INFLUÊNCIA DE SUBSTITUINTES NA CICLODESIDRATAÇÃO DE
N-2-(1-HIDROXI-2-METIL)-PROPIL-BENZAMIDAS
Adriana Akemi Okuma (PG), Fernando Carazza (PQ)
Departamento de Química - Instituto de Ciências Exatas
Universidade Federal de Minas Gerais - carazza@dedalus.lcc.ufmg.br
Palavras-chave: N-2-(1-hidroxi-2-metil)-propil-benzamidas, efeitos eletrônicos, 4,4-dimetil-2-aril-2-oxazolinas.
O sistema oxazolínico foi preparado pela primeira vez em 1884. Entretanto, somente a partir de 1960 é que a sua utilidade em síntese orgânica vem sendo demonstrada. Este sistema pode ser visto como um grupo protetor de carbonila. Devido à inércia deste heterociclo frente a vários reagentes (nucleófilos, oxidantes, radicais, alguns ácidos e bases) este pode ser utilizado como grupo protetor de ácidos carboxílicos em reações que envolvem estas condições. Manipulações adequadas também podem converter o anel oxazolínico em aldeídos, cetonas, lactonas, aminoácidos e olefinas (Meyers, A. I., 1976).
Uma metodologia bastante utilizada na preparação de 2-oxazolinas consiste na reação de ciclodesidratação de hidroxibenzamidas apropriadas. Desta forma, ácidos metoxibenzóicos, obtidos a partir de constituintes de alcatrão de Eucalyptus, foram utilizados como material de partida na preparação de 4,4-dimetil-2-aril-2-oxazolinas (Okuma, A. A., 1999). A metodologia envolveu a transformação dos ácidos nos respectivos cloretos de ácidos, os quais foram submetidos à reação com 2-amino-2-metilpropanol na presença de xileno (solvente e agente azeotrópico) em aparelho tipo Dean Stark, levando à formação de benzamidas. Estas sofreram ciclodesidratação produzindo 2-oxazolinas (Figura 1).
Figura 1
Inicialmente, os cloretos de di-, tri- e tetrametoxibenzoíla foram submetidos à seis horas de refluxo. Observou-se que apenas o composto dimetoxilado apresentou conversão total. Assim, resolveu-se realizar um estudo de modo a verificar a influência dos substituintes no anel aromático na velocidade destas reações. Com esta finalidade foi preparada uma série 4,4-dimetil-2-aril-2-oxazolinas (Figura 1).
As reações foram, então, monitoradas por CGAR e os produtos de reação caracterizados por CGAR-EM/C (Tabela 1). As análises foram conduzidas em um cromatógrafo HP 5890 e espectrômetro de massas HP 5989A, com ionização por elétrons (70 eV).
Tabela 1:
Padrão de substituição |
I |
II |
III |
IV |
V |
Tempo de reação (h) |
1:15 |
2:30 |
6:00 |
10:00 |
> 14:00 |
CGAR tr (% área) |
6,90 (100) |
5,64 (89) |
7,67 (98) |
9,08 (94) |
9,25 (54) |
EM (IE) m/z (%) M+. |
220 (6) |
205 (3) |
235 (34) |
265 (41) |
295 (52) |
Conversão |
100% |
100% |
100% |
96% |
63% |
Os resultados apresentados na Tabela 1 permitiram avaliar qualitativamente a influência dos substituintes no processo de ciclodesidratação das hidroxibenzamidas para formar as 2-oxazolinas. Pode-se observar que o tempo de reação torna-se cada vez mais longo à medida que se aumenta o número de substituintes doadores de elétrons no anel aromático. Neste caso, os efeitos da estrutura na reatividade podem ser atribuídos aos efeitos eletrônicos de ressonância (efeitos mesoméricos) dos substituintes presentes no anel aromático (+M: OMe e -M: NO2), uma vez que a formação das oxazolinas envolve o ataque nucleofílico da hidroxila sobre o carbono benzílico (Figura 2).
Figura
2
Meyers, A. I.; Mihelich, E. D., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 15, 1976, p270-281.
Okuma, A. A., Preparação de 2-metoxiaril-2-oxazolinas a partir de alcatrão de Eucalyptus, Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais, 1999, 124p. (Dissertação de Mestrado).
FAPEMIG/FIEMG/IEL, BIOCARBO