Síntese de BODIPY's fosforilados para aplicação como sensores moleculares

A síntese de cromóforos BODIPY conjugados tem recebido grande enfoque em suas diversas aplicações fotofísicas e fotoquímicas; uma gama de aplicações pode surgir com a introdução de grupos organofosforados hidrossolúveis em posições estratégicas. Com a proposta de desenvolver uma linha inovadora de fotossensibilizadores e sensores químicos e biológicos hidrossolúveis, este trabalho propôs reunir os blocos estruturais BODIPY + ORGANOFOSFORADOS em duas classes inéditas: BODIPY-fosfonato e BODIPY-fosforamidato. Tais conjugações estruturais e eletrônicas possuem os requisitos para alcançar absorção e emissão fortes acima de 600 nm, alto coeficiente de absorção molecular e alta fotoestabilidade, além da hidrossolubilidade desejável nos segmentos da pesquisa medicinal. Foram sintetizados dois núcleos BODIPY (3 e 4) empregando a sequência reacional conhecida entre 2,4-dimetilpirrol e os aldeídos p-hidroxibenzaldeído e pentafluorobenzaldeído, respectivamente. Com o intuito de agregar hidrossolubilidade aos BODIPY’s foram sintetizados os agentes de fosforilação mesilfosfonato (5a-b) e N-cloroalquilfosforamidato (6a-d), obtidos de acordo com metodologia já desenvolvida pelo Grupo de Pesquisas em Organofosforados da UFF (GPOP-UFF). Todos os intermediários foram obtidos com rendimentos condizentes com a literatura e caracterizados por infravermelho e ressonância magnética nuclear (1H, 31P e 19F). O maior obstáculo enfrentado no trabalho foi o acoplamento entre as partes BODIPY-ORGANOFOSFORADOS que, apesar das diversas tentativas, não levaram aos produtos finais almejados. Como alternativa, uma nova rota para obtenção dessas moléculas encontra-se sob investigação de metodologia, na qual os núcleos BODIPY serão construídos a partir dos aldeídos 11 e 12 previamente fosforilados com os mesilfosfonatos 5a-b e os N-cloroalquilfosforamidatos 6a-dThe synthesis of conjugated chromophores BODIPY has received a large focus in their diverse photophysical and photochemistry application; a large gamma of applications could come with the introduction of organophosphorus water-soluble groups in strategic positions. In this sense, the present work aims to develop an innovative line of photosensitizers and water-soluble chemical and biological sensors in demand in the current market, gathering the structural blocks BODIPY + ORGANOPHOSPHORUS. Therefore, two new series were designed: BODIPY-phosphonate and BODIPY-O-phosphoramidate that could reunite appropriate structural and electronic conjugations to achieve strong absorption and emition above 600 nm, high molecular absorption coefficient and high photostability, also appropriate structural characteristics that reach a greater water solubility, highly desirable requirement in the fields of medical research. Two BODIPY cores (3 and 4) were synthesized using the known reaction sequence between 2,4-dimethylpyrrole and the aldehydes p-hydroxybenzaldehyde and pentafluorobenzaldehyde, respectively. In order to add water solubility to the BODIPY's, phosphorylation agents mesylphosphonate (5a-b) and N-chloroalkylphosphoramidate (6a-d) were synthesized, according to the methodology already developed by the Organophosphorus Research Group at the Universidade Federal Fluminense (GPOP-UFF). All intermediaries were obtained with yields consistent with the literature and characterized by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance (1H, 31P and 19F). The biggest obstacle faced in the work was the coupling between BODIPY-ORGANOPHOSPHORUS that, despite several attempts, did not conduct to the desired final products. Alternatively, a new route for obtaining these molecules is under investigation of methodology, in which the BODIPY core will be constructed from aldehydes 11 and 12 previously phosphorylated with mesylphosphonates 5a-b and N-chloroalkylphosphoramidates 6a-