-73 (Esquema 26).
Esquema 26 – Síntese dos pseudohaletos (RSeX)
Os compostos citados anteriormente podem ser incorporados a moléculas orgânicas
de varias maneiras, seja por reações radicalares, por reações de adição, envolvendo
carbânions estabilizados por selênio ou por reações de substituição. Depois de
incorporados aos compostos orgânicos os grupos aril-(ou alquil-) seleno podem ser
retirados de modo a fornecer a funcionalidade desejada.
PhSeSePhCl 2 o
u SO 2
Cl 2
Br2
2 PhSeCl
2 PhSeBr
37
1.1. Reações radicalares
1.1.1. Fenilselenoeterificação e fenilselenolactonização via eletroquímica:
As fenilselenoeterificação e a fenilselenolactonização são realizadas em uma única
etapa por eletrólise de alcoóis insaturados e ácidos carboxílicos e difenildisseleneto em
solvente orgânico contendo íons haletos como mediadores (Esquema 27).74, 75
Esquema 27 – Fenilselenoeterificação e fenilselenolactonização via eletroquímica.
1.1.2. Perfluoroalquil-selenilação de olefinas:
A perfluoroalquil-selenilação de olefinas são realizadas pela reação de
difenildisseleneto com borohidreto de sódio seguido com perfluoroalquil halogenetos
(RfX) e olefinas em que há transferência eletrônica de ânions para fenilseleneto e RfX,
gerando os radicais perfluoroalquil e fenilselenil (Esquema 28).76
Esquema 28 – Perfluoroalquil-selenilação de olefinas
38
1.2. Eletrosíntese de α-ceto-acetais catalisadas por difenildisseleneto a partir de aril-metil cetonas:
Existe uma via eletroquímica indireta para a conversão de aril-metilcetonas aos seus
correspondentes α-ceto acetais utilizando o difenildisseleneto como mediador (reações 1
e 2) e metanol. Com o difenildisseleneto sendo usado em quantidades catalíticas, pois
ele pode ser reciclado por oxidação do ânion fenilsselenil, que resulta da formação do α
-ceto-acetal (reações 3 e 4).77
Esquema 29 – Eletrosíntese de α-ceto-acetais catalisada por difenildisseleneto a
partir de aril-metil cetonas
39
1.3. As reações de adição eletrofilica com organoselênios
1.3.1. Adição de selenofenol a alenos:
Essa adição é catalisada por Pd(OAc)2 e gera selenetos vinilicos.O produto C é
obtido numa mistura E/Z (Esquema 30)78.
Esquema 30 – Adição de Selenofenol a alenos.
1.3.2. Adição de haletos de fenilselenetos a olefina79:
O haleto de fenilselenil adiciona-se a olefina gerando β-halogeno-selenetos que são
facilmente transformados em éteres ou acetados por solvólise em álcool ou ácido
acético e após oxidação-eliminação fornece éteres ou ésteres alílicos (Esquema 31).
Esquema 31 – Adição de haletos de fenilselenila a olefina
SePh
OAc
OMe OMe
OAc
SePh
PhSeBr, AcOH
AcOK, 4h. t.a.
PhSeBr, MeOH
1 h. t.a.
1 - H2O2 , THF
1 - H2O2 , THF
8 h. , refluxo
2h., t.a.
78%
93%
40
1.3.3. Adição de fenilselenetos a alcoóis alílicos:
Na a adição de cloreto fenilselenil a álccois alílicos é obtida uma mistura
regioisomerica de hidroxifenilselenetos (Esquema 32)80.
Esquema 32 – Adição de fenilselenil a alcoóis alílicos.
1.3.4. Selenilação de ésteres e lactonas:
Os ésteres sofrem selenilação em processo semelhante a cetonas e aldeídos, porém o
enolato é geralmente formado antes da selenilação. O PhSeSePh é também utilizado
nesse processo, pois o equilíbrio químico é mais deslocado para a direita que nos casos
das cetonas o que prejudicava no rendimento do produto final63, 81, 82
Alguns exemplos de selenilação de ésteres e lactonas já foram abordados no tópico
sobre reações radicalares 74,75, a seguir serão apresentados alguns exemplos de reações
não-radicalares.
1.3.5. Selenilação de ésteres utilizando haletos de fenilselenil.
A selenilação foi realizada utilizando o PhSeBr ou PhSeCl em THF, R2NLi à -78º 83.
Esquema 33 – Selenilação de ésteres utilizando fenilselenil-halogenetos.
OH OH OH+
OH SePh
SePh OH
PhSeCl
CH3CN / H2O
64% 36%
R
COOEtR
COOEt
SePh
1. R2NLi, THF, -78º
2. PhSeCl ou PhSeBr
41
1.3.6. Selenilação de aldeídos e cetonas:
O primeiro relato de selenilação direta foi feito por Rheinboldt e Perrier84 e
demonstrava como ArSeSCN reagia com acetona dando origem a α-fenilselenocetonas
(Esquema 34). Posteriormente Sharpless85 fez reagir uma série de aldeídos e cetonas
com PhSeCl em acetato de etila a temperatura ambiente, convertendo-os diretamente em
enonas por oxidação com peróxido de hidrogênio e ácido peracético ou periodato de
sódio com rendimentos que variavam de 34-84% (Esquema 35).
Esquema 34 – Selenilação de aldeídos e cetonas
Esquema 35 – Selenilação de aldeídos e cetonas
Estudos posteriores mostraram uma clara preferência por PhSeCl, pois o PhSeSePh
não mostrou resultados com rendimentos apreciáveis, porém o PhSeSePh apresentou
bons resultados in situ, quando combinado com dióxido de selênio e catalisada por
ácido sulfúrico concentrado (Esquema 36)86 ou através da selenilação de aldeídos e
cetonas por eletrólise com o PhSeSePh, brometo de magnésio, brometo de
tetraetilamônio em solventes polares como metanol ou ácidos concentrados como o
ácido sulfúrico (Esquema 37)87.
Esquema 36 – Selenilação de aldeídos e cetonas com PhSeSePh
O
SeAr
O
+ ArSeSCN
O O O
SePh
PhSeClEtOAc
(H)R
O O
SePh
SeO2
PhSeSePh
H2SO4(H)R
42
Esquema 37 – Selenilação eletroquímica de cetonas com PhSeSePh.
