MATERIAL SUPLEMENTAR Benzamidoxima Em um erlenmeyer de 125 ml, adicionou-se 2,0 g de cloridrato de hidroxilamina (29,1 mmol), 2,4 g de carbonato de sódio (29,1 mmol) e 25 ml de água destilada a temperatura ambiente. Em seguida, adicionou-se 3,0g de benzonitrila (29,1 mmol) e 25mL de etanol. A mistura reacional foi irradiada em banho de ultrassom por 15 minutos a uma temperatura de 55 0 C, até o consumo da nitrila. O término da reação foi comprovado com cromatografia em camada delegada (CCD) em sistema de eluição 9:1 (hexano/ acetato de etila). Após evaporação do etanol, o produto foi extraído com 50 ml de diclorometano e seco com sulfato de sódio anidro. Posteriormente, fez-se uma filtração e o solvente foi removido sob pressão reduzida. O produto bruto foi purificado por recristalizado em clorofórmio-hexano para produzir a benzamidoxima com 85% de rendimento. Caracterização: Sólido branco Ponto de Fusão: 79-80 oc (lit. 1 P.F. 78,5 o C); IV (Pastilha de KBr): 3453, 361, 3057, 2369, 2293, 1649, 1529, 1387, 927, 691 cm -1. RMN 1 H (DMSO - d6, 400 MHz): 9,63 (s, 1H, OH), 7,69-7,67 (m, 2H, Haromático), 7,38-7,35 (m, 3H, Haromático), 5,80 (s, 2H, NH2). RMN 13 C (DMSO - d6, 100 MHz): 150,8; 133,3; 128,9; 128,1; 125,4. 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona 2 Adicionou-se a um vidro de penicilina a benzamidoxima (1,0 mmol), o acetoacetato de etila (1,2 mmol) e 1,0 mmol de K2CO3 (carbonato de potássio), em seguida uma gota de DMF e realizou-se a homogeneização. O vidro com os reagentes foi submetido à irradiação de micro-ondas com um tempo de 7 minutos a uma potência de 10 W. É importante colocar no interior do micro-ondas um erlenmeyer com água a fim de evitar o superaquecimento da reação. O término da reação foi comprovado com cromatografia em camada delegada (CCD) em sistema de eluição 7:3 (hexano/acetato de etila) ou 9:1 (diclorometano/ acetato de etila). Em seguida realizou-se uma extração 2x de 20mL com diclorometano e solução de ácido clorídrico 1M. A Fase orgânica (diclorometano) foi seca com sulfato de sódio anidro. Por fim foi realizada uma cromatografia em coluna por adsorção, obtendo o composto puro com 88% de rendimento. 1
Caracterização: Rf: 0,80 Ponto de Fusão: 102-103 C (Lit. 3 103-105 C ) IV (KBr): 1714, 1566, 1363, 1164 cm -1 RMN 13 C ( 75 MHz, CDCl3): δ 198,93(C-2); 172,97(C-5); 168,56(C-4); 131,27(C-9) 128,82(C-8); 127,36(C-7); 126,35(C-6); 41,51(C-3); 29,84(C-1). RMN 1 H(300 MHz,CDCl3): δ 8,10-8,04 (m, 2H, H7e H-8, Ph-H); 7,53-7,47 (m, 3H, H-9, H-4 e H- 5, Ph-H); 4,10 (s, 2H, CH2), 2,33(s,3H,CH3). Tabela 1S. Condições empregadas na preparação de 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona Entrada* Amidoxima (mg) Éster (mg) Tempo (min) Produto Final (mg) Rendimento (%) 1 50 56 9 93,3 88 2 50 56 7 89,3 84 3 50 56 6 86,5 81 *A entrada 1 corresponde aos resultados obtidos pelos grupo 1. *A entrada 2 corresponde aos resultados obtidos pelos grupo 2. *A entrada 3 corresponde aos resultados obtidos pelos grupo 3. Figura 1. Espectro de infravermelho (KBr) de benzamidoxima 2
(Benzamidoxima) M1021_12 1.04 2.04 3.00 2.06 12.0 11.5 11.0 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 Chemical Shift (ppm) Figura 2. Espectro de RMN 1 H (300 MHz, DMSO-d6) da benzamodoxima (Benzamidoxima) M1021_12 151.048 133.553 129.076 128.294 40.137 39.928 39.301 39.510 39.719 125.599 176 168 160 152 144 136 128 120 112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 Chemical Shift (ppm) Figura 3. Espectro de RMN 13 C (75 MHz, DMSO-d6) da benzamodoxima 3
