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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

Dissertação de Mestrado

SÍNTESE E AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA E ANTICHAGÁSICA DE NOVAS

ISOXAZOLIL-ARIL-SEMICARBAZONAS, E TIOSSEMICARBAZONAS E ISOXAZOLIL-NITROFURFURIL-

HIDRAZONAS.

GLEYBSON CORREIA DE ALMEIDA

RECIFE - PE

FEVEREIRO DE 2010

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

SÍNTESE E AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA E ANTICHAGÁSICA DE NOVAS

ISOXAZOLIL-ARIL-SEMICARBAZONAS E TIOSSEMICARBAZONAS, E ISOXAZOLIL-NITROFURFURIL-

HIDRAZONAS.

GLEYBSON CORREIA DE ALMEIDA

MESTRANDO

PROF. DR. ANTÔNIO RODOLFO DE FARIA

ORIENTADOR

PROFa. VALÉRIA REGO ALVES PEREIRA

CO-ORIENTADORA

Recife – PE

Fevereiro de 2010

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas do Centro de Ciências da Saúde da UFPE, como requisito para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas.

Almeida, Gleybson Correia de

Síntese e avaliação preliminar da atividade antimicrobiana e antichagásica de novas isoxazolil-aril-semicarbazonas, e tiossemicarbazonas e isoxazolil-nitrofurfuril-hidrazonas / Gleybson Correia de Almeida. – Recife: O Autor, 2010.

166 folhas: il., tab., fig., gráf., esquema.

Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CCS. Ciências Farmacêuticas, 2010.

Inclui bibliografia e anexos.

1. Isoxazolinas. 2. Semicarbazonas. 3. Tiossemicarbazonas. 4. Hidrazonas. 5. Nitrofuranos. I. Título.

615.03 CDU (2.ed.) UFPE

615.19

CDD (20.ed.) CCS2010-158

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

REITOR

Prof. Amaro Henrique Pessoa Lins

VICE-REITOR

Prof. Gilson Edmar Gonçalves e Silva

PRÓ-REITOR PARA ASSUNTOS DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO

Prof. Anísio Brasileiro de Freitas Dourado

DIRETOR DO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

Prof. José Tadeu Pinheiro

VICE-DIRETOR DO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

Prof. Márcio Antônio de Andrade Coelho Gueiros

CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

Prof. Dalci José Brandini

VICE-CHEFE DO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS

Prof. Antônio Rodolfo de Faria

COORDENADOR DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS

FARMACÊUTICAS

Prof. Pedro Rolim Neto

VICE-COORDENADOR DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS

FARMACÊUTICAS

Prof.a Beate Saegesser Santos

Dedico este trabalho

a meus pais e irmãos;

AGRADECIMENTOS

A Deus, por me dar paz e saúde para me manter sempre motivado a

trabalhar;

Aos meus pais, José Cupertino e Iracema, pelo amor e carinho, incentivando-

me durante minha vida, e pela dedicação em prol de seus filhos;

A meus irmãos Dayvisson e Jeyvson, e irmãs Emilia, Amanda e Dayna pela

compreensão e apoio nos momentos difíceis. E por trabalhar junto comigo na

realização deste sonho.

À minha sogra Etiane e namorada Ramaiana por estar sempre ao meu lado

ajudando e confortando ao longo destes dois anos.

Ao tutor e orientador Professor Antônio Rodolfo, idealizador deste projeto, a

quem possuo grande gratidão e admiração, e pela sua grande colaboração nos

aspectos técnicos deste trabalho. E ao amigo Rodolfo pelos cinco anos de

convivência, pela confiança e por acreditar nesta parceria que vem dando certo.

Ao grande amigo Charles Mendes que esteve sempre ao meu lado, sofrendo

e se divertindo durante os dois anos de pesquisa.

Ao amigo Valderes pela atenção e colaboração nos aspectos técnicos durante

os anos de convivência no LaSOF.

À professora Valéria e sua equipe, pela realização dos ensaios anti-

chagásicos e orientação;

À professora Magali e sua equipe pelo empenho nos testes antimicrobianos;

À Professora Nely pela colaboração ao ceder o laboratório.

Aos técnicos da Central Analítica, Ricardo, Abene e Eliete pela realização das

análises espectrométricas.

Aos amigos do Lasof, Leilane, Marlene, Nayara, Adriano, Lucas, Rafaela,

Karina, Silvio, Juliana, Ronmilson e Hugo por todos os momentos compartilhados no

laboratório;

A CAPES, pelo auxílio financeiro.

Aos amigos, colegas e professores, que não citei o nome, mas que tanto

colaboraram com a minha formação intelectual.

Muitos foram os que contribuíram para que esta dissertação chegasse a essa

forma em que agora se encontra. Dentra dela, muitas palavras, fórmulas e números;

fora, pessoas que impulsionaram sua conclusão.

Nenhum homem realmente produtivo pensa como se estivesse escrevendo uma dissertação.

Albert Einstein

Se A é o sucesso, então A é igual a X mais Y mais Z. O trabalho é X; Y é o lazer; e Z é manter a boca fechada.

Albert Einstein

Brincar é condição fundamental para ser sério.

Arquimedes

Não sei qual é o maior, a vida ou a morte, mas sei que o amor de Deus é maior que os dois.

Gleybson Correia

http://www.pensador.info/autor/Albert_Einstein/

http://www.pensador.info/autor/Albert_Einstein/

http://www.pensador.info/autor/Arquimedes/

SUMÁRIO

o Resumo........................................................................................................ xii

o Abstract........................................................................................................ xiii

o Lista de figuras............................................................................................. xvi

o Lista de Esquemas....................................................................................... xv

o Lista de tabelas........................................................................................... xvi

o Lista de siglas e abreviaturas...................................................................... xvii

I - INTRODUÇÃO

1.0 – Introdução.................................................................................................... 19

II – REVISÃO BIBLIGRÁFICA

2.0 – Revisão da Literatura................................................................................... 23

2.1 – Isoxazolinas........................................................................................... 23

2.1.1 – Atividade Biológica e Aplicação Terapêutica............................... 23

2.2 – Hidrazonas............................................................................................ 28


2.3 – Nitrofuranos........................................................................................... 31


2.4. - Semicarbazonas e Tiossemicarbazonas............................................... 34


III – OBJETOS

3.0 – Objetivos....................................................................................................... 40

3.1 – Objetivos Gerais.................................................................................... 40

3.2 – Objetivos Específicos............................................................................ 41

IV – ESTUDO QUÍMICO

4.0 – Rota Sintética............................................................................................... 42

5.0 – Resultados e Discussão............................................................................... 46

5.1 – Síntese dos ésteres derivadas de N-(benzoil)-2-Isoxazolina[5,4-

b]piperidina e N-(benziloxicarbonil)-2-piperidina.......................................................

46

5.2 – Síntese das Semicarbazonas e Tiossemicarbazonas derivadas do

aza-biciclo piperídinico..............................................................................................

48

5.2.1 – Síntese dos Alcoóis do biciclo piperidínicos................................... 48

5.2.2 – Síntese dos Aldeídos do biciclo piperidínicos................................ 49

5.2.3 – Sintese das semicarbazonas e Tiossemicarbazonas 68................. 51

5.3 – Síntese das semicarbazonas e tiossemicarbazonas derivadoas dos

aza-biciclos isoxazolínicos.........................................................................................

59

5.3.1 – Síntese dos Alcoóis pirrolídinicos.................................................... 59

5.3.2 – Síntese dos Aldeídos pirrolidincos.................................................. 60

5.3.3 – Síntese das Semicarbazonas e Tiossemicarbazoas 80.................. 61

5.4 – Síntese das hidrazidas 81 e Hidrazonas 82 derivadas do heterobiciclo

2-Isoxazolina[5,4-b]pirrolidina 88...............................................................................