Outra metodologia de selenilação muito citada na literatura88, 89 é a da utilização de
tricloreto de fenilselenil (PhSeCl3) na selenilação de aldeídos e cetonas, como mostra o
Esquema 38:
Esquema 38 – Selenilação de aldeídos e cetonas promovidas por PhSeCl3.
1.3.7. Selenilação de cetonas por oxidação com oxigênio atmosférico
O presente estudo das selenilações de cetonas foi inspirado a partir de um trabalho
que relatou a preparação alquinil selenetos a partir de alcinos 90. O sistema reacional
apresentou varias vantagens a outros métodos como o uso de difenildisseleneto sem
ativação para formação do haleto correspondente, além da utilização dos dois grupos
fenilselenil, otimizando e diminuindo algumas etapas da síntese; outros fatores
interessantes são as condições suaves em que acontecem as reações: meio não anidro,
sem bases fortes e com água como subproduto. Outro aspecto interessante da reação é
que o oxidante não foi o oxigênio atmosférico e sim o DMSO (Esquema 39).
R'
R
O
R' OH
R
R' OH
R
PhSeCl
Cl Cl
PhSeCl
- HCl
- HCl
OR'
RCl2PhSe
OR'
RPhSe
Cl2
R = HR = H
R = HR = H
tioureia
PhSeCl3 PhSeCl Cl2+
CH3CN
R
O O
SePh
PhSeSePh
RMgBr2
Et4N+ Br-
43
Esquema 39 – Preparação de alquinil selenetos a partir alcinos terminais
O fato dos hidrogênios em posição α a carbonila terem caráter ácido assim como o
hidrogênio dos alcinos terminais, incentivou o estudo da selenilação de cetonas pela
mesma metodologia usada na selenilação de alcinos.
A selenilação de cetonas por oxidação com oxigênio atmosférico apresenta muitas
vantagens face às técnicas mais citadas na literatura, como:
- não é necessária a preparação do reagente de selênio eletrofilico 88,91, pois o
difenildisseleneto é usado diretamente na reação e é um reagente disponível
comercialmente;
- não é necessário o controle de temperatura do meio reacional, pois a reação é
realizada a temperatura ambiente;
- a reação ocorre em uma única etapa seguida por uma diluição e uma extração com
solvente orgânico.
R + 0,5 (PhSe)2CuI (cat.)
DMSO25º
R SePh
44
2. Objetivos
O presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a possibilidade de:
- Desenvolver novas metodologias sintéticas de selenilação de compostos carbonílicos
utilizando o difenildisseleneto;
- Examinar os efeitos das variáveis: tempo de reação, efeito de catalisador, efeito de
oxidantes, efeito de bases orgânicas e inorgânicas, solventes e tipo de composto
carbonílico;
- Aplicar métodos diferentes para compostos carbonílicos diferentes;
- Investigar e caracterizar por CG/EM e RMN ¹H possíveis seleno-compostos.
45
3. Resultados e Discussão:
3.1. Selenilação da Acetofenona
Como ponto de partida foi explorada a selenilação da acetofenona, utilizando
difenildisseleneto (PhSeSePh), descrita no Esquema 40, para a obtenção do1-fenil-2-
(fenilseleneto)etanona (produto (1)) e de1-fenil-2,2-di(fenilseleneto)etanona (produto
(2)).
Esquema 40 – Selenilação da acetofenona.
A selenilação da acetofenona para obtenção dos produtos (1), (2) e (3) ocorre
provavelmente por degradação do tipo halofôrmio. Não foi encontrado na literatura
nenhum registro sobre a identificação do produto (2) e (3), porém esses podem ser
deduzidos por estimativas espectroscópicas.
46
A primeira variável estudada foi tipo de sistema reacional, se fechado ou aberto e as
bases. Os resultados descritos na tabela 4 mostram que os melhores resultados foram
obtidos com a diciclohexilamina (exp. 16), com rendimento de 65% de (1), em 72h sem
a presença do produto (2); e com DBU (exp. 3), com rendimentos de 58% de (1), em
20h com a presença do produto (2), ambas em tubo aberto. O sistema com tubo aberto
apresentou, em todos os experimentos, melhores ou iguais rendimentos do produto
pretendido que os experimentos em sistemas fechados (Tabela 4).
Tabela 4 – Selenilação da acetofenona utilizando bases orgânicas.
Tubo Tubo TEMPO Rendimento Rendimento
Experimento Base Quant. Aberto Fechado Produto 1 Produto 2
1 DBU 1 gota --- X 1 dia 18% 0%
2* DBU 1 gota --- X 3 dias 25% 0%
3 DBU 1 gota X --- 20 hs. 58% 4%
4* DBU 3 gotas X --- 20 hs. 25% 0%
5 [(CH3)3Si]2NH 1 gota --- X 20 hs. 10% 0%
5 [(CH3)3Si]2NH 3 gotas --- X 20 hs. 8% 0%
6* [(CH3)3Si]2NH 5 gotas --- X 20 hs. 10% 0%
7 [(CH3)3Si]2NH 1 gota X --- 20 hs. 10% 0%
8* Colidina 1 gota --- X 3 dias 10% 0%
9* Colidina 3 gotas --- X 3 dias 10% 0%
11* Colidina 5 gotas --- X 3 dias 10% 0%
12* Colidina 1 gota X --- 3 dias 10% 0%
13 (C6H11)2NH 1 gota --- X 3 dias 15% 0%
14* (C6H11)2NH 3 gotas --- X 3 dias 20% 0%
15* (C6H11)2NH 10 gotas --- X 3 dias 28% 0%
16 (C6H11)2NH 1 gota X --- 3 dias 65% 0%
17 (C6H11)2NH 3 gotas X --- 3 dias 34% 0%
18* (C6H11)2NH 10 gotas X --- 3 dias 26% 0%
Reação: Acetofenona(0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5mL), RT, sem catalisador. Padrão C6H12
* Houve degradação parcial da cetona.
Foram realizados outros experimentos, utilizando bases inorgânicas, mas os
resultados não foram melhores que os observados anteriormente com as outras bases,
47
porém os resultados com hidróxido de sódio foram muito interessantes para a formação
do produto (2), com rendimentos de até 36% (Exp. 28), na Tabela 5.