Figura 4. Espectro de infravermelho (KBr) de 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona K0910_24 2.04 3.26 2.00 3.01 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 Chemical Shift (ppm) Figura 5. Espectro de RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) de 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona 4
K0910_24 199.344 173.386 168.975 127.780 126.772 77.847 77.420 77.000 30.265 131.701 41.939 129.237 200 192 184 176 168 160 152 144 136 128 120 112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 Chemical Shift (ppm) Figura 6. Espectro de RMN 13 C (CDCl3, 75MHz) de 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona 5
Questionário 1) O que é retrossíntese e quais termos utilizados? 2) Observando o produto obtido, se decidirmos fazer uma retrossíntese no referido composto, onde ocorrerão as possíveis quebras? 3) Quais os fatores a serem considerados no planejamento de uma síntese? 4) De quais reagente devemos partir para obter os fragmentos que formam os 1,2,4-oxadiazóis? 5) Ao término da reação foi realizada uma cromatografia em camada delgada(ccd). Para que serve a CCD? Porque houve alteração do Rf quando a reação foi finalizada? 6) Quais as evidências reacionais observadas ao preparar os 1,2,4-oxadiazóis? 7) Na preparação de 1,2,4-oxadiazóis dependendo da metodologia utilizada usa-se carbonato de potássio, qual a finalidade de se usar carbonato de potássio? 8) A economia de átomos em uma reação Diels-Alder em geral é quase 100%. Na preparação do 1,2,4-oxadiazol também é 100%? Explique. 9) O que significa economia atômica? 10) Sugira um mecanismo para a formação do 3-fenil-[1,2,4 oxadiazol-5-il]-propan-2-ona. 6
Mapas conceituais construídos pelos grupos Grupo 1. Síntese Orgânica Química limpa Retrossíntese Economia atômica Fator E Molécula alvo Teórica Real Desconexões Uso de forno Síntons Equivalentes sintéticos Micro-ondas Que são Materiais de partida Síntese verde Nitrila Ácido Carboxílico Benzonitrila Acetoacetato de etila Reage entre si 1,2,4-oxadiazol É identificado por É caracterizado por Cromatografia em camada delgada Técnicas espectroscópicas Purificado por Cromatografia em coluna Infravermelho RMN 1 H 13 C 7
Grupo 2. Síntese Orgânica Retrossíntese Química limpa Leva a uma Economia de átomos Molécula alvo Desconexões Reação usando forno Síntons Equivalentes sintéticos Micro-ondas Que são Materiais de partida Síntese verde Nitrila Ácido Carboxílico Baixa incorporação de átomos no produto final. Amidoxima Éster (Benzonitrila) (acetatoacetato de etila) Reage entre si 1,2,4-oxadiazol acompanhamento Elucidação CCD Técnicas Espectroscópicas Purificado por Cromatografia em coluna Infravermelho RMN de 1 H e 13 C Pastilha de KBr 8
Grupo 3. Síntese Orgânica Abordada através de Análise Retrossintética Molécula alvo Desconexões Química ambientalmente limpa Leva a uma Economia de átomos Adição Reação Reação usando forno Síntons Equivalentes sintéticos Micro-ondas Que são Materiais de partida Síntese verde Nitrila Ácido Carboxílico Amidoxima (Benzonitrila) Éster (acetatoacetato de etila) Acompanhamento através Purificado por CCD Reage entre si Em sistema de Hexano:acetato de etila 1,2,4-oxadiazol Técnicas Espectroscópicas Elucidação estrutural por meios de Cromatografia em coluna Infravermelho RMN de 1 H e 13 C usando Sílica gel Pastilha de KBr Clorofórmio deuterado Ou DMSO-d6 9
REFERÊNCIAS 1. Srivastava, R. M.; Brinn, I. M.; Machuca -Herrera, J. O.; Faria, H. B.; Carpenter, G. B.; Andrade, D.; Venkatesh, C. G.; Morais, L. P. F. ; J. Mol. Struct. 1997, 406, 159. 2. Freitas; J. J. R.; Freitas, J. C. R.; Silva, L. P.; de Freitas Filho, J. R.; Kimura, G. Y. V.; Sivastava, R. M.; Tetrahedron Lett. 2007, 48, 6195. 3. Pace, A.; Pierro, P.; Buscemi, S.; Vivona, N.; Barone, G.; J. Org. Chem. 2009, 74, 351. 10