67

5.4.1 – Síntese das hidrazidas 81 derivadas do heterobiciclo 2-

Isoxazolina[5,4-b]pirrolidina.......................................................................................

67

5.4.2 – Síntese das hidrazonas 82 derivadas do heterobiciclo 2-

Isoxazolina[5,4-b]pirrolidina.......................................................................................

72

6.0 – Procedimento Experimental.................................................................. 78

6.1 – Síntese semicarbazonas e tiossemicarbazonas derivados de 2-

isoxazolinas piperidínicas..........................................................................................

79

6.2 – Síntese semicarbazonas e tiossemicarbazonas de derivados de 2-

isoxazolinas pirrolidínicas..........................................................................................

96

6.3 – Síntese de hidrazonas de derivados de 2-isoxazolinas

pirrolidínicas...............................................................................................................

120

V – ESTUDO BIOLÓGICO

7.1 – Atividade Antimicrobiana........................................................................... 128

7.1.1 – Introdução......................................................................................... 128

7.1.2 – Materiais e Metodos......................................................................... 128

7.1.3 – Resultados e Discussão................................................................... 130

7.2 – Atividade Antichagásca.............................................................................. 133

7.2.1 – Introdução.......................................................................................... 133

7.2.2 – Materiais e Metodos.......................................................................... 136

7.2.2.1 – Animais..................................................................................... 136

7.2.2.2 – Obtenção de Células esplênicas.............................................. 136

7.2.2.3 – Avaliação da Atividade tóxica dos compostos em células de

camundongos isogênicos..........................................................................................

137

7.2.2.4 – Cultura de Trypanosoma cruzi................................................. 138

7.2.2.5 – Avaliação da atividade dos compostos contra T. cruzi............. 138

7.2.3 – Discussão.......................................................................................... 139

VI – CONCLUSÕES

8.0 – Conclusões............................................................................................ 144

VII – PERSPECTIVAS

9.0 – Perspetivas............................................................................................. 145

BIBLIOGRAFIA

10.0 – Referências Bibliográficas................................................................... 146

ANEXOS

11.0 – Espectros de RMN de 1H e 13C........................................................... 157

RESUMO:

Na literatura, há um grande número de trabalhos que buscam obter derivados de

semicarbazonas e tiossemicarbazonas, contendo heterociclos, com aplicações farmacológicas,

como antimicrobiana, antichagásica, antifúngica, antineoplásica e anticonvulsivante.

Pesquisas vêm obtendo sucesso na busca de novos compostos bioativos híbridos dos núcleos

2-isoxazolina[5,4-b]piperidina e 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina, como por exemplo os

derivados aril-hidrazonas e amidas deste biciclos que apresentaram ação antinociceptiva e

anti-inflamatória, respectivamente. Desta forma, dez novos derivados isoxazolil-aril-

semicarbazonas e tiossemicarbazonas foram desenvolvidos através de uma condensação

catalítica ácida da 4-fenil-semicarbazida ou 4-fenil-tiossemicarbazida com aldeídos

isoxazolínicos. No presente estudo, ésteres, derivados da reação de cicloadição [3+2] do

óxido de nitrila (CEFNO) com enecarbamato N-benziloxicarbonil-2-pirrolina ou enamidas

piperidínicas benzoíladas, foram reduzidos aos respectivos alcoóis pelo NaBH4, que em

seguida, foram submetidos a uma oxidação de Swern, resultando nos aldeídos isoxazolínicos.

Uma segunda abordagem deste trabalho foi a síntese de uma série de hidrazonas

isoxazolínicas conjugadas ao grupamento farmacofórico nitrofurfuril. A presença do

farmacóforo nitrofurano em compostos bioativos vem sendo bastante relatada na literatura,

demonstrando uma diversidade de atividades biológicas, como antimicrobiana, antichagásica

e antifúngica. Para síntese destes novos híbridos isoxazolínicos, foram postos em reação

ésteres pirrolidínicos com hidrazina 80%, produzindo as isoxazolil-hidrazidas que foram

condensadas ao 5-nitro-2-furfuraldeído. Todos os compostos supracitados foram conduzidos a

testes antimicrobianos pelo método de difusão em disco, numa concentração de 100 µg/µL,

contra cepas de Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeroginosa, Escherichia coli, Candida

albicans e Aspergillus Níger. Os novos derivados isoxazolínicos não apresentaram atividade

antifúngica, formando apenas alguns halos parciais sobre a C. albicans. Contudo, as

hidrazonas se sobressaíram contra as cepas bacterianas analisadas, formando halos de inibição

superiores a 15 mm, sendo considerados bons agentes antibacterianos. Todos os novos

híbridos isoxazolínicos também foram conduzidos a testes de citotoxicidade e atividade

inibitória frente à forma epimastigota das cepas Y de Tripanosoma cruzi. Todos os compostos

testados foram ativos em baixas concentrações, tendo destaque para as tiossemicarbazonas

que apresentaram as menores citotoxidades (acima de 100 µg/mL), e a nitrofurfuril-hidrazona

isoxazolínica p-F-substituída (citotoxicidade 25 µg/mL e IC50 igual a 1,17 µg/mL) que

demonstrou ser mais ativo que o benznidazol (citotoxicidade 25 µg/mL e IC50 igual a 1,73

µg/mL), em testes in vitro, além de possuir um alto potencial bactericida (halo de inibição em

média 20 mm).

Palavras-chave: Isoxazolinas, Semicarbazonas, Tiossemicarbazonas, Hidrazonas,

Nitrofuranos, Atividade Antimicrobiana e Antichagásica.

ABSTRACT

In literature, there are a large number of academic publishing related to the obtainment of

semicarbazones and thiosemicarbazones derivatives, containing heterocycles, with

pharmacologic application, such as antimicrobial, antichagasic, antifungal, antineoplasic and

anticonvulsant. Researches have been acquiring success in the search for novel hybridized

bioactive compounds with 2-isoxazoline[5,4-b]piperidine and 2-isoxazoline[5,4-b]pyrrolidine

nuclei, for example, the aryl-hydrazones and amides from these bicycles that have presented

antinociceptive and anti-inflammatory activities, respectively. Thus, ten novel isoxazolyl-aryl-

semicarbazones and thiosemicarbazones were developed through acid catalytic condensations

of 4-phenyl-semicarbazide or 4-phenyl-thiosemicarbazide with isoxazolinic aldehydes. In the

present study, esters, derived from the cycloaddition [3+2] reaction of the nitrile oxide

(CEFNO) with the enecarbamate N-benziloxycarbonyl-2-pyrroline or benzyl piperidinic

enamides, have been reduced to the respective alcohols, by the NaBH4, and afterwards, have

been submitted to Swern’s oxidation, resulting on the isoxazolinic aldehydes. A second

approach of this work was the synthesis of a series of isoxazolinic hydrazones conjugated

with the 5-nitro-2-furanyl pharmacophoric group. The presence of such pharmacophore in

bioactive compounds has been largely related in the literature, showing a diversity of

biological activities, such as antimicrobial, antichagasic, antifungal. To carry out the synthesis

of these new isoxazolinic hybrids, pirrolidinic esters were reacted with hydrazine 80%

producing the isoxazolyl-hydrazides, that were, thereafter, condensed to the 5-nitro-2-

furaldehyde. All the aforementioned compounds were conducted to antimicrobial tests by the

disc diffusion method, at a concentration of 100 µg/µL, with strains of Staphylococcus

aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans and Aspergillus niger.