Tabela 5 – Selenilação da acetofenona utilizando outras bases ou sem bases.
Experimentos Base Quant. TEMPO Rend. Produto 1 Rend. Produto 2
19 LiOH 0,5 mmol 20 hs. 10% 0%
20 K2CO3 0,5 mmol 20 hs. 10% 0%
21 K2HPO4 0,5 mmol 20 hs. 10% 0%
22* Bu4NOH 1 gota 20 hs. 20% 0%
23 (iPr)2Net 3 gotas 20 hs. 20% 0%
24* NEt3 3 gotas 20 hs. 20% 0%
25* NaOH 0,5 mmol 30 min. 20% 20%
26* NaOH 0,5 mmol 1 h. 10% 32%
27* NaOH 0,5 mmol 2 hs. 30% 10%
28* NaOH 1 cristal 20 hs. 18% 36%
29 --- --- 3 dias 15% 0%
30 --- --- 4hs. 0% 0%
Reação: Acetofenona(0,2 mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5 mL), RT em tubo aberto. Padrão C6H12
Houve degradação parcial da cetona.
Foram realizados experimentos sem base no meio reacional. E houve formação do
produto (1) com rendimentos estimados de 15% com 72 horas de reação, sem a
presença de (2) (Exp.29), em outros tempos de reação, não foi observada a presença dos
produtos desejados (Tabela 5).
48
3.2. Oxidações promovidas por salcomina
A fim de aperfeiçoar a reação de selenilação, foram utilizados, como catalisadores
os oxidantes (Na2O2 e salcomina) e o carbonato de potássio (K2CO3) (Exp.40 e
Exp.41), que favorecessem a oxidação na reação. A salcomina, um complexo de
cobalto, apresentou resultados muito interessantes atuando como catalisador e oxidante
nas selenilações das cetonas estudas.
Complexos de cobalto, como a salcomina, têm sido amplamente utilizados como
catalisadores de oxidação em diversos processos92. A salcomina é complexo de cobalto,
também conhecido como Co (salen) [Salen = N, N'-bis (salicilidene) etilenodiamina]
(Figura 3).
Figura 3 – Estrutura da Salcomina
O complexo salcomina foi estudado como ativador de oxigênio para a oxidação
seletiva de compostos utilizando a água como solvente e oxigênio molecular como
oxidante, como descrito na oxidação catalítica de álcool veratrílico (Esquema 41)93, 94..
Esquema 41 – Oxidação catalítica do álcool veratrílico promovida por salcomina
49
A salcomina é utilizada, também em oxidações de fenóis substituídos95, 96 oxidações
de mercaptanol97, oxidação de alcenos e álcoois98-109, oxidação de aminas primárias110 e
na epoxidação de alcenos111.
A salcomina apresentou os melhores resultados em um tempo reacional bem
pequeno (15 minutos), com rendimentos de 75% do produto (1) (Exp.35), mas com a
presença do produto (2) com 15% de rendimento. As reações que utilizaram o Na2O2
(Exp.42 e Exp.43) ou o carbonato de potássio não apresentaram o produto (2), mas
tiveram rendimentos entre 10 e 15%, apenas do produto (1)(Tabela 6).
Foram realizados experimentos com cinco solventes diferentes (tabela 6), os
melhores resultados foram observados com o DMSO (Exp.35), com 75% de rendimento
do produto (1), com a acetonitrila (CH3CN) apresentando o segundo melhor resultado
(Exp.36), seguida do DMF (Exp.37) com 45% e 30%, respectivamente, de rendimento
do produto (1). As reações que utilizaram o dioxano (Exp.39), que aparece numa faixa
que encobre alguns picos importantes da reação e HMPT (Exp.38) apresentaram os
piores resultados em termos de rendimento, apenas 28% e 15%, respectivamente, do
produto (1).
50
Tabela 6 – Selenilação da Acetofenona utilizando DBU
Catalisador TEMPO Solvente Rendimento Rendimento
Experimentos Base Quant. Cat. Quant. (0,5 mL) Produto 1 Produto 2
31* DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 3 dias DMSO 0% 0%
32* DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 4 hs. DMSO 50% 10%
33 DBU 1 gota Salcomina 1 mg 2 horas DMSO 53% 10%
34 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 30 min. DMSO 55% 10%
35 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 15 min. DMSO 75% 15%
36 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 15 min. CH3CN 45% 10%
37 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 15 min. DMF 30% 5%
38 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 15 min. HMPT 15% 5%
39 DBU 1 gota Salcomina 1 mg. 15 min. Dioxano 28% 5%
40* DBU 1 gota K2CO3 10 mg. 3 dias DMSO 10% 0%
41 DBU 1 gota K2CO3 10 mg. 4 hs. DMSO 0% 0%
42* DBU 1 gota Na2O2 10 mg. 3 dias DMSO 15% 0%
43* DBU 1 gota Na2O2 10 mg. 4 hs. DMSO 0% 0%
44 DBU 1 gota --- --- 15 min. DMSO 18% 5%
45 DBU 1 gota --- --- 30 min. DMSO 28% 0%
46 DBU 1 gota --- --- 1 h. DMSO 30% 0%
47 DBU 1 gota --- --- 2 hs. DMSO 38% 4% Reação: Acetofenona(0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol), RT em tubo aberto. Padrão C6H12
* Houve degradação do produto de partida.
A salcomina, que foi escolhida como o catalisador mais eficiente devidos aos
resultados anteriores, teve sua massa aferida quantitativamente na reação. Estudos
anteriores mostraram que, em quantidades maiores que 1mg de salcomina havia
diminuição dos rendimentos do produto final, assim o estudo da quantidade de
catalisadores no meio reacional, foi feito com base na diminuição de sua quantidade na
reação e a fim de obter melhores rendimentos do produto desejado com quantidades
menores de catalisadores.
Foram feitas soluções de salcomina a 10mg/mL e 1mg/mL, solubilizadas por
DMSO (tabela 4). Foi observado que mesmo concentrações muito pequenas, como
0,1mg de salcomina (Exp.48), apresentam bons rendimentos como o de 52% do produto
(1) deste último caso. Também foi observado que o melhor resultado apresentado
(Exp.50), com 65% do produto (1) e 23% do produto (2), foi com 1,0 mg de salcomina
como apresentado na tabela 6 (Exp.35) anteriormente, mas sempre com importantes
quantidades do produto (2).
