Síntese e caracterização de derivados do ferroceno com potencial atividade biológica

Abstract

Neste trabalho foram discutidas diferentes rotas sintéticas para preparação de novos ferrocenos, dentre elas, a metodologia sequencial para a síntese de ferrocenos hidrossolúveis e lipossolúveis. Obteve-se sucesso na funcionalização do ferroceno com cadeias hidrofílicas trietilenoglicol monometil éter, produzindo compostos mono e dissubstituídos. Porém, a mesma rota, aplicada a cadeias alifáticas, não foi bem-sucedida. Embora em ambas as modificações houvesse grande requerimento estérico envolvido, explicou-se o insucesso na síntese de ferrocenos-alquil substituídos devido à ausência de heteroátomos na cadeia alquílica ligada ao anel ciclopentanienila. As tentativas de associação de ferroceno à naftoquinonas (Lapachol e Lawsona) através de acoplamentos Suzuki entre os tosilatos das naftoquinonas e o ácido acetil-fenilborônico para posterior condensação do aldeído resultante com o acetilferroceno, não foi exitosa. Além disso, tentou uma reação de metátese direta entre o Lapachol e o vinilferroceno, sem sucesso. Procurou-se modificar a dupla ligação da isoprenila do Lapachol através de um processo Tamdem isomerização/hidroformilação para posterior condensação do aldeído com o acetilferroceno, porém não se obteve quantidades apreciáveis do aldeído. Por outro lado, ao reagir Lapachol funcionalizado com alilamina e vinilferroceno, através da reação de metátese, obteve-se um produto inesperado, porém inédito, formado pela reação de RCM do LapAlAm: LapNCic. Este produto foi caracterizado tanto por técnicas espectroscópicas quanto por difração de RX. Um outro caminho foi a funcionalização do ferroceno com terpenos. Realizouse a hidroformilação do limoneno e do β-pineno sendo os aldeídos resultantes condensados com acetilferroceno. Destes processos, originaram-se dois produtos inéditos: LimAc e PinAc. Buscando potencializar sua atividade biológica, realizou-se a ciclocondensação de ambos com a guanidina, resultando em outros dois novos produtos: GuaLim e GuaPin, os quais foram caracterizados de forma espectroscópica e cristalográfica. Então, sete novos compostos foram sintetizados, destes, seis derivados ferrocênicos e todos os candidatos a testes biológicos.

In this work, different synthetic routes for new ferrocenes are discussed. Among them is a sequential methodology for the hydrosoluble and liposoluble ferrocenes. The functionalization of the cyclopentadiene ring with the triethylene glycol monomethyl ether moiety was successfully achieved, producing ferrocenes mono- and disubstituted. However, the same method proved to be inappropriate for the aliphatic functionalizations. Even in the cases where both hydrophilic and aliphatic functional groups had a great steric demand, only the hydrophilic ones produced ferrocenes. It was attributed to the presence of heteroatoms in their chains, which would coordinate to the iron atom and drive it towards the Cp ring. Trying to join ferrocene and naphthoquinones (Lapachol and Lawsone) together through the Suzuki coupling reaction between the naftoquinones tosilates and the acetyl-phenyl boronic acid, which would react with acetylferrocene in a further step, failed. Another attempt was focused on the Lapachol isoprenyl double bond. Through an isomerization/hydroformylation Tamdem process, the aldehyde formed should be condensed with the acetylferrocene. However, the first step did not produce a significant amount of the aldehyde. On the other hand, reacting the Lapachol-alilamine product (LapAlAm) with vinylferrocene through the methatesis reaction catalyzed by Grubbs II generation catalyst, an unexpected new product (LapNCic), formed by the RCM of the LapAlAm, comes out. Another interesting association would be between ferrocene and terpenes. The hydroformylation of (R)-limonene and beta-pinene produced the aldehydes, which were condensed with acetylferrocene, generating two new products: LimAc and PinAc, respectively. To enhance the biological potential of these two new products, a cyclocondensation reaction with Guanidine was performed. The Guanidine derivatives were called GuaLim and GuaPin, respectively. All the synthesized products were spectroscopically characterized; however, LapNCic, GuaLim, and GuaPin also had their structures determined by X-ray diffraction. Therefore, seven new molecules were prepared, including six ferrocene derivatives.