The novel isoxazolinic derivatives have not presented antifungal activity, forming just some

partial halos on C. albicans. Nevertheless, the hydrazones excelled against analyzed bacterial

strains, forming inhibition halos superior to 15 mm, being considered to be good antibacterial

agents. All the novel isoxazolinic hybrids were also conducted to cytotoxicity tests and

inhibitory activity on epimastigote form of the Y strain of Trypanosoma cruzi. All the tested

compounds were active at low concentrations, with emphasis to the thiosemicarbazones that

have shown the lowest cytotoxicity (above 100 µg/mL), and to the isoxazolinic 5-nitro-2-

furanyl-hydrazone 4-fluoro-substituted (cytotoxicity of 25 µg/mL and IC50 equal to 1,17

µg/mL) that showed to be more active than the Benznidazol (cytotoxicity 25 µg/mL and IC50

equal to 1,73 µg/mL), in in vivo tests, besides possessing high bactericidal potential

(inhibition halo in an average of 20 mm).

Keywords: Isoxazolines, Semicarbazones, Thiosemicarbazones, Hydrazones, Nitrofurans,

Antimicrobial and Antichagasic Activities.

LISTA DE FIGURAS

Página

Figura 01 – Isoxazóis, isoxazolinas e isoxazolidinas 23

Figura 02 – Forma SYN e ANTI de um dos cicloadutos da série pirrolidínicos 65. 47

Figura 03 – Dados espectroscópicos de RMN de 1

H e 13

C da tiossemicarbazona 68a.

Deslocamento químico em ppm.

55

Figura 04 –Respectivos espectros de IV-FT, RMN de 13

C e RMN de 1H da

tiossemicarbazona 68a.

58


H e 13

C da semicarbazona 80e.

Deslocamento químico em ppm. 63

Figura 06 – Espectros de IVFT, DEPT, RMN de 1H,

13C, DEPT da semicarbazona

80e. 66

Figura 07 – Espectros RMN de 1H, RMN de

13C e IV-FT da hidrazida 81c

71


C e de 1H da hidrazona 82c.

Deslocamento químico em ppm

74

Figura 09 – Espectros RMN de 13

C, RMN de 1H e IVFT da hidrazona 82c 76

Figura 10 – Diasteroisômero das hidraznas 82 (E) e 82 (Z). 77

Figura 11 – Halos de Inibição contra Staphylococcus aureus, Pseudomonas

aeruginosa, Escherichia coli, e Candida albicans. 130

Figura 12 – Placas de Petri em Agar Nutritivo, mostrando os Halos de Inibição

contra Staphylococcus aureus (A,B), Pseudomonas aeruginosa(D,C), Escherichia

coli (E,F).

131

Figura 13 – Série das acil-aril-hidrazonas isoxazolínicas 38a-b, com atividade

antinociceptiva e sem ação antimicrobiana, Série das nitrofurfuril-hidrazonas

isoxazolínicas 82, potente antimicrobiano.

132

Figura 14 – Ciclo Biológico do T. cruzi. 134

Figura 15 – Megacólon chagásico crônico. 135

Figura 16 – Hipertofia em miocardio e dilatação das cavidades do coração com a

presença de trombos no coração chagásico crônico. 135

LISTA DE ESQUEMAS

Página

Esquema 01 – Rota sintética das isoxazolil-nitrofurfuril-hidrazonas a partir do éster

isoxazolínico. 40

Esquema 02 – Rota sintética das isoxazolil-semicarbazonasma e tiosemicarbazonas a

partir do éster isoxazolínico. 40

Esquema 03 – Cicloadiçao [3+2] entre o 2-pirrolilan ou 2-piperidina e o precursor do

CEFNO. 42

Esquema 04 – Rota sintética utilizada para obtenção das semicarbazonas e

tiosemicarbazonas a partir da pirrolidina (n=1) ou piperidina (n=2). 43

Esquema 05 – Síntese das isoxazolil-hidrazonas IX a partir do éster isoxazolínico. 45

Esquema 06 – Rota sintética utilizada para obtenção dos ésteres dos heterociclos 2-

isoxazolina[5,4-b]pirrolidina e 2-isoxazolina[5,4-b]piperidina 46

Esquema 07 – Redução do éster piperidinico 65 a álcool 66. 48

Esquema 08 – Oxidação do álcool piperídinico 66. 49

Esquema 09 – Reação padrão de Swern.

50

Esquema 10 – Síntese de tiossemicarbazonas por uma reação catalítica one-pot. 52

Esquema11 – Síntese das semicarbazonas e tiossemicarbazonas do biciclo 2-

isoxazolínico piperidínico. 53

Esquema 12 – Síntese dos alcoóis isoxazolínicos 78. 59

Esquema 13 – Síntese dos aldeídos isoxazolínicos 79. 60

Esquema 14 – Síntese das semicarbazonas e tiossemicarbazonas do 2-biciclo

isoxazolínico pirrolidínico 80. 61

Esquema 15 – Síntese das hidrazidas isoxazolínicas a partir de ésteres isoxazolínico

piperidínico 65. 67

Esquema 16 – Ataque da hidrazina na função amida em N7. 68

Esquema 17 – Degradação do núcleo isoxazolínico piperidínico 94 68

Esquema 18 – Síntese das hidrazidas isoxazolínicas 81. 69

Esquema 19 – Síntese das hidrazonas isoxazolínicas 82. 72

LISTA DE TABELAS

Página

Tabela 01 – Substituintes e rendimentos dos alcoóis isoxazolínicos

piperidínicos. 49

Tabela 02 – Substituintes e rendimentos dos aldeídos isoxazolínicos

piperidínicos 51

Tabela 03 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-semicarbazonas e

isoxazolil-tiossemicarbazonas piperidínicas 53

Tabela 04 – Substituintes e rendimentos dos alcoóis isoxazolínicos

pirrolidínicos. 59

Tabela 05: Substituintes e rendimentos dos aldeídos isoxazolínicos

pirrolidínicos. 60

Tabelas 06 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-semicarbazonas e

tiossemicarbazonas pirrolidínicas. 61

Tabelas 07 – Substituintes e rendimentos das hidrazidas isoxazolínicas. 69

Tabelas 08 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-nitrofurufuril-

hidrazonas. 72

Tabela 09 – Valores de Citotoxicidade e IC50 sobre a forma epimastigota do

T. cruzi das semicarcarbazonas e tiosemicarbazonas isoxazolínicas 140

Tabela 10 – Valores de Citotoxicidade e IC50 sobre a forma epimastigota do

T. cruzi das Nitrofurfuril-hidrazonas-isxazolínicas. 142

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

AIDS ou SIDA – Acquired Imunodefiency Syndrome (Síndrome da Imunodeficiência

Adquirida).

AZT – Zidovudina

BHI – Brain Heart Infusion (Infusão de Coração e de Cérebro).

BZD – Benznidazol

CEFNO – Óxido de Carboetoxiformonitrila

CEUA – Comissão de Ética no Uso de Animais

DIBAL-H – Hidreto de diisobutilalumínio

DNA ou ADN – Ácido Desorribonucléico

FIOCRUZ – Fundação do Instituto Oswaldo Cruz

GABA – Ácido Gama-Aminobutírico

HRMS – High Resoltion Mass Spectrometry (Espectrometria de Massas de Alta Resolução).

IC50 – Half Inhibitory Concentration (Concentração Inibitória de 50%).

IMP-1 – Imipinemase-1.

IT/TOF – Ion Trap/Time of Flight (Tempo de voo).

IV-FT – Infravermelhor/Transformada de Fourier.

LCMS – Liquid Cromagrafy Mass Spectrometry (Cromatografia Liquida/Espectrometria de

Massas).

NB2 – Nível de Biosegurança 2.

Nfx – Nifurtimox.

PO – Proliloligopeptidase

QSAR – Struture Activity Relationship Quantitative (Relação Quantitativa Estrutura

Atividade).

Rf – Retation facture (Fator de Retenção).