51
Foi observado em quantidades menores de salcomina o rendimento do produto (1)
decresce com o aumento do tempo de reação enquanto o rendimento do produto (2)
aumenta com aumento do tempo reacional (Tabela 7) conforme a sequência reacional
do Esquema 40.
Tabela 7 – Efeito da quantidade de salcomina na selenilação da acetofenona.
Exp. TEMPO 0,01mg de Salc. 0,05mg de Salc. 0,1mg de Salc. 0,5mg de Salc. 1,0mg de Salc. 2,0mg de Salc.
48 15 min. p1=43% e p2=10% p1=42% e p2=25% p1=52% e p2=10% p1=33% e p2=8% p1=33% e p2=13% p1=40% e p2=16%
49 30 min. p1=38% e p2=18% p1=40% e p2=29% p1=45% e p2=10% p1=30% e p2=12% p1=51% e p2=16% p1=50% e p2=18%
50 1 hora p1=27% e p2=20% p1=38% e p2=32% p1=40% e p2=16% p1=29% e p2=16% p1=65% e p2=23% p1=58% e p2=21%
51 2 horas ---- ---- p1=43% e p2=30% ---- p1=55% e p2=23% ----
52 4 horas ---- ---- ---- ---- p1=57% e p2=23% ----
Reação: Acetofenona(0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5mL), RT .Padrão C6H12
(----) não foi realizado experimento.
52
3.3. Identificação do Produto da reação de selenilação com a acetofenona
O 1-fenil-2-(fenilselenil)etanona (produto (1)) apresenta picos característicos,na
região do espectro de RMN ¹H, em δ 7.95 – 7.75(m, 2H), 7.55 – 7.15(m, 8H),
4.15(s,2H)112.
Figura 4 – Espectro de RM� ¹H do1-fenil-2-(fenilselenil)etanona (Produto 1) e de1-
fenil-2,2-di(fenilselenil)etanona (Produto 2).
53
Os principais picos do espectro de massas desses compostos são o m/z = 105 devido
ao fragmento [C6H5C≡O+] que, também é o pico base e o pico m/z = 77 devido ao
fragmento [C6H5+], além do pico do íon molecular m/z =276 (Esquema 42).
Figura 5 – Espectro de Massas do1-fenil-2-(fenilselenil)etanona (Produto 1)
O
SePh
- CH2SePh
O
m/z = 105 (100%)m/z = 276
m/z = 65
m/z = 51
-S
ePh
m/z = 91
- C2H2
m/z = 77
- CO
- C 2H 2
O
-CO
m/z = 117 (5%)
Esquema 42 – Esquema de fragmentação da acetofenona.
54
3.4. Aplicação do método de selenilação para diferentes cetonas
Depois de encontrados uma boa base (a DBU), um bom solvente (o DMSO), um
bom catalisador (a salcomina) no estudo reacional para a acetofenona, o método foi
aplicado para outras cetonas.
3.4.1. Selenilação da cicloexanona
Nos primeiros testes realizados, com o objetivo da selenilação da cicloexanona a 2-
fenilselenilcicloexanona (produto (4)) de acordo com o Esquema 43, utilizando o
mesmo método usado na selenilação da acetofenona (Exp.35 ,Tab.6 ) não foi obtido o
produto desejado com 15 minutos de reação.
Solvente
base
0,2mmol
0,1mmol
O
PhSeSePh
O
SePh
(4)
Esquema 43 – Selenilação da cicloexanona
A fim de aperfeiçoar a reação foi variada a quantidade de salcomina e de DBU
(Exp. 58 – 60) na reação e o produto (4) foi obtido com melhor rendimento, 36% em 20
horas, no Exp.58.
Ao variar o tempo, mantendo as mesmas quantidades de DBU (1gota) e salcomina
(1mg) utilizadas na selenilação da acetofenona, foi observado o aparecimento do
produto (4) por dados RMN 1H e MS comparados com dados da literatura113, 114.
55
Tabela 8 – Variação das bases e catalisadores na selenilação da cicloexanona.
Experimento TEMPO Salcomina BASE QUANTIDADE RENDIMENTO
53* 20 horas sem salcomina (Me3Si)2NH 3 gotas 4%
54* 20 horas sem salcomina NEt3 3 gotas 0%
55 20 horas sem salcomina K2CO3 10 mg 3%
56 20 horas sem salcomina KHCO3 10 mg 2%
57* 20 horas sem salcomina Bu4NOH 1 gota 44%
58 20 horas 1 mg DBU 1 gota 36%
59 20 horas 1 mg DBU 2 gotas 21%
60* 20 horas 1 mg DBU 4 gotas 0%
61* 20 horas 1 mg Bu4NOH 1 gota 66%
62* 48 horas 1 mg Bu4NOH 1 gota 0%
63* 8 horas 1 mg Bu4NOH 1 gota 43%
64 4 horas 1 mg Bu4NOH 1 gota 11%
Reação: Cicloexanona (0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5mL), RT Padrão C6H12
* Houve degradação do produto e partida.
Foram observados resultados animadores quando da utilização do Bu4NOH como
base, com rendimentos muito maiores que os observados para as outras bases estudadas,
apresentando rendimento de 44% do produto (4) (Exp.57, Tab. 8).
Para aperfeiçoar a reação com a utilização do Bu4NOH, uma base mais forte que a
DBU (1 gota), atuando como base, foi variando o tempo e, novamente os melhores
resultados foram obtidos com o tempo de 20 horas, porém, neste caso foi utilizada a
Salcomina como catalisador obtendo o melhor resultado em termos de rendimento de
(4), estimados em 66% (Exp.61, Tab. 8)
Como descrito na tabela 8, a Salcomina teve um papel de destaque na selenilação da
ciclohexanona, utilizando o Bu4NOH como base, pois a adição desse catalisador fez
aumentar de forma considerável o rendimento do produto (4).
Outra característica importante observada se for comparada a selenilação da
cicloexanona com a selenilação da acetofenona é que a selenilação da cicloexanona é
mais lenta que a da acetofenona.
