Estudos conformacionais de derivados do ácido 3-acilaminopicolínico e seus n-óxidos

Claudia Cristina Cardoso Bejan^a (PG), Ivoneide C. L.Barros^b (PG), João Bosco P. da Silva^a (PQ), Friedrich Wilhelm Joachim Demnitz (PQ) ^a, Hans-Ulrich Gremlich^b (PQ).

^aDepartamento de Química Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco, Cidade Universitária, Recife-PE, Brasil; ^bDepartamento de Química, Universidade Federal de Amazonas, Manaus-AM, Brasil; ^cNovartis Pharma AG, Basel, Suíça.

palavras-chave: ácido 3-aminopicolínico, espectroscopia, análise conformacional.

A conformação de aromáticos orto-disubstituídos é fortemente influenciada pela interação entre os substituintes em questão. Entre os fatores que apresentam grande importância nestes casos são pontes de hidrogênio. Acetanilidas com receptores de pontes de hidrogênio na posição orto, assumem a conformação representada em 1 devido à ponte de hidrogênio existente entre N-H e X. Essa conformação obriga a carbonila da amida a assumir uma posição tal afim de desblindar o H-6 [1].

Recentemente sintetizamos derivados do ácido 3-aminopicolínico (2) e do seu N-óxido (3) como novos ligantes bidentados para complexação com íons lantanídeos. O grupo amino serve como ponto de introdução de substituintes apropriados para modificações nas propriedades físico-químicas e/ou eletrônicas de seus respectivos complexos. Para avaliar melhor os efeitos de substituintes na amina é fundamental um conhecimento conformacional dos derivados desta série.

Para tanto, sintetizamos os ligantes 7a-c seguindo a rota sintética representada no Esq. 1. Assim como os produtos de interesse (7), os intermediários 5 e 6 foram então estudados por espectroscopia de ¹H RMN e IV (em solução com CH₂Cl₂). Nestas estruturas, as interações entre o N-H¹¹ e o substituinte carboxílico foram comparadas com as encontradas nas acetalinidas 1. A presença do grupo N-O nas estruturas 6 e 7, produzindo um sistema aromático 1,2,3-trisubstituído, resultou numa interação adicional influenciando a geometria molecular.

A Tab. 1 mostra os principais resultados que confirmam as conformações das moléculas 5-7, exemplificadas pelos derivados tipo a. Diante desses resultados podemos dizer que as estruturas 5 e 7 são completamente planares, indicando a presença de pontes de hidrogênio entre o N-H¹¹ e o grupo C=O carboxílico. Este fenômeno é especialmente acentuado na estrutura 7 devido às pontes de hidrogênio existentes também entre o N-O e o O-H da carboxila. Enquanto isso a estrutura 6 apresenta uma forte repulsão eletrônica entre os grupos N-O e O-CH₃ perturbando a planaridade da molécula e consequentemente diminuindo suas interações por pontes de hidrogênio.

As interpretações dos espectros foram substanciadas por resultados de cálculos ab initio RHF/6-31G, empregando como modelo as propanoilamidas respectivas. As estruturas mais representativas da modelagem molecular encontram-se nas Figs. 1 e 2. Como pode ser visto na Tab. 1, as estruturas otimizadas na modelagem molecular apresentam coerência com os resultados espectroscópicos de ¹H RMN e IV.

Esquema 1:

Tabela 1:

i) alta desblindagem pelo C=O amida; ii) alta desblindagem pelo C=O carboxílico; iii) torção C⁴C³N¹⁰C¹² Þ baixa desblindagem; iv) torção N¹C²C²¹O²³ Þ baixa desblindagem; v) ponte de hidrogênio forte; vi) ponte de hidrogênio fraca.

[1] Rae, I. D. Can. J. Chem., 1968, 46, 2589-2595.

CNPq e CAPES