RMN – Ressonância Magnética Nuclear

RNA ou ARN– Ácido Ribonucléico

RPMI – Instituto Roswell Park Memorial

SAR – Struture Activity Relationship (Relação Estrutura Atividade)

SFB – Soro Fetal Bovino

Tc I e II – Triapnossoma cruzi I ou II

TDR – Tropical Disease Research (Pesquisa de Doenças Tropicais).

TEA – Trietilamina

THF – Tetraidrofurano

TNF – Tumoral Necrouse Factor (Fator de Necrose Tumoral)

TR – Tripanotiona Redutase.

UFC – Unidade Formadora de Colônia.

UFPDA – Universidade federal de Pernambuco/ Departamento de Antibióticos.

Dissertação de Mestrado Gleybson Correia de Almeida

Introdução

Introdução


Introdução Página 19

1. INTRODUÇÃO:

A descoberta da penicilina foi um marco histórico na química medicinal [01]

. Desde

então, tem se obtido, comercializado e utilizado uma variedade de classes de antimicrobianos,

além dos betalactâmicos [01, 03]

, e tais sucessos fizeram com que a humanidade pudesse

acreditar que as enfermdiades produzidas por microrganimos desapareceriam [01]

.

No entanto, após a revolução causada por esta descoberta, outro problema surgiu, a

capacidade de adaptação dos microrganismos em sobreviver ao ataque destas drogas [02, 04]

. A

partir de então se tornou urgente a necessidade de descobrir não só drogas mais seguras, mas

que também fossem capazes de superar os mecanismos de resistências antimicrobianos [05]

.

As pesquisas sobre esse assunto não são recentes como se pode perceber no estudo

publicado por Demerec em 1948 [06]

, onde ele avaliou a capacidade de resistência da E. coli e

S. aureus, sobre a penicilina e estreptomicina [06]

.

A resistência a antimicrobianos não é uma característica particular de bactérias [02]

. Há

também relatos de resistência desencadeados por outros parasitas como os protozoários [23]

,

um dos maiores exemplos encontrados na literarura são de cepas de Trypanossoma cruzi que

suportam o ataque de quimioterápicos de escolha para o tratamento da tripanossomíase

americana [08, 23, 71]

.

O T. cruzi (família Trypanosomatidae da ordem Trypanosomatida) [87, 96, 99, 101, 102]

é

um protozoário hemoflagelado de grande letalidade [12, 14]

, transmitido normalmente por

insetos-vetor da subfamília dos Triatomíneos [09, 13, 14, 83, 101]

. O ciclo biológico do protista é

bastante complexo, caracterizado por uma etapa em um hospedeiro vertebrado e a outra em

um hospedeiro invertebrado, apresentando-se em três formas diferentes [87, 96, 98, 99, 101]

.

No homem, a infecção se dá de forma aguda (normalmente em crianças) com duração

de dois meses, seguida, por uma fase indeterminada (nem sempre pode ser caracterizada),

chegando à fase crônica que perdura por toda a vida do indivíduo (apresentado lesões no

miocárdio, esôfago e vísceras) [16, 86, 87, 88, 90, 96, 99, 101]

.

Descrito pela primeira vez em 1909 por Carlos Chagas [20, 101]

, esta zoonose é

endêmica na América Latina [14, 96, 99]

e mata mais de 14000 pessoas anualmente, atingindo

cerca de 8-10 milhões de indivíduos, deixando mais 60 milhões com risco de contaminação

[16,20]. Além disso, 25 a 35% dos casos desencadeiam comprometimento cardíaco

[17, 86],



desenvolvendo incapacidades e aposentadoria precoce, provocando um grande impacto sócio-

econômico e cultural nos países atingidos [14, 17]

.

No início da década de XC, a América Latina possuía 16-18 milhões de pessoas

contaminadas e cerca 100 milhões em áreas de risco, e com o crescimento de 300 mil novos

casos por ano [19]

. Estudos estão sendo revisados e demonstram uma redução para cerca de 11

milhões de doentes, atualmente [19]

. A maioria deste sucesso é decorrente das iniciativas

regionais de controle de transmissão vetorial e tratamento de bancos de doação de sangue,

além dos casos por via congênita [19]

.

Houve um acordo, em 1991, entre os governantes de países do Cone-sul, Argentina,

Brasil, Chile, Paraguai, Uruguai, e depois o Peru; para erradicação do meio de transmissão

vetorial [19]

. Uruguai (1997) e Chile (1999) conseguiram controlar a trasnmissão vetorial do T.

cruzi, da mesma forma seis estados brasileiros já conseguiram o mesmo sucesso, Rio de

Janeiro, São Paulo, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás e Paraíba e Minas Gerais [19]

. O

Brasil gasta cerca de um bilhão de dólares para o tratamento da doença anualmente [20]

.

Na contramão dessas informações está o crescimento de casos de infecção por T. cruzi

fora do Cone-sul americano, como Canadá, Europa, Japão e Austrália [16, 31, 32]

. Apesar de

serem raros os relatos de contaminação vetorial, fica claro o risco de uma doença até então

considerada de pessoas pobres, exclusiva de áreas rurais de países latino-americanos, tornar-

se um problema de saúde mundial [16, 31, 32]

. Nestas áreas, é crescente o número de casos de

contaminação por outros meios como transfusão sanguínea, transplante de órgãos e de forma

congênita vertical, mesmo que a quase totalidade das amostras contaminadas tenham partido

de imigrantes oriundos das áreas endêmicas das Américas. [16, 31, 32]

.

A fim de desenvolver uma droga eficaz para o tratamento etiológico da Doença de

Chagas, foi analisado um número grande e variado de diferentes combinações, com uma série

de drogas, obtendo-se resultados, freqüentemente, desanimadores [08, 13, 92, 97, 98]

. No entanto, o

tratamento etiológico atual está baseado na administração de Nifurtimox (3-metil-N-[(5-nitro-

2-furfuril) metileno]-4-tiomorfolinoamina-1,1-dioxido) 1; e Benznidazol (2-nitro-N-

(fenilmetil)-1H-imidazol-1-acetamida) 2; que são nitroderivados com ação tripanossomicida

[08] descobertos empiricamente

[13, 22, 23]. Apesar da sua relativa eficácia para tratamento da

fase crônica da doença [08, 13, 23, 24, 71]

, tendo atividade significativa apenas na fase aguda [08, 23,

24, 71], com até 80% de cura parasitológica dos pacientes são as únicas substâncias com

aplicabilidade clínica comprovada [08, 13, 23, 71]

.



O Nifurtimox (Lampit®) 1, produzido em El Salvador pela Bayer, e o Benznidazol 2

(Radanil®), produzido pela Roche, inibem a síntese de DNA, RNA e das proteínas, e também

aceleram a degradação dessas macromoléculas [25]

. Os danos causados nessas moléculas são

desencadeados pelo Nifurtimox e/ou seus produtos metabólicos citotóxicos, dentre eles: os

radicais livres do oxigênio gerando assim um nitroderivado [25, 26]

. O nitrofurano, em presença

de um sistema redutor forma a hidroxiamina correspondente [25, 26]

. Por último, uma redução

similar leva a produção do derivado amino [25, 26]

. Reações similares ocorrem com os

nitroimidazois que é representado pelo Benznidazol [25, 26]

.