56
3.4.2. Identificação do Produto da reação de selenilação com a cicloexanona Os principais picos do Espectro de RMN ¹H, observados para o 2 –
fenilselenilciclohexanona (produto (4)) são δ7.55-7.20(5H,m), 3.95-3.80(1H,m), 3.05-
2.85 (1H,m), 1.60(7H,m), descritos na literatura113, 114
Figura 6 - Espectro de RM� ¹H do produto da Selenilação da ciclohexanona.
Os principais picos do espectro de massas do produto da selenilação da
ciclohexanona são m/z = 41 devido ao fragmento [M – SePh]; m/z = 55 devido ao
fragmento [CH2=CH-C=O+]; m/z = 97 devido ao fragmento [-SePh]; o m/z = 158
devido ao fragmento [HSePh+] e o m/z = 69 devido ao fragmento [C5H9+] e íon
molécula m/z = 254 (Esquema 44).
57
Figura 7 - Espectro de Massas do produto da Selenilação da ciclohexanona.
O
SePh
O
O
HSePh
O
- SePh
- CO- C2H4
m/z = 254 m/z = 55
m/z = 41(100%)
m/z = 158
m/z = 97 m/z = 69
-
Esquema 44 – Esquema de fragmentação do produto da selenilação da
ciclohexanona.
58
3.5. Selenilação da 1,4-tetralona
Esquema 45– Selenilação da 1,4-tetralona
A selenilação da 1,4-tetralona (Esquema 45) ocorre exatamente igual à selenilação
da acetofenona, utilizando DBU como base, DMSO como solvente e catalisada por
salcomina, em 15 minutos de reação com rendimento de 65% (Exp.65, Tab. 9). As
outras tentativas de obtenção do Produto 5 (Exp.66 – 69) não obtiveram o mesmo
sucesso, pois o produto desejado (5) foi encontrado em rendimentos inferiores.
Ao trocar a DBU por Bu4NOH como base no meio reacional, o rendimento do
produto desejado caiu para 25%, com 1mg de salcomina (Exp.68, Tab. 9) e 30% sem
salcomina (Exp.69, Tab. 9), com tempo reacional de 8 horas, o produto de partida não
sofre degradação. Em tempos menores não é observada a formação do produto
desejado.
A reação com DBU sem catalisador (salcomina) tem rendimento bem inferior (15%)
e com tempo de reação maior (2 horas) ao com o catalisador (Exp.67, Tab. 9) .
59
Tabela 9 – Variação de base e catalisador na selenilação da 1,4-tetralona
Experimento TEMPO BASE SALCOMINA RENDIMENTO
65 15 min. DBU 1 mg 65%
66 15 min. DBU sem salcomina 0%
67 2 horas DBU sem salcomina 15%
68* 8 horas Bu4NOH 1 mg 25%
69 8 horas Bu4NOH sem salcomina 30%
Reação: 3,4-dihidro-1(2H)-naftalenona(0,2 mmol) + PhSeSePh(0,1 mmol) + DMSO(0,5 mL), RT,Padrão C6H12
* Houve degradação do produto e partida.
60
3.6. Identificação do produto da reação de selenilação com 1,4-tetralona
O produto (5) obtido na selenilação da 1,4-tetralona apresenta picos característicos,
na região do espectro de RMN ¹H, em δ 1.6 – 1.7(m, 2H), 1.8 – 2.1(m, 2H), em δ 2.15 –
2.25(m, 2H), δ 6.6 – 7.85(m, 5H) e em δ 3.8 – 3.85(m, 1H) os dados foram comparados
com os dados da literatura 89 do produto com dois átomos de cloro ligados ao selênio.
Figura 8 - Espectro de RM� ¹H do produto da Selenilação da 1,4-tetralona
Os principais picos do espetro de massas do produto da selenilação da 1,4 –
tetralona são o m/z = 145 devido a perda de [- PhSeH]; o fragmento m/z = 127 devido a
[-PhSeH e H2O] e o m/z = 115 devido a [-PhSeH e CH2O] e íon molecular de m/z = 302
(Esquema 46).
61
Figura 9 - Espectro de Massas do produto da Selenilação da 1,4-tetralona
Esquema 46 – Esquema de fragmentação do produto da selenilação da 1,4-
tetralona
62
3.7. Selenilação da 3-metilbutan-2-ona
Com o objetivo de avaliar a regioseletividade foi estudada a selenilação da 3-
metilbutan-2-ona (Esquema 47), aplicando as mesmas metodologias utilizadas na
selenilação das cetonas anteriores.
Esquema 47 – Selenilação da 3-metilbutan-2-ona
Ao utilizar a metodologia que apresentou melhor resultado na selenilação da
acetofenona (Exp.35 ,Tab.6) foi observado o aparecimento dos produtos a partir de uma
hora de reação (Tabela 10). Um aspecto interessante foi a diminuição do rendimento do
produto (7) com o aumento do tempo da reação enquanto o produto (6) permaneceu
com o mesmo rendimento mesmo após 4 horas de reação (Exp.73 e 74,Tab. 10).
Foi observado que com o aumento do tempo reacional para 20 horas e com o
aumento da quantidade base (DBU), a formação do produto (6) é majoritária e há uma
diminuição acentuada dos rendimentos do produto (7) (Exp.77, Tab. 10).
Não houve degradação dos produtos de partida em nenhum dos experimentos com a
3-metilbutan-2-ona.
63
Tabela 10 – Variação do tempo e da base da reação selenilação da 3-metilbutan-2-
ona
Experimentos TEMPO DBU PRODUTO 6 PRODUTO 7
70 15 min. 1 gota 0% 0%
71 30 min. 1 gota 0% 0%
72 1 hora 1 gota 50% 50%
73 2 horas 1 gota 50% 25%
74 4 horas 1 gota 50% 25%
75 20 horas 1 gota 50% 25%
76 20 horas 2 gotas 60% 18%
77 20 horas 3 gotas 74% 18%
78 20 horas 4 gotas 70% 20%
Reação: 3-metilbutan-2-ona, (0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5mL), RT, 1mg de salcomina.
Padrão: C6H12
64
3.8. Identificação do produto da reação de selenilação com 3-metilbutan-2-ona
Os principais picos, de RMN ¹H, observados na identificação do produto (7)
observados na literatura são δ = 7.53-7.45(2H, m), 7.29-7.24 (3H, m), 3.65(2H, s), 2.88
(1H, h, J=6.9 Hz), 1.07 (6H, d, J=6.9Hz) de acordo com dados da literatura114.
