Ruthenium-catalyzed double annulation of quinones: exploring a new frontier towards polycyclic compounds via C-H activation

Abstract

Este trabalho apresenta a construção e desenvolvimento de uma nova metodologia para obtenção de compostos naftoquinoidais modificados via processos de ativação de ligação C(sp2)–H. Nesse contexto, foi explorada a capacidade de direção intrínseca das carbonilas, presentes nas naftoquinonas, em reações de arilação e anelação catalisadas por rutênio. Após sequenciais resultados negativos, expandiu-se para o uso de grupos diretores adicionados à estrutura quinoidal. A otimização do método levou à formação de quinonas policíclicas, com rendimentos moderados a ótimos, a partir de seus respectivos substratos, utilizando uma reação de anelação dupla catalisada por rutênio via um processo de ativação de ligação C(sp2)–H, na presença de um alcino interno, acetato de cobre-II e pivalato de sódio. Dois escopos foram desenvolvidos, e para o primeiro deles, diversos alcinos foram obtidos através de uma reação tipo Sonogashira, e subsequencialmente aplicados aos métodos otimizados, de onde onze produtos duplamente anelados foram obtidos e devidamente caracterizados. Um segundo escopo foi desenvolvido utilizando-se compostos quinoidais previamente sintetizados após sequenciais métodos de modificação estrutual, de onde sete produtos foram obtidos com sucesso. Um estudo complementar foi feito, onde foram explorados alcinos não-simétricos, alcenos e alcinos alquílicos, levando à formação de uma mistura de dois regioisômeros. A partir deste novo método, um total de vinte novos compostos foram obtidos com sucesso, dentre os quais quatorze tiveram suas estruturas corroboradas via difração de raios-X. Um mecanismo pôde der proposto com base em estudos da literatura e cálculos computacionais de energias relativas. Após a obtenção dos produtos finais, testes biológicos foram feitos para avaliar a atividade antitumoral de cada derivado contra a linhagem de célula cancerígena HL-60, dentre outras seis linhagens, porém com baixa atividade. Os resultados aqui apresentados foram publicados na Chemistry – A European Journal, além disso, vários artigos de revisão foram também produzidos a partir do conhecimento geral adquirido ao longo do desenvolvimento desta tese.