Reação de fenton em formamida: síntese rápida de oxindóis e isoquinolina-1,3-dionas via adição/ciclização radicalar tandem - Sanabria, Marialy Nieves (2022)
A reação de Fenton em formamida permite reações de amidação rápidas via radicais carbamoíla para acessar a heterociclos relevantes. Em vez de destruir compostos orgânicos, as reações de foto-Fenton e Fenton em micro-ondas foram usadas para construção molecular pela primeira vez. Oxindóis-3,3-dissubstituídos e isoquinolina-1,3-dionas foram selecionados como alvos moleculares. O desenvolvimento de um reator fotoquímico em fluxo contínuo empregando a reação de foto-Fenton em formamida resultou em uma excelente metodologia sintética para oxindóis-3,3-dissubstituídos. Enquanto que a exploração da reação de Fenton em formamida assistida por micro-ondas permitiu o desenvolvimento de uma metodologia ultrarrápida para isoquinolina-1,3-dionas. As metodologias desenvolvidas empregam reagentes químicos prontamente disponíveis, condições suaves e tempos de reação muito curtos. Em um primeiro momento, para a síntese de oxindóis-3,3-dissubstituídos mediante a reação de foto-Fenton em formamida, um fotoreator em fluxo contínuo foi empregado. Considerando o perfil de degradação do processo de foto-Fenton, um sistema em fluxo contínuo foi relevante para evitar a exposição prolongada de compostos orgânicos à luz UV e reagentes de Fenton, uma vez que o uso de microreatores em fluxo permite otimizar as reações fotoquímicas e diminuir consideravelmente os tempos de reação. Essa metodologia permitiu obter oxindol acetamidas com rendimentos de até 99% em apenas 10 min de reação. Em um segundo momento, visando isoquinolina-1,3-dionas mediante a reação de Fenton em formamida decidimos empregar um reator de micro-ondas, aproveitando as propriedades dielétricas da formamida que a tornam um excelente absorvente das micro-ondas. Novas isoquinolina-1,3-diona acetamidas com rendimentos de até 70% foram obtidas em um tempo de reação muito curto de 10 segundos. A nossa metodologia mostrou ser seletiva e escalável com alta reprodutibilidade, o que a torna atraente em escala preparativa. Ainda, o baixo valor do Fator E (6,1) reflete a baixa geração de resíduos, tornando este método bastante atrativo para aplicações industriais. Ambos os métodos desenvolvidos neste trabalho de tese permitem reações de amidação rápida, para a síntese ambientalmente benigna de heterociclos relevantes contendo o grupo carbamoíla, que podem ser blocos de construção para estruturas mais complexas. Para nosso conhecimento, estes métodos constituem alternativas mais rápidas e benignas para a síntese de oxindol acetamidas e isoquinolina-1,3-diona acetamidas descritos até o momento.