No RMN ¹H do produto (6) os principais picos são δ = 7.54-7.21(5H, m), 2.36(3H,
s), 1.50(6H, s) de acordo com dados da literatura 112.
Figura 10 - Espectro de RM� ¹H dos produtos da selenilação da 3-metilbutan-2-
ona.
65
Os principais picos do espectro do produto (7) são o m/z = 43, que é o pico base do
composto, devido ao fragmento [(CH3)2CH+] e a ausência do pico M – 43 que é
característico produto (6), além da presença do pico de m/z = 71 que não aparece nesse
último, o pico do íon molecular é o m/z = 242 (Esquema 48).
Figura 11 - Espectro de Massas da 3-metil-1-fenilselenilbutan-2-ona.
66
- Se
Esquema 48 – Esquema de fragmentação da 3-metil-1-fenilselenilbutan-2-ona.
67
Os principais picos do produto (6) são devidos aos fragmentos m/z = 43 e M – 43
devido à [CH3C≡O+] que nesse composto é o pico base, porém, no espectro do produto
(7)não aparece o pico M – 43 e o seu pico base é devido ao fragmento [(CH3)CH+]. O
pico do íon molecular é o m/z = 242 (Esquema 49).
Figura 12 - Espectro de Massas 3-metil-3-fenilselenilbutan-2-ona.
SePh
O O
SePh
O
PhSe
SePhm/z = 157
O
m/z = 158
HSePh- Se
m/z = 242
m/z = 43 (100%)
m/z = 78
m/z = 242m/z = 199 (M - 43)
-
- CH3CO
Esquema 49 – Esquema de fragmentação da 3-metil-3-fenilselenilbutan-2-ona.
68
3.9. Análise do Cromatograma da selenilação da 3-metilbutan-2-ona
Como os espectros de massas do produto (6) e do produto (7) tem fragmentações
muito parecidas, foi utilizado os dados do cromatograma (figura 13) que confirma a
interpretação espectral anterior (Esquemas 48 e 49; Espectros 8 e 9), pois o pico 3, do
cromatograma, que corresponde ao produto (6) é bem maior que o pico 4, do
cromatograma, do produto (7) mostrando uma clara preferência para o lado mais
impedido das cetonas, preferência confirmada na selenilação da butanona
posteriormente.
Figura 13 – Cromatograma da selenilação da 3-metilbutan-2-ona.
69
3.10. Selenilação da butanona
Com o objetivo de promover a selenilação da butanona (Esquema 50), foi aplicada a
mesma metodologia utilizada na selenilação da 3-metilbutan-2-ona, pois as estruturas se
assemelham e ensaios semelhantes às selenilação da acetofenona (Exp.35 ,Tab.6) e o
da ciclohexanona (Exp.61, Tab. 8).
Esquema 50 – Selenilação da butan-2-ona
Em condições experimentais semelhantes às usadas na selenilação da 3-metilbutan-
2-ona foram obtidos os melhores resultados na selenilação da butanona (Exp.77, Tab.
10), porém a utilização da salcomina (1mg) nesta selenilação produziu rendimentos
menores aos observados na selenilação da 3-metilbut-2-ona (Exp.79 e 81 Tab.11).
Foi observado que o aumento da quantidade de DBU na reação há redução leve dos
rendimentos dos produtos (8) e (9) (Exp.80, 82 e 83,Tab.11)..
Ao variar as bases, na selenilação da butanona, foi observado que ao trocar a DBU
por Bu4NOH houve queda acentuada nos rendimentos dos produtos desejados
(Exp.84,Tab.11), assim como observado na selenilação da 3-metilbutan-2-ona. Foi
realizada a troca da DBU pelo oxidante I2 e observou-se aumento dos rendimentos dos
produtos (8) e (9) (Exp.85,Tab.11).
70
Tabela 11 – Variação de DBU, salcomina e outras bases na selenilação da
butanona.
Experimentos BASE QUANTIDADE SALCOMINA PRODUTO 8 PRODUTO 9
79 DBU 1 gota 1 mg 52% 5%
80 DBU 1 gota sem salcomina 60% 13%
81 DBU 2 gotas 1 mg 35% 4%
82 DBU 2 gotas sem salcomina 57% 12%
83 DBU 4 gotas sem salcomina 56% 11%
84 Bu4NOH 1 gota sem salcomina 23% 7%
85 I2 0,1 mmol sem salcomina 70% 15%
Reação: butan-2-ona a (0,2mmol) + PhSeSePh(0,1mmol) + DMSO(0,5mL), 20 horas, RT Padrão: C6H12
Obs: O I2 não é base e sim um oxidante.
71
3.11. Identificação do produto da reação de selenilação com a butanona
Os principais picos, de RMN ¹H, observados na identificação do produto (9) são δ =
7.45-7.05 (5H, m), 3.47(2H, s), 2.45 (2H, q, J=7.3 Hz), 0.91 (3H, t, J=7.3 Hz) de acordo
com a literatura115.
No RMN ¹H do produto (8) os principais picos são δ = 7.55-7.20(5H, m), 3.78(1H,
q, J=7.0 Hz), 2.28 (3H, s), 1.45(3H, d, J=7.0 Hz) de acordo com a literatura116.
Figura 14 - Espectro de RM� ¹H do produto da Selenilação butan-2-ona
72
Os principais picos presentes no espectro de massas do produto (8) são m/z = 43 e o
M – 43 que são devido ao fragmento [CH3C=O+]; o M – 71 que é devido ao fragmento
[CH3C(=O)CHCH3+] e o fragmento m/z = 77 devido à [C6H5
+] (Esquema 51).
Figura 15 - Espectro de Massas da 3-fenilselenilbutan-2-ona.
SePh
O O
SePh
Se
O
SePh
m/z = 228
m/z = 43
m/z = 185
m/z = 77 m/z = 51m/z = 157
m/z = 105 (100%)
1C2H2
-Se
-
Ph
O
Esquema 51 – Esquema de fragmentação da 3-fenilselenilbutan-2-ona.
73
Os principais picos do produto (9) são o m/z = 57 devido ao fragmento
[CH3CH2C=O+] que é o pico base do composto e não aparece no espectro do produto
(8), além da ausência do pico m/z = 43 e M – 43, que são picos característicos do
produto (8) (Esquema 52).
