Ciclopaladados e a produção de nitro-compostos através de reações induzidas por ultra-som

Antonio Carlos Fávero Caires¹(PQ),André Fernando de Oliveira¹(PQ), Simone Dreher Rodrigues¹(IC),Talissa Kuratomi¹(IC)

1-Universidade de Mogi das Cruzes-UMC

Centro Interdisciplinar de Investigação Bioquímica-CIIB

CP-411-Mogi das Cruzes-SP, CEP-08701-970

palavras-chave:ultra-som,ciclopaladado,nitro-composto

Os compostos ciclopaladados apresentam um enorme potencial de aplicação na área de síntese orgânica, permitindo, através das propriedades reacionais da ligação paládio-carbono, a obtenção de um grande número de novos compostos orgânicos, principalmente heterociclos1. As reações geralmente se processam por ataque e inserção de um nucleófilo forte à ligação Pd-C, com redução do metal à Pd(0). Aliado a este fato, o estudo do potencial sintético das reações sonoquímicas aplicadas a meios homogêneos tem tido grandes avanços nos últimos tempos2, principalmente nos sistemas envolvendo metais de transição3. Os mecanismos reacionais, nestes casos, geralmente envolvem radicais livres.

Utilizando um paladociclo derivado do enantiômero S(-) da a -N,N-dimetilfenetilamina como modelo,este trabalho teve como objetivo o início do estudo do comportamento reacional da ligação Pd-C dos paladociclos frente a reações radicalares, numa tentativa de ampliar, ainda mais, o espectro de aplicação destes compostos na área de síntese. Principalmente no que se refere à ativação de pequenas moléculas, o tipo de estudo proposto poderá simplificar muito e, com bons rendimentos, algumas sínteses orgânicas bastante trabalhosas. Importantes informações mecanísticas no campo da sonoquímica e da química de organometálicos também deverão ser obtidas.

Utilizando-se atmosfera inerte e sistemas de Schlenk convencionais, o complexo orto- paladado de natureza dimérica [Pd(C²,N-a ,N,N-S(-)dmpa)m -Cl]2(I) foi sintetizado a partir da reação entre o enantiômero S(-) da a -N,N-dimetilfenetilamina (dmpa) e o tetracloropaladato de lítio (Li2PdCl4),utilizando-se metodologia descrita na literatura4. O rendimento da reação foi de 95%.

Após o isolamento e a caracterização do complexo (I), 200 mg do mesmo foi adicionada a uma mistura constituída de 5mL de nitrobenzeno e 0,5 mL de água deionizada. A emulsão final resultante, mantida em atmosfera aberta e à temperatura ambiente, foi submetida a um banho ultra-sônico de 55 KHz por 6h. Ao final da reação houve a formação de uma solução amarela escura com um depósito de paládio no fundo do recipiente reacional. O resíduo metálico foi separado por filtração em coluna de celite. O filtrado foi submetido a uma destilação à pressão reduzida. Após a separação dos solventes, obteve-se uma substância orgânica oleosa de coloração amarela e com alto ponto de ebulição, caracterizada posteriormente como orto-nitro-S(-)-a -N,N-dimetilfenetilamina (II). O rendimento foi de 70%.

O dímero (I) foi caracterizado por RMN de ¹H, apresentando os seguintes sinais (d ,ppm-CDCl3): 1,59 (d,CCH3), 2,65 e 2,92 (s,N(CH3)2), 3,87 (m,CH), 6,74-7,24 (m, 4H-aromáticos). O composto orgânico (II) foi caracterizado pelo uso das técnicas de RMN de ¹H, ¹³C{¹H} e espectroscopia vibracional na região do infravermelho. O espectro de ressonância magnética nuclear de ¹H apresentou os seguintes sinais (d ,ppm-CDCl3): 1,28 (d,CCH3), 1,67 e 1,85 (s,N(CH3)2), 8,14 (m,Ha-f ), 7,26 (m,Hb-f ), 7,54 (m,Hc-f ), 7,45 (m,Hd-f ). O espectro de RMN de ¹³C{¹H} apresentou os seguintes sinais (d ,ppm-CDCl3): 147,6 (Cf -NO2), 129,4(Cf a), 127,8(Cf b), 135,7(Cf c), 129,4 (Cf d), 130,2 (C*f -CHCH3), 60,0 (C*H-N-), 20,7(C*H3-CH-N-), 29,0(-N(C*H3)2). O espectro de I.V. do composto apresentou as seguintes bandas de absorção (cm-1):1526(n asNO2), 1384 (n simNO2), 701(d NO2), 734(d -f -ortosubstituído). Os espectros de RMN ¹H e ¹³C{¹H} obtidos para o composto tiveram uma grande concordância com os espectros calculados.

Apesar dos trabalhos envolvendo a reatividade da ligação Pd-C serem muito numerosos1,não é de nosso conhecimento a obtenção de um nitro-derivado orgânico via paladociclo. Além do caráter inédito, a obtenção e o isolamento do composto (II) obtido, possivelmente através de um mecanismo radicalar envolvendo o ataque de radicais nitro5 à ligação Pd-C, é um indicativo de que muitos processos de síntese envolvendo compostos ciclopaladados poderão ser simplificados. É o caso, por exemplo, das reações de carbonilação e halogenação2, por também serem susceptíveis à formação de radicais.

Este tipo de estudo nos parece muito promissor, podendo abrir um novo capítulo sobre os estudos mecanísticos e de reatividade desta classe de compostos, levando, consequentemente, tanto à obtenção de novos compostos como a novas considerações importantes a respeito das propriedades químicas da ligação paládio-carbono.

Referências Bibliográficas

1-Caires,A.C.F.; Mauro,A.E.; Química Nova, 1996,19(1),59

2-Luche,J.L.; Ultrasonics Sonochemistry, 1996,(3),S215

3-Hyeon,T.; Fang,M.; Cichowlas,A.A.; Suslick,K.S.; Am.Chem.Soc., Div.Fuel Chem, 1995,(40),365

4-Ryabov, A.D.; Polyakov, A.K; Yatsimirsky,J.; J.Chem.Soc., Perkin Trans, 1983, (2), 1503

5-Abe,T.;Ikegami,Y.;Bull.Chem.Soc.Japan,1978, 51(1),196

 

 

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