Organocatálise assimétrica: preparação de novos organocatalisadores e desenvolvimento de novas metodologias

Resumo

Atualmente, é crescente o emprego de organocatalisadores para induzir estereosseletividade. A organocatálise, ou seja, o uso de moléculas orgânicas de baixo peso molecular para catalisar transformações orgânicas na ausência de metais, é uma ramificação da catálise assimétrica que tem se desenvolvido muito rapidamente nos últimos oito anos. As reações organocatalisadas são classificadas de acordo com os seus dois diferentes métodos de ativação: não-convalente e covalente. Neste contexto, a utilização de sais de amônio quirais para indução de assimetria, em condições catalíticas (CTF assimétrica), começou a receber atenção especial a partir da década de 70. Atualmente os catalisadores mais utilizados têm sido os derivados do BINOL e de alcalóides da cinchona. Assim, pretendemos preparar novos organocatalisadores, que incorporem em suas estruturas derivados de carboidratos e esteróides, em combinação com o alcalóide cinchona e alguns dos seus derivados. De posse dos catalisadores quirais de transferência de fase, pretendemos avaliar o desempenho dos mesmos em diversas reações visando a síntese de moléculas biologicamente ativas. Dentre elas, podemos destacar à síntese de a-aminoácidos, g-lactamas e alcalóides quirais. De maneira similar, prepararemos, tiouréias, selenouréias e derivados squaramídicos que incorporem em suas estruturas um núcleo quiral derivado de esteróides, os quais devem atuar como agentes responsáveis pela transferência da quiralidade ao substrato. Estas novas classes de organocatalisadores, deverão ser testadas como mediadores quirais, em reações de adição conjugada de nucleófilos de carbono a acilfosfonatos a,b- insaturados visando a síntese de lactonas e lactamas quirais. Adicionalmente, pretendemos empregar esta metodologia, na síntese de substâncias a síntese dos fármacos Baclofen e Pregabalina. Atualmente, é de grande interesse na área da catálise assimética o desenvolvimento de reações que possam ser realizadas em meio aquoso. A substituição de solventes orgânicos por água minimiza o impacto ambiental, além de ter baixo custo e apresentar menor periculosidade operacional. No entanto, o uso de água como solvente reacional nem sempre é eficiente, pois a água muitas vezes inibe a atividade do catalisador ou altera a enantiosseletividade. Por isso, o design apropriado da estrutura do catalisador deve ser encontrado, para que altos níveis de enantiosseletividade sejam atingidos. Com este objetivo, pretende-se preparar novos organocatalisadores derivados do aminoácido L-prolina e, posteriormente, aplicá-los reações de adições conjugadas de nitrometano e malonatos a olefinas deficientes de elétrons, tendo água como único solvente reacional. Deve-se salientar que os produtos obtidos através destas reações são de grande interesse da indústria farmacêutica, uma vez que ambos, são intermediários chaves para síntese de vários fármacos. Pretendemos também, testar a atividade biológica dos compostos sintetizados nesta proposta. Efetivamente, a avaliação da atividade biológica dos compostos que serão sintetizados neste projeto deverá ser feita no âmbito do Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI - INCT/CNPq). (AU)