Figura 16 - Espectro de Massas 1-fenilselenilbutan-2-ona.
Esquema 52 – Esquema de fragmentação 1-fenilselenilbutan-2-ona.
74
4. Conclusões e Perspectivas
As reações de selenilações de cetonas utilizando o difenildisselenetos foram
realizadas com sucesso para todas as cetonas estudas.
O melhor solvente utilizado nas selenilações foi o DMSO, pois além de atuar como
solvente, também, atua como oxidante na reação.
A melhor base utilizada na maioria das selenilações foi o DBU, exceto para a
selenilação da cicloexanona que apresentou melhores resultados com uma base mais
forte a Bu4NOH.
As reações catalisadas por salcomina apresentaram os melhores em todas as
selenilações se comparadas a reações não catalisadas ou sem uso de catalisadores.
A selenilação da acetofenona apresentou seu melhor resultado para rendimento do
produto 1 de 75% com 15% do produto 2 em apenas 15 minutos de reação, de acordo
com o experimento 35. O melhor rendimento do produto 2 foi observado no
experimento 28, com NaOH atuando como base.
Um resultado muito interessante foi o obtido utilizando a (C6H5)2NH na selenilação
da acetofenona, com rendimento de 65% do produto 1 e sem a presença do produto 2,
de acordo com o experimento 16, porém o tempo de reação, de 72 horas é um pouco
longo.
A selenilação da 1,4-tetralona ocorre de forma semelhante ao experimento 35 da
selenilação da acetofenona com rendimento estimado de 65%.
O produto da selenilação da 1,4-tetralona não foi identificado na literatura, sua
identificação foi feita por estimativas espectroscópicas e por comparação com dados da
literatura de um produto similar89, 121 que apresenta dois átomos de cloro ligados ao
átomo de selênio.
75
A selenilação da cicloexanona foi obtida com melhor rendimento, de 66%,
utilizando o Bu4NOH que é uma base mais forte que a DBU.
A selenilação da 3-metilbutan-2-ona foi obtida com melhor rendimento (70% do
produto 6 e 25% do produto 7) de acordo com o experimento 77. O aumento da
quantidade de DBU fez aumentar o rendimento do produto 6 e diminui o rendimento de
7.
A selenilação da butanona apresentou bons rendimentos em dois experimentos, em
um deles a reação foi catalisada pela salcomina e a DBU foi utilizada como base e na
outra reação não foi utilizado catalisador nem base, que foram substituídos por I2 que
atua como oxidante na reação, como descrito nos experimentos 80 e 85.
As metodologias de selenilação da acetofenona descritas anteriormente apresentam
algumas vantagens frente a metodologias descritas na literatura, pois no geral
apresentam rendimentos maiores ou bem próximos dos descritos na literatura, o tempo
de reação é menor que na maioria das metodologias descritas, não precisa de controle de
temperatura, na maioria das metodologias é necessário preparar o reagente de selênio ou
organometálicos86-88, 90, 91, 112-128.
A necessidade de preparar o reagente de selênio aumenta o numero de etapas da
reação, cuidados com umidade, temperatura etc. além de gerar subprodutos no final da
reação o que não ocorre na metodologia descrita nesta tese, pois a reação ocorre de
forma suave sem controle de temperatura, com bases fracas etc. e os dois grupos
fenilsselenil do difenildisseleneto são utilizados na reação.
76
5. Parte Experimental
5.1. Materiais
5.1.1. Reagentes e Solventes
Foi preparada uma solução com 5mg de salcomina em 1 mL de DMSO.
Todos os outros reagentes e solventes foram adquiridos com grau analítico, e
utilizados sem purificação prévia.
5.1.2. Aparelhagem
- Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear VARIAN EM 390 (90MHz);
- Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear VARIAN Unit plus 300 (300Mhz);
- - Cromatógrafo Gasoso acoplado a Espectrômetro de Massa SHIMADZU Mat GCQ
Quadrupolo usando uma coluna capilar DB-5, 30m;
- Agitador Magnético cinco pontos simultâneos IKA.
77
5.2. Metodologia
5.2.1. Procedimento para a selenilação da acetofenona (Esquema 41)
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,2 mmol de acetofenona, 0,1
mmol de difenildisseleneto, 1 gota de DBU, salcomina(a quantidade variou de 0,01mg
até 2 mg (Tabela 7)), 0,5 mL de DMSO. Após o término da reação (variaram de 15
minutos até 72 horas) foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água
destilada. O produto foi extraído com 1 mL de CCl4. O rendimento foi determinado por
RMN 1H fazendo um espectro do estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de
cicloexano (padrão interno).
1-fenil-2-(fenilselenil)etanona: RMN¹H 7.95 – 7.75(m, 2H), 7.55 – 7.15(m, 8H),
4.15(s,2H)., EM: 276 (M , 10%); 105 (100%); 91 (11%); 77 (60%); 65 (14%); 51
(35%), CCl4, ciclohexano.
Foram realizados outros experimentos em condições semelhantes às anteriores,
substituindo a salcomina por carbonato de potássio (10 mg) e por peróxido de sódio (10
mg) e sem catalisador (Tabela 6)
Na análise da eficiência dos solventes, nas mesmas condições iniciais foram
realizados outros experimentos, substituindo o solvente DMSO por acetonitrila (0,5
mL); por DMF (0,5mL); por HMPT (0,5mL) e por dioxano(0,5mL) com todas as outras
condições reacionais inalteradas (Tabela 6).
Na análise da eficiência das bases, nas mesmas condições iniciais foram realizados
outros experimentos, substituindo DBU por dicicloexilamina (1-10 gotas, 72 horas); por
colidina (1-5 gotas, 72 horas); por hidróxido de sódio P.A. (0,5 mmol, 1-20 horas ); por
[(CH3)3Si]2NH (1-5 gotas, 20 horas); por hidróxido de lítio (0,5 mmol, 20 horas);
carbonato de potássio(0,5 mmol, 20 horas); por fosfato de potássio monobásico (0,5
mmol, 20 horas); por diispropiletilamina (3 gotas, 20 horas); por trietilamina (3gotas, 20
horas) e por Bu4NOH (1gota, 20 horas). Os experimentos foram realizados sem
salcomina, em tubo aberto ou fechado conforme as tabelas 4 e 5.
78
5.2.2. Procedimento para a selenilação da cicloexanona (Esquema 43)
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,2 mmol de acetofenona, 0,1
mmol de difenildisseleneto, 1 gota de Bu4NOH, 1 mg de salcomina ou sem catalisador,
0,5 mL de DMSO. Após o tempo final de reação (os tempos variaram de 4 horas até 48
horas) foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O
produto foi extraído com 1 mL de CCl4. O rendimento foi determinado por RMN 1H
fazendo um espectro do estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de
cicloexano (padrão interno).
2-fenilselenilciclohexanona:RMN¹H, 7.55-7.20(5H,m), 3.95-3.80(1H,m), 3.05-2.85
(1H,m), 1.60(7H,m); EM: 254(M, 52%), 158(51%), 97 (35%) 78 (42%), 69 (55%), 55
(39%), 41 (100%).
Na análise da eficiência das bases, nas mesmas condições iniciais foram realizados
outros experimentos, substituindo DBU por [(CH3)3Si]2NH (3 gotas, 20 horas); por
bicarbonato de potássio(10 mg, 20 horas); por carbonato de potássio (10 mg, 20 horas);
por trietilamina (3gotas, 20 horas) e por Bu4NOH (1gota, 1-20 horas) conforme a
Tabela 8.
5.2.3. Procedimento para a selenilação de 1,4-tetralona (Esquema 45)
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,2 mmol de 3,4-dihydro-1(2H)-
naphthalenona, 0,1 mmol de difenildisseleneto, 1 gota de DBU ou 1 gota de Bu4NOH, 1
mg de salcomina, 0,5 mL de DMSO. Após 15 minutos de reação foi adicionado 1 mL
de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O produto foi extraído com 1 mL
de CCl4. O rendimento foi determinado por RMN 1H fazendo um espectro do estrato
bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno).
2-(fenilselenil)-3,4-dihidronaftalen-1(2H)-ona: RMN¹H, 1.6 – 1.7(m, 2H), 1.8 –
2.1(m, 2H), em δ 2.15 – 2.25(m, 2H) e em δ 3.8 – 3.85(m, 1H), CCl4, cicloexano. EM:
302(M, 8%), 221 (7%), 157 (5%), 145 (100%), 127 (21%), 117 (45%), 91 (31%), 77
(27%), 65 (15%), 51(20%).
79
Foram realizados outros experimentos em condições semelhantes às inicias sem a
salcomina e com DBU (1gota, 15 minutos e 2 horas). E outro experimento com
Bu4NOH e sem salcomina (1gota, 8 horas) conforme a Tabela 9.
5.2.4. Procedimento para a selenilação da 3-metilbutan-2-ona (Esquema 47)
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,2 mmol de 3-metilbutan-2-
ona, 0,1 mmol de difenildisseleneto, 4 gota de DBU, 1 mg de salcomina, 0,5 mL de
DMSO. Após 20 horas de reação foi adicionado 1 mL de uma solução de HCl 2N e 10
mL de água destilada. O produto foi extraído com 1 mL de CCl4. O rendimento foi
determinado por RMN 1H fazendo um espectro do estrato bruto em clorofórmio,
contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno).
3-metil-1-fenilselenilbutan-2-ona: RMN¹H, 7.53-7.45(2H, m), 7.29-7.24 (3H, m),
3.65(2H, s), 2.88 (1H, h, J=6.9 Hz), 1.07 (6H, d, J=6.9Hz), CCl4, cicloexano; EM: 242
(M, 12%), 157(12%), 91 (50%), 77 (31%), 71 (41%), 65 (8%), 43 (100%), 41 (33%).
3-metil-3-fenilselenilbutan-2-ona: 7.54-7.21(5H, m), 2.36(3H, s), 1.50(6H, s),
CCl4, cicloexano; EM: 242 (M, 21%), 199 (78%), 158(15%), 157(29%), 119 (50%), 91
(13%), 78 (48%), 57 (32%), 43 (100%), 41 (75%).
Foram realizados outros experimentos em condições semelhantes às iniciais,
diminuindo a quantidade de DBU para uma gota, com tempo variando de 15 minutos a
4 horas. Também nas mesmas condições experimentais foi variada a quantidade de
DBU, de 1/5 de uma gota até 4 gotas em 20 horas de reação, conforme a Tabela 10.
5.2.5. Procedimento para a selenilação da 2-butanona (Esquema 50)
Em um tubo de ensaio de fundo chato, adicionou-se 0,2 mmol de 2-butanona, 0,1
mmol de difenildisseleneto, 4 gota de DBU, 1 mg de salcomina(ou sem salcomina e
DBU e com I2(0,1 mmol)), 0,5 mL de DMSO. Após 20 horas de reação foi adicionado 1
mL de uma solução de HCl 2N e 10 mL de água destilada. O produto foi extraído com 1
80
mL de CCl4. O rendimento foi determinado por RMN 1H fazendo um espectro do
estrato bruto em clorofórmio, contendo 0,05 mmol de cicloexano (padrão interno).
1-fenilselenilbutan-2-ona: RMN¹H, 7.45-7.05 (5H, m), 3.47(2H, s), 2.45 (2H, q,
J=7.3 Hz), 0.91 (3H, t, J=7.3 Hz), CCl4, cicloexano; EM: 228 (M, 30%), 172 (22%),
171 (20%), 157 (18%), 91 (80%), 77 (43%), 57 (100%), 51 (31%), 39 (12%).
3-fenilselenilbutan-2-ona:7.55-7.20(5H, m), 3.78(1H, q, J=7.0 Hz), 2.28 (3H, s),
1.45(3H, d, J=7.0 Hz), CCl4, cicloexano; EM: 228 (M, 52%), 185 (69%), 157 (51%),
105 (100%), 77 (55%), 65 (13%), 51 (33%), 43 (73%), 39 (22%).
Foram realizados outros experimentos em condições semelhantes às iniciais,
variando a quantidade de DBU de uma gota até 4 gotas, com tempo de 20 horas com e
sem salcomina Também nas mesmas condições experimentais a DBU foi substituída
por Bu4NOH (1gota) e por I2 (0,1 mmol) ambos em 20 horas, conforme a Tabela 11.
81
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