Estudo sobre a síntese de derivados 4H-cromeno lactonas

Abstract

Este trabalho aborda a síntese de derivados 4H-cromeno-lactonas cujo o interesse vem do desafio sintético e da importância estrutural e biológica que esses compostos apresentam. A fusão de um núcleo cromeno ao anel lactônico gera um composto heterocíclico análogo às lignanas ariltetralínicas, que são conhecidas por suas propriedades biológicas, como a podofilotoxina e derivados que são utilizados como fármacos no tratamento de alguns tipos de câncer. O desafio sintético para a realização da síntese multicomponente entre o ácido tetrônico, aldeído aromático e fenóis está ligado à natureza desses reagentes, pois a combinação entre eles pode gerar não só os compostos de interesse, mas também uma série de subprodutos. As reações de otimização avaliaram diferentes promotores de reação, condições de temperatura e solvente e se constatou que que a elevação da temperatura, favorece a formação de subprodutos, mas é também essencial para que a etapa de eliminação de água do intermediário final aconteça e forneça o derivado de interesse. Os melhores resultados das reações de otimização foram obtidos com 2,0 equivalentes de BF3.OEt2 como promotor em clorofórmio com o uso de ultrassom inicialmente a 0°C e depois a 50°C. O alcance dessa reação foi evidenciado pela síntese de dez derivados, utilizando aldeídos e fenóis com diferentes grupos substituintes nos anéis aromáticos. Maiores rendimentos foram obtidos com fenóis contendo grupos doadores de elétrons em posições especificas do anel aromático e com aldeídos aromáticos contendo grupos sacadores de elétrons que ativam a carbonila para a reação de interesse, enquanto aldeídos com grupos doadores de elétrons favorecem a formação de subprodutos. Todos os dez derivados tiveram suas estruturas confirmadas por RMN e HRMS e foram obtidos com rendimentos variando de 32 a 93%. Essa metodologia representa uma abordagem inédita, eficiente e de fácil realização para a obtenção dos 4H-cromeno-lactonas, tornando esses compostos acessíveis para a realização de estudos mais aprofundados sobre as atividades biológicas já conhecidas e abrindo caminho para outras ainda não investigadas.

This study focuses on the synthesis of 4H-chromene-lactone derivatives, which are of interest due to their synthetic complexity and their structural and biological significance. The fusion of a chromene nucleus with a lactone ring results in a heterocyclic compound analogues to aryltetralinic lignans, which are known for their biological properties, including their use in cancer treatment. The multicomponent synthesis of these derivatives from tetronic acid, aromatic aldehyde, and phenols presents a challenge due to the potential formation of byproducts. The optimization of reaction conditions, including the use of different reaction promoters, temperatures, and solvents, revealed that higher temperatures favor the formation of byproducts but are essential for the elimination of water from the final intermediate to yield the desired derivatives. The best results were achieved using 2.0 equivalents of BF3.OEt2 as a promoter in chloroform with ultrasound at 0°C and then at 50°C. Ten derivatives were successfully synthesized using different aldehydes and phenols, higher yields obtained when electron-donating groups were present in specific positions of the aromatic ring of the phenols and electron-withdrawing groups in the aromatic aldehydes. The structures of all ten derivatives were confirmed by NMR and HRMS, and yields ranged from 32% to 93%. The obtention of these derivatives is unprecedent by this methodology and provides an efficient and accessible approach for obtaining 4H-chromene-lactones, enabling further studies on their biological activities and potential therapeutic applications.