CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DO TRANS 2-METOXICARBONIL-3,4-DI (3-METOXIFENIL) CICLOPENTANONA

Cristian A. S. Aguayo¹(IC), Fabiana Moreto¹(IC), Maria Teresa P. Gambardella¹(PQ), Solange K. Sakata²(PG), Vera L. Pardini²(PQ), Hans Viertler² (PQ)

¹Departamento de Química e Física Molecular, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Caixa Postal 780, cep. 13560-250 São Carlos, SP.

²Departamento de Química, Instituto de Química, Universidade de São Paulo, Caixa Postal 26077, cep. 05599-970 São Paulo, SP.

Palavras-chave: estrutura cristalina, ciclopentanona, redução eletroquímica.

Introdução e Objetivo

O composto trans 2-metoxicarbonil-3,4-di(3-metoxifenil) ciclopentanona foi obtido pela redução eletroquímica de m-metóxi cinamato de metila, utilizando cátodo de Al. Este trabalho é parte do estudo do comportamento eletroquímico de derivados do ácido cinâmico, utilizando cátodos de Hg, Pt, e Al. Os resultados da redução eletroquímica foram apresentados anteriormente [1]. Apresentamos aqui a estrutura cristalina e molecular determinada por difração de raios-X, visando obter maiores informações a respeito do composto.

Metodologia

Os dados de intensidade do trans 2-metoxicarbonil-3,4-di(3-metoxifenil) ciclopentanona (C₂₁H₂₂O₅) foram medidos no difratômetro automático CAD-4 da Enraf-Nonius, a temperatura ambiente, usando radiação de MoKa (0,71073Å) monocromatizada por grafite. Foram coletadas 7960 reflexões, 7566 independentes, sendo 4596 consideradas observadas com I ³ 2s(I).

O composto estudado, cristaliza-se no sistema triclínico, com parâmetros de cela unitária: a = 10,8177(8), b = 11,4555(8), c = 15,6057(9)Å, a = 77, 597(5), b = 80,570(5), d = 89,951(6)°; V = 1862,1(2)ų; grupo espacial P; Z = 4 moléculas por cela; Dc = 1,264 Mg.m^-3.

A estrutura foi resolvida por métodos diretos e sucessivas sínteses de Fourier-diferença acompanhadas de refinamento por mínimos quadrados utilizando matriz completa. Os valores finais do índice de discordância R foram: R = 0,0445 [F²³2s(F²)] e wR₂ = 12,72, para 476 parâmetros refinados.

Os átomos de hidrogênio foram posicionados usando critérios geométricos com distâncias dependentes da geometria, e fatores de vibração térmica associados ao fator vibração equivalente do átomo ao qual se ligam.

Resultados

O composto cristaliza-se com duas moléculas independentes por unidade assimétrica; quatro moléculas por cela unitária. A Figura 1 é uma representação ORTEP de uma das moléculas independentes com os átomos identificados.

Figura 1. Representação ORTEP de uma molécula de trans 2-metoxicarbonil-3,4-di (3-metoxifenil) ciclopentanona.

A duas moléculas independentes apresentam distâncias e ângulos de ligação dentro dos valores esperados para o tipo de ligação.

A análise conformacional revelou que o anel ciclopentano nas duas moléculas apresenta conformação envelope [molécula 1: q₂ = 0.35(3) Å, f₂ = 247(6)^o; molécula 2: q₂ = 0.41(4) Å, f₂ = 77(6)^o].

O ângulo entre os planos de mínimos quadrados através dos anéis A e B e o ciclopentano são de 70,73(7) e 79,62(7)^o para a molécula 1 e 86,67(6) e 82,75(7)^o para a molécula 2, enquanto que para os anéis A e B são de 52,25(8) e 68,28(6)^o respectivamente. Estes ângulos confirmam a diferença na configuração das duas moléculas e justificam a presença de duas moléculas independentes por unidade assimétrica.

Os ângulos de torção calculados para: C8-C3-C4-C15, C6-C2-C3-C8; O1-C1-C2-C6 e C3-C2-C6-O2 tem valores de –75.3(2), 77,4(2), -29,8(3) e 19,6(3)º, para a molécula 1, e 67,9(2), -74,3(2), 33,5(3) e –21.6(3)^o para a molécula 2. Estes ângulos mostram que as duas moléculas independentes correspondem às duas formas isoméricas.

[1] Sakata, S.K., Pardini, V.L. e Viertler, H. (1996) 19^a RA-SBQ, QO-122.

CNPq, FAPESP e FINEP.