O

N N SO2

O2N1

NN

O2N

N

O

H

2

Os nitros e hidroxilamino derivados dos nitrofuranos o nitroimidazóis são conhecidos

por sua toxicidade [08, 13, 22, 23, 26]

, e essas reações podem ocorrer tanto no T. cruzi como no

hospedeiro, porém, o T. cruzi é um organismo deficiente em enzimas antioxidantes, por

exemplo, catalases e superóxidos, o que não ocorre com o hospedeiro [08, 13, 22, 23, 26]

. Esta

diferença determina um maior efeito dos fármacos no parasito [08, 13, 23, 26]

. Os produtos da

redução dos nitroimidazóis, tanto o radical nitroanión como os derivados nitroso e

hidroxilamina, podem reagir com o DNA formando adutos que facilitam a ruptura das cadeias

nucleotídicas [08, 13, 23, 25, 26]

. Esses efeitos se somam aos do superóxido e do radical hidroxila

[08, 13, 22, 23, 25, 26].

A produção de efeitos adversos e a existência de cepas de T. cruzi resistentes ao

Nifurtimox e o Benznidazol impõem a necessidade de desenvolver novos fármacos que os

substituam [08, 13, 17, 23, 71]

, tornando-se assim um campo aberto de investigação [13, 17, 23, 26, 71]

.

Uma das alternativas bastante relatadas na literatura para se conseguir novas

substâncias com atividade antimicrobiana e antichagásica é a síntese de compostos contendo o

grupo nitrofurano 3 [15, 22, 26]

, que pode oferecer a habilidade de produzir radicais livres a

molécula, capazes de induzir a cascata de materiais reduzidos, tóxicos aos parasitas [08, 22, 26]

.



Este tem sido o mecanismo proposto para os nitrocompostos, podendo ser usado também

como antibiótico e antineoplásico [08, 22, 26]

.

OR

O2N

3

H NN N

R H

X

R'

H

4

Outra alternativa bastante utilizada por diversos grupos de pesquisas espalhados pelo

mundo são as semicarbazonas (X= O) 4a e tiossemicarbazonas (X= S) 4b que com sua

flexibilidade e habilidade para se coordenar, estando na sua forma neutra ou desprotonada [28,

29, 72], tornam-se uma classe interessante de combinações com uma gama de aplicações

farmacológicas [25]

.

Em estudos prévios realizados por De Faria [30]

, foi desenvolvido uma nova série de

heterobiciclos piperidínicos 5 ou pirrolidínicos 6 conjugados a 2-isoxazolina, onde derivados

amidas e hidrazonas em C3, desses heterociclos, desenvolvidos por hibridização molecular

(conjugação de características estruturais definidas de dois compostos bioativos distintos [112]

)

apresentaram-se biologicamente ativos [30]

.

2-isoxazolina[5,4-b]piperidina 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina

N

N

O56

3a

6a

43

1

2

1

2

N

N

O

35

6 7a

4

7

3a

5 6

Portanto, a proposta deste estudo é sintetizar novas semicarbazonas,

tiossemicarbazonas e nitrofurfuril-hidrazonas condensados aos heterobiciclos 5 e 6, visando

uma posterior investigação biológica, quanto à atividade antimicrobiana e antiparasitária,

especialmente anti-chágasica, e desta forma, desenvolver uma possível ampliação da ação

farmacológica dos heterobiciclos isoxazolínicos.


Revisão Bibliográfica

Revisão da Literatura

Isoxazolinas

Hidrazonas

Nitrofuranos

Semicarbazonas

Tiossemicarbazonas


Revisão Bibliográfica Página 23

2. REVISÃO DA LITERATURA:

2.1 – ISOXAZOLINAS:

Dentre as inúmeras variedades de compostos que demonstra alguma atividade

biológica, uma grande parte é constituída de heterociclos, sendo estes obtidos naturalmente ou

por via sintética [33, 34]

.

A literatura relata que muitos desses heterociclos bioativos possuem átomos de

nitrogênio e oxigênio em seus núcleos [33, 35]

, com destaque para as 2-isoxazolinas 8a [35]

, que

são obtidas comumente por cicloadição 1,3-dipolar [35]

, e apresentam diversas ações

biológicas, tais como: antiparasitário [36]

, antineoplásico [37]

, e anti-inflamatória [38]

.

8

O

N

O

N

O

N

10911

O

N

72-Isoxazolina 3-Isoxazolina 4-Isoxazolina

O

N

1

2

34

5

1

2

34

5

34

5

1

2

34

5

1

2

34

5

1

2

Figura 1: Isoxazóis, isoxazolinas e isoxazolidinas.

2.1.1 – ATIVIDADE BIOLÓGICA E APLICAÇÃO TERAPÊRUTICA

A literatura relata a produção de derivados de 2-isoxazolinas 8 com atuação biológica

tanto intracelularmente, com modificações estruturais no DNA e em enzimas de

microrganismos patógenos [39]

, quanto sistêmica, como ação sobre o Sistema Nervoso Central

[52]. Adiante, serão listados alguns dos trabalhos relatados na literatura, ilustrando a grande

importância químico-biológica das mesmas.

Através de uma cicloadição 1,3-dipolar entre óxidos de nitrilas e álcool alílico acilado,

foi desenvolvida a 2-isoxazolina 12, contendo o bromo como grupo de saída, na posição C3.

O produto desta cicloadição deu origem, depois da retirada do bromo e substituição com

nucleotídeos, a análogos de dideoxinucleotídeos 13, com B igual à timina, uracila ou adenina

e R igual à OH e OCOPh [35]

.



NO

Br OCOPh

12

NO

B R

13

Outros nucleotídeos ligados a isoxazolinas, também na posição C3, foram produzidos

por uma cicloadição 1,3-dipolar entre óxidos de nitrila nucleosídicos e cetenos fosforilados,

formando os compostos 14, 15 e 16 [40]

.

ON

OCOPh

R1

O

R2

O

14

N

N

ON

OCOPh

H

O

H

O

15

N

N

ON

OCOPh

OCH3

CH3O 16

Buscando compostos com ação antiviral, derivados 2-isoxazolínicos fosforilados

conjugados a nucleosídeos foram sintetizados por Romeo e col. [41]

. As substâncias 17 e 18

foram desenvolvidas por uma reação de cicloadição 1,3-dipolar; onde “B” poderia ser timina,

citosina e 5-fluorouracil, e quando avaliados quanto a sua atividade inibitória antirretroviral e

sua ação contra o herpes vírus simples apresentaram baixa citotoxicidade e atividade

antirretroviral comparáveis ao AZT [41]

.

N O

BP

O

EtO

EtO

17

B

N O

P

O

EtO

EtO

18

Também contendo os ciclos 2-isoxazolinas, foi desenvolvido um conjunto de

derivados retinóicos 19 e 20 [37]

. Alguns destes, contendo um grande potencial para promover



apoptose, morte celular programada, de células neoplásicas. Abaixo dois dos exemplares

sintetizados [37]

.

O

N

CO2CH3

19

N

O

CO2CH3

20

Em um intrigante trabalho realizado por Bal e col. [36]

pôde-se desenvolver inibidores

de Proliloligopeptidase (PO) a partir de polímeros de isoxazolinas 21. PO é uma enzima que

hidrolisa o colágeno e pode estar envolvida na invasão do T. cruzi nas células dos mamíferos

degradando os componentes da matriz extracelular. Estes compostos poderiam prevenir a

invasão do parasita em células dos mamíferos, pois o T. cruzi é mais sensível a inibidores da

PO, e desta forma, conseguindo ação antitripanossomídica com alguns prolilisoxazóis [36]

.

NN

O

NR

R2

O

O

R3 21

O advento da epidemia de AIDS vem contribuindo para o desenvolvimento de outro

grave problema, a tuberculose [113]

. Por isso, a busca de novas drogas anti-tuberculóticas é

algo de grande valor para medicina [42]

. Com este objetivo, foi desenvolvida uma série de

derivados 2-isoxazolínicos 22, que com modificações na região C3 do anel isoxazolínico e no



anel C permitiu a produção de inúmeros compostos que apresentaram ótimo desempenho com

relação à ação bactericida [42]

.

N O

O

O

NN

A

B

C

22

Continuando a busca por novos agentes antituberculóticos foram elaborados derivados

nitrofuranos contendo anéis isoxazolínicos 23 e 24 [39]

. Todos os compostos apresentaram

excelente atividade em testes in vitro [39]

.

N N

ON

O

O2N

R

23

N

ON

O

O2N 24

Outras pesquisas com um número maior de microrganismos foram realizadas. Uma

delas alcançou a síntese e avaliação antibacteriana de isoxazolinil oxazolidinonas 25, o qual

comprovou que a mistura racêmica da isoxazolil 25 exibe uma atividade in vitro superior ao

Eparozolide em várias espécies de bactérias resistentes. Os compostos que apresentavam

substituição em p-Cl, m-Cl e m-NO2, m-OMe apresentam atividade contra Gram-negativos,

Klebsiella pneumoniae, sendo o p-Cl o de maior atividade [43]

.

NO

NN

O

O

N

R

O

NHCOCH3

F25



Eparazolide

NO

NN

O

O

NHCOCH3

F

HO

Também na busca de novas agentes antimicrobianos foram sintetizados uma série de

compostos contendo o anel isoxazolina 26 [44]

. O estudo foi realizado sobre os

microrganismos Staphylococcus aureus, Engerococcus faecalis, Engerococcus faecium,

Escherichia coli, onde os compostos testados apresentaram desempenho semelhante ao

linezolide [44]

.

ON

NO

O

R

NHAc

F 26

O N NO

F

O

NHAc

Linezolide

Em outro estudo, introduziu-se os ciclos de isoxazolinas, isoxazolidinas, e isoxazóis

por reação de cicloadição 1,3-dipolar em derivados carbapenemos 27 [45]

. Onde muitos

compostos apresentaram uma ótima atividade contra uma gama de organismos Gram-

positivos e Gram-negativos comparáveis ao meropenem [45]

.

NS

NHOH

H

OCO2H

N

O

HO

27



Foi relatado recentemente que substâncias esteróidais, contendo o núcleo 2-

isoxazolina em sua estrutura, apresentaram excelente atividade anti-inflamatória e alta

afinidade com os glico-receptores. Os fármacos 28 e 29 apresentaram-se 5 e 5,3 vezes

respectivamente mais potente que a prednisolona, um corticosteróide usado na terapêutica [38]

.

28 29

O

O

EtO

O

ON

F

O

O

OH

EtO

O

ON

F

2.2 – HIDRAZONAS:


As Hidrazonas são uma das funcionalidades de maior potencial biológico e se têm

vários registros de suas propriedades farmacológicas na literatura, como anti-inflamatória,

anticonvulsivante, antitumoral, antichagásica e especialmente antimicrobiana [46]

.

Nas últimas décadas é crescente a prevalência de microrganismos resistentes a várias

drogas reconhecidas de escolha no combate a infecções microbianas [02]

. Na busca de

compostos capazes de solucionar este grave problema de saúde, derivados hidrazonas têm

sido uma importante ferramenta [47]

.

Em um trabalho que objetivava encontrar uma nova alternativa para superar a

resistência bacteriana a antibióticos β-lactâmicos, tentou-se a síntese de Inibidores da metallo-

β-lactamase IMP-1 [47]

. Estudos de modelagem molecular da enzima IMP-1 delinearam a

formação de derivados de N-arilsufonil-hidrazonas 30, 31 e 32 como uma classe importante

de inibidores da metallo-β-lactamase [47]

.



NH

NSH

OH

O

R

O

30

NH

NSH

OCH3

O

R

O

31

NH

NSH

O

R

O

32

Um trabalho, onde se buscou avaliação da atividade antichagásica de uma série de

derivados acil-hidrazonas aromáticas p-substituídas 33, demonstrou que a presença do NO2,

na posição para, é de grande valor, pois foi um dos compostos de maior atividade dentre os

sintetizados, sendo mais potente que a droga de escolha para o estudo in vitro antichagásico,

cristal de violeta [109]

.

E a presença da carbohidrazida é considerada importante devido ao melhoramento da

lipossolubilidade oferecida ao produto heterocíclico intermediário, sendo comprovado por

estudos de modelagem molecular e SAR/QSAR [109]

.

N

NN

O

X

H

N

Y

X=HY=NO2

33

Com este mesmo objetivo foi realizada a síntese da hidrazida a partir do éster e depois

condensado com aldeído aromático formando uma acil-hidrazona 34 [49]

. Foram sintetizados

uma série de compostos 1H-pirazolo[3,4-b]piridina, onde alguns mostram atividade anti-

chagásica, comparados ao cristal de violeta, onde o composto que possuía X= H e Y=OH foi

o mais ativo da série [49]

.



A

B

N

N

NO

H

NH3C

X

Y

C

34

Foi elaborada a síntese de novos Cl-DMSO-Ru-(II) complexos das hidrazonas 35 e 36,

com ligações entre o Rutênio e o ligante, localizadas no nitrogênio insaturado e na carbonila,

em busca de novos agentes antineoplásicos, onde os complexos apresentaram capacidade de

se ligar ao DNA [50]

. Neste trabalho, ligantes e complexos foram conduzidos a testes contra

cepas de Staphylococcus epidermidis; Shigella sonnei, E. coli, S. aureus, K. pneumoniae, e

revelaram ter grande potencial antimicrobiano [50]

.

X

N

R

N

O

H

X= S, O.R= H, CH3.

35

N

R

N

O

N

H

36

Outro grupo de hidrazonas foi utilizado como ligantes de complexos dos metais níquel

(II), cobre (II) e zinco (II) [51]

. Os ligantes e seus respectivos complexos (Cu e Ni) foram

direcionados a testes antineoplásicos e demonstraram inibição sobre células leucêmicas

humanas [51]

. Além disso, o ligante 37a e os complexos de cobre e zinco 37b apresentaram

inibição da síntese de DNA [51]

.

N

N N

N

H

O

R

O

a= H b= CH3

R

37



De Almeida [52]

desenvolveu derivados de hidrazonas contendo o biciclo isoxazolínico

pirrolidínico 38a-b. As duas séries sintetizadas foram levadas a testes biológicos que

revelaram em ambas as séries uma grande capacidade antinocicepitiva e baixa toxicidade

aguda [52]

.

N

N

O

NO

N

O

R1

HH

O

N

N

O

NO

N

O

R1

HH

R2

38a 38b

2.3 – NITROFURANOS:

2.3.1 – ATIVIDADE BIOLÓGICA E APLICAÇÃO TERAPÊUTICA

Desde a descoberta da Doença de Chagas, há cem anos [20]

, ainda não se encontrou

uma vacina ou tratamento etiológico específico disponível para amplas intervenções de saúde

pública [13, 23]

, estando este baseado apenas a duas drogas com aplicabilidade clínica

comprovada [08]

, o “Nifurtimox” (1965) 1; e o “Benznidazol” (1971) 2. Estas são derivados

nitrofuranos com ação tripanossomicida relativa [08]

, e com efeitos colaterais tóxicos [08, 22, 23,

26]. Além disso, eles apresentam baixa eficácia para tratamento da fase crônica da doença

[08,

22, 23, 26], tendo atividade apenas na fase aguda, com até 80% de cura parasitológica dos

pacientes [13]

.

Dentre as muitas pesquisas direcionadas ao desenvolvimento de um medicamento que

combata efetivamento o parasita, deve-se ressaltar um interesse peculiar na produção de

novos derivados de nitrofuranos 3, os quais desencadeiam a formação de uma série

subprodutos tóxicos aos parasitas [22, 54]

, que são os responsáveis pelo estresse oxidativo a que

são submetidos os microrganismos e desta forma, originando diferentes mecanismos de ação,

como: (a) ação direta do radical nitroânion em macromoléculas, como DNA; (b) geração de

oxiradicais que é o agente tóxico principal no caso de nifurtimox (derivado 5-nitrofurfural)

[54]; (c) produção de derivado nitroso de hidroxilamina, que possuem uma citotoxicidade bem



alta; e (d) inibição direta de Tripanotiona Redutase (TR), um sistema de enzimas

antioxidantes contra radicais livres, peróxides e peróxido de hidrogênio do T. cruzi [22, 54]

.

Dentro desta linha de pesquisa se pode destacar alguns trabalhos de estudo de docking,

como por exemplo, os derivados de nitrila do 5-nitro-arilidenemalononitrilas 39 [26]

, e de

semicarbazonas 5-nitrofurano 40 [54]

, demonstrando que o grupo nitrofurano agiria como

grupo-puxador e assim poderia se ligar ao sítio ativo de centro dissufeto da Tripanotiona

Redutase [10, 22, 26, 54]

. Relatando-se, deste modo, propriedades antichagásicas tão eficazes

quantos às drogas de referência [26, 54]

.

H

CNR

NO2

39

OO2N

N N

N

RO

H

H

40

Além desses, temos outros trabalhos buscando estudos de QSAR, em síntese dos

nitrocompostos, visando à atividade anti-chágasica [10, 22, 54]

. No primeiro, derivados de N-

óxido de benzo [1,2-c]1, 2,5-oxadiazol (benzofuroxano) 41 exibiram uma boa atividade, in

vitro [22]

, em relação ao nifurtimox (Nfx). E revelaram a importante presença do grupamento

Nitro e N-óxido, ao lado do benzil, contribuindo para interação π com grupo eletropositivo do

possível receptor [22]

.

No segundo, derivados semicarbazônicos e tiossemicarbazônicos do 5-nitro-2-

furaldeído (Nitrofurazonas) 42 também mostraram uma interessante atividade, in vitro, contra

a forma epimastigota do T. cruzi [10]

, revelando dados interessantes sobre a importante

presença do anel furano [10]

, onde o nitrofurano agiria na redução do dissufeto da Tripanotiona

Redutase [10]

.

N

O

N

O2N

O

41Benzofurazono X= S, O

XN

N N

N

R2O

R1

O

O

H

42



Outro método de obtenção de moléculas bioativas é o de modificação molecular que

tem sido um dos mais promissores meios de se encontrar novas drogas [55]

. Com este objetivo

foi sintetizada a hidroximetilnitrofurazona 44 a partir do 5-nitro-2-

furfurilidenessemicarbazona 43, que é considerado um agente antimicrobiano contra bactérias

Gram-positivas e usada apenas em infecções tópicas. Assim a hidroximetilssemicarbazona 44,

em menor concentração, apresentou ótima atividade contra tripomastigotas e amastigotas,

comparado ao benznidazol e ao nifurtimox, além de uma menor toxicidade [55]

.

OO2N

NN

H

NH2

O

43

OO2N

NN

H

N

O

OH

H44

Outro trabalho que tentava alcançar novas drogas com atividade antimicrobiana foi o

realizado por Hurdle e col. [56]

. Onde foi sintetizado um grupo substâncias contendo o

farmacóforo nitrofurano 45 e 46, sendo altamente ativos contra as cepas de Mycobaterium

tuberculosis multiresistentes, comparáveis a rifampicina, e superiores a isoniazida e etambutol

[56]. Abaixo exemplares destes nitrofuranos.

O

ON

N N

O2N

45

O

ON

N N

O2N

O

O

46

Além dos trabalhos anteriormente citados, outros estudos onde derivados

isoxazolínicos contendo o heterociclo nitrofurano foram produzidos e apresentam boa

atividade, como por exemplo, os compostos 23 e 24 capazes de combater M. tuberculosis [39]

,

e as semicarbazonas 50 desenvolvidas por Otero e col. [09]

demonstraram ser ativos contra o T.

cruzi, em relação às drogas de escolha [09]

.



2.4 – SEMICARBAZONAS E TIOSSEMICARBAZONAS:


As semicarbazonas 4a e tiossemicarbazonas 4b heterocíclicas são um grande alvo de

interesse de vários grupos de pesquisa espalhados pelo mundo [72, 76]

, pois possuem uma

grande versatilidade como ligante de metais devido à presença de vários átomos doadores de

elétrons [28, 72, 76]

. Sua atividade biológica pode ser por três tipos de mecanismos: (i) inibição

da enzima redutase ribonucleotídea fosfatase (essencial para síntese de DNA), (ii) criação de

lesões em DNA por extresse oxidativa, (iii) e liganções a bases nitrogenadas de DNA e RNA

bloqueando ou impedindo a replicação das bases [28, 72, 76]

.

Não é recente o interesse pelas propriedades farmacológicas das tio/semicarbazonas 4.

Isto pode ser comprovado por um trabalho realizado em 1949, por Hoggarth e col. [21]

,

almejando conseguir compostos contra M. tuberculosis [21]

. Um ano depois, outra pesquisa

publicada por Hanre e col. [57]

visava à formação de derivados de tiossemicarbazonas testando

a mesma atividade antimicrobiana [57]

.

Neste período, outros dois grupos de pesquisa, o primeiro coordenado por Lum &

Smith [58]

buscou atividade contra o vírus da Influenza [58]

, e o segundo liderado por Bauer e

col. [59]

, objetivando combater o vírus da Varíola [59]

, conseguiram desenvolver cada grupo,

conjuntos de compostos contendo o farmacóforo tiossemicarbazona [58, 59]

. Abaixo, exemplo

de um dos derivados tiossemicarbazonas 47 [59]

.

N

O

H

NN

CSNR2́ ´

R

R´ 47

Além desses, outro trabalho, realizado em 1960, por Benns e col. [60]

, já explorara a

capacidade quelante das tiossemicarbazonas. Neste, foram sintetizados inúmeros complexos

de cobre de tiossemicarbazonas alifáticas e aromáticas, dos quais se tentaram uma atividade

fungicida [60]

.



Atualmente, as peculiaridades destes grupamentos farmacofóricos continuam sendo

bastante explorados. Como por exemplo, os complexos dos metais cobalto II, níquel II e cobre

II, onde a síntese do ligante se dá entre tiofeno-3-carboxaldeído e tiossemicarbazida 48, em

proporção de 1:1, em etanol absoluto em pH levemente ácido [29]

.

S

N NH

NH2

S

48

Em outro trabalho, que se propunha formar complexos de níquel (II), cobre (II) e

cádmio (II), usando como ligante a tiossemicarbazona 49, pode-se comprovar a versatilidade

e a ação quelante das tiossemicarbazonas perante aos metais de transição [61]

, onde nas

posições do enxofre e do átomo de nitrogênio da hidrazida [29]

podem-se coordenar aos metais

como moléculas neutras ou, depois de desprotonar, como ligantes aniônicos [28]

.

O

N N

NH2

S

H

49

Na busca de drogas com atividade anti-T. cruzi [09]

, deve-se relatar um trabalho no qual

foram formados semicarbazonas dos derivados do N4-butil do 3-(5-nitrofuril)acroleína 50 e

seus complexos de rutênio [09]

, onde foram realizados, testes in vitro, contra T. cruzi e testes

de captação de oxigênio com os complexos de rutênio e seus respectivos ligantes [09]

. A série

de complexos 50 demonstou excelente capacidade de ligação com o DNA, e bons resultados

no estudo de liberação de oxigênio, que revelaram a participação no ciclo de geração de

redução, promovendo extresse oxidativo agudo no parasita, semelhante aos dos Nfx [09]

.



Rn= 1 e 0 Hbutil

50

O

NN

O2N

N

O

R

HH

Ru

PPh3

ClO

Cl

n

Deve-se destacar também, outro trabalho visando à atividade contra T. cruzi com

tiossemicarbazonas e semicarbazonas, este agora, complexando com o metal cobre (II) [25]

.

Estes derivados contêm o 5-nitro-2-furaldeído 51a, o 5-nitrotiofeno-2-carboxaldeído 51b e o

5-nitrofuril 51c e provaram ser tão ativas quanto às drogas de referência, nifurtimox e

benznidazol [25]

.

O2N

N

CH3

N

NS

R2

R1

51

a (R1= H, R2= CH3)

c (R1 e R2= [CH2]4)

b (R1= CH3, R2= CH3)

Outra aplicação farmacológica destes farmacóforos que se vem encontrando

freqüentemente é na busca de novos agentes antimicrobianos.

Um exemplo é o trabalho elaborado por Chandra e col. [28]

que avaliava a atividade

antimicrobiana das tiossemicarbazonas 52 e seus complexos de zinco e mercúrio sobre as

bactérias Gram-positivas, S. aureus e S. epidermides, e Gram-negativas, E. coli e

Pseudomonas aeruginosa, além dos fungos Candida albicans e Aspergillus niger [28]

. O

estudo microbiológico mostra que o ligante 52 é mais ativo que o complexo do zinco,

enquanto no estudo micológico o complexo é o composto mais ativo. O complexo com o

mercúrio, além de um desempenho melhor sobre atividade antifúngica, uma maior atividade

antimicrobiana que o ligante [28]

.

N

NN NH2

H

S

H

52



Bons resultados também foram encontrados em testes contra os microrganismos E.

coli, Bacillus subtilis, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans, Saccharomyces cerevisiae, A.

niger e Penicillum citrinum, em dois trabalhos publicados por Kasuga e col. [62, 63]

. No

primeiro, os complexos de antimônio III, usando as semicarbazonas e tiossemicarbazonas 53,

54b e 55, como ligantes [62]

.

N

NN

H

N

O

S53

N

NN

H

NH2

O X (a= O e b=S).

54

N N

S

N N

H

N

S

NN

H

N

55

No segundo estudo, sintetizaram-se complexos de zinco II, dos ligantes 53, 54a e 54b,

56, 57a e 57b [63]

.

N

NNH

S N

O

NHN

SN

O

56

57

N

NNH

X NH2

NHN

XH2N

Xa = S e Sb= O e O

Em ambos os trabalhos, tanto os ligantes quanto os complexos apresentaram-se ativos

[62, 63].

Aril-semicarbazonas têm sido bastante documentadas [65]

, e promovido avanços

crescentes no desígnio de drogas antiepiléticas e com ação bloqueadora sobre canais de sódio

voltagem-dependentes [64, 65]

. Uma nova série de tiossemicarbazonas 58 derivadas do GABA

foram sintetizadas pelo método de aproximação bioisostéricos, e a maioria destes demonstrou

melhor atividade anticonvulsivante que os seus análogos bioisostéricos, nos modelos

aplicados para o estudo de proteção aos surtos apopléticos [65]

.



O

OH

NHNH

S

N

R2

R1

58

Além deste último, uma ação anticonvulsivante foi recentemente encontrada em várias

semicarbazonas aril-substituídas [64]

. Neste, parte do programa de design é estudar o efeito de

ciclização destas aril-semicarbazonas 59 sobre a atividade anticonvulsivante, como 1,2,4-

triazóis [64]

. O mecanismo de ação para alguns destes derivados triazóis 60 provam que vários

receptores estão envolvidos em sua atividade anticonvulsivante, e que todos os compostos

sintetizados, cilcizados ou não, são ativos na maior parte dos modelos utilizados. A 4,5-

difenil-2H-1,2,4-triazol-3(4H)-ona, com os substituintes R (NO2), R1(2-CH3) e R2 (4-CH3)

apresentou-se como o mais potente, promovendo o aumento do nível de GABA em mais de

100 vezes em relação ao controle [64]

.

NH

N

O

H N

R

R2

R1

59

N

NN

R

O

H

R2

R1

60

Em outros trabalhos anteriormente citados, pôde-se encontrar grupamentos

semicarbazônicos e tiossemicarbazônicos 4a e 4b co-atuando na atividade biológica, como

por exemplo, os derivados nitrofuranos 40, 42 e 44 que revelaram ação antichágasica [10, 54, 55]

.


Revisão Bibliográfica

Objetivos:

Gerais

Específicos


Objetivos Página 40

3.0 OBJETIVOS

3.1 - OBJETIVOS GERAIS

Ampliação da aplicação química e biológica dos heterociclos 2-isoxazolina aza-

bicíclico, introduzindo o grupamento nitrofurano, conhecido farmacóforo para

atividade antimicrobiana e antichagásica, através de modificação molecular

(hibridização). A introdução da funcionalidade nitrofurfurila, poderá expandir os

efeitos biológicos das acil-aril-hidrazonas, derivadas do 2-isoxazolina[5,4-

b]pirrolidina (esq. 01).

Éster da 2-isoxazolina pirrolidínica Hidrazidas Nitrofurfuril-Hidrazonas

N

N

O

O

OO

R1

N

N

O

O

NHONH2

R1

N

N

O

O

NO

R1

H

N

H

O

NO2

Esquema 01: Rota sintética das isoxazolil-nitrofurfuril-hidrazonas a partir do éster isoxazolínico.

Exploração sintética, formação dos alcoóis e aldeídos derivados dos heterociclos 2-

isoxazolina[5,4-b]piperidina e 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina. E obtenção de novas

substâncias bioativas semicarbazônicas (X= O) e tiosemicarbazônicas (X= S),

derivadas de ambos os biciclos, avaliando o seu potencial biológico antichagásico e

antimicrobiano. (esq. 02).

N

N

O

O

OO

R1

n

n = 1 ou n=2n

N

N

O

O

N

R1

N N

X

H

H H

N

N

O

O

OH

R1

n

2-isoxazolina pirrolidínica n = 12-isoxazolina piperidínica n = 2

Alcooóis

X= S e O.

N

N

O

O

H

R1

O

n

Aldeídos

Esquema 02: Rota sintética das isoxazolil-semicarbazonasma e tiosemicarbazonas a partir do éster

isoxazolínico.


Objetivos Página 41

3.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Sintetizar hidrazidas e acil-nitrofurufuril-hidrazonas derivadas de N-benzoil-2-

isoxazolina[5,4-b]pirrolidina;

Redução da função éster em C3 da isoxazolina 65 e 77, ao respectivo aldeído

isoxazolínico das isoxazolina[5,4-b]piperidina e N-benzoil-2-isoxazolina[5,4-

b]pirrolidina.

Condensação dos aldeídos isoxazolínicos 67 e 79 com semicarbazidas e

tiosemicarbazidas aromáticas, para produção das respectivas isoxazolil-aril-

semicarbazonas e tiosemicarbazonas de ambos os biciclos isoxazolínicos.

Avaliação preliminar da atividade antimicrobiana e antichagásica das isoxazolil-aril-

semicarbazonas e tiosemicarbazonas e nitrofurfuril-hidrazonas isoxazolínicas

sintetizadas.


Estudo Químico

Estudo Químico

Rota Sintética

Resultados e Discussão

Procedimento Experimental


Estudo Químico Página 42

4. ROTA SINTÉTICA:

Em trabalhos anteriores, foi desenvolvido uma nova metodologia sintética [30]

, baseada

nas reações de cicloadição 1,3-dipolar de enecarbamatos (R= OEt, OBn) 74 e enamidas

endocíclicas (R= Arila) 64 de 5 e de 6 membros, n = 1 ou 2, respectivamente, com N-óