Síntese de potenciais agroquímicos derivados de açúcares

Tese de mestrado em Química (Química, Saúde e Nutrição), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2008Este trabalho teve como objectivos investigar a síntese da unidade sacarídica das miharamicinase de γ-lactonas α,ß-insaturadas, com vista à produção destas últimas à escala piloto. No que diz respeito ao primeiro objectivo, foi sintetizada a lactona precursora da molécula alvo, bem como seus análogos. A lactona precursora (113) foi obtida num rendimento global de 63%, bem como duas lactonas novas, uma delas fundida nas posições 3,4 (110) e a outra nas posições 2,3 (114), obtidas com um rendimento global de 72% e 63%, respectivamente. Foi ainda desenvolvida neste trabalho uma via alternativa para a construção da unidade sacarídica, que recorre também à reacção de Wittig e permite eliminar a formação de alcenos na posição 2 e melhorar o rendimento, que passa de 63% para 96%. Foi investigada a redução de lactona a lactol com DIBAL‐H, obtendo-se o lactol desejado (125) em 46% de rendimento. A optimização da síntese de γ lactonas α,ß-insaturadas foi conseguida melhorando os passos que envolvem a reacção de Mitsunobu que conduz ao epóxido e a formação da fenilselenolactona intermediária. Os rendimentos dos epóxidos aumentaram até cerca de 20%,passando a utilizar apenas quantidades equimolares de reagentes, um aspecto importante em escala piloto. A formação das fenilselenolactonas foi também investigada e conseguido um aumento do rendimento destes compostos em cerca de 15%. Por fim propôs-se um reagente oxidante alternativo ao peróxido de hidrogénio para a oxidação das fenilselenolactonas, o metaperiodato de sódio, obtendo-se a γ-lactona α,ß-insaturada (55) em 60% de rendimento. Finalmente foi desenvolvida uma via distinta para a desoxigenação da posição 3 do DAG, um precursor deste tipo de lactonas ligadas a uma furanose desoxigenada na posição 3. A redução do triflato derivado do DAG com n-Bu4NBH4 revelou-se mais promissora do que a do iodeto por LAH descrita na literatura, sendo melhorado o rendimento do composto desoxigenado de 31% para 67%.This work aims at the research of miharamycins sugar moiety synthesis and at theoptimization of α,ß-unsatured γ-lactones preparation methods for further pilot plant production. In what concerns the first objective, a sugar lactone, precursor to the target molecule, and analogues were synthesized. The lactone (113) was obtained in 63% overall yield, as well as two lactone analogues, one of them fused to the positions 3,4 (110), and the other fused to the positions 2,3 (114), with an overall yield of 72% and 63%, respectively. An alternative approach for the construction of the sugar moiety was envisaged, also taking advantage of the Wittig reaction and avoiding the formation of 2-alkenes with improvement of the reaction yield from 63% to 96%.The reduction of the lactone to lactol (125) was accomplished with DIBAL-H in 46% yield. The optimization of the synthesis of α,ß-unsaturated γ-lactones was achieved by improving the yield of the Mitsunobu reaction which leads to the epoxide and the formation of the intermediate phenylseleno lactone. Epoxide yields increased ca. 20% by using equimolar reagents ratio, thus diminishing the reagents quantity used, an important issue in pilot plant. The phenylseleno lactones formation was also investigated and the yields were improved in ca. 15%.Also an alternative oxidant to hydrogen peroxide was tried, sodium metaperiodate, which gave(55) in 60% yield. Finally an alternative route to deoxygenation of DAG position 3 was proposed, by reducing its triflate with n-Bu4NBH4 in 67% overall yield, which proved to be promising when compared to the reduction of the iodide derivative with LAH reported in the literature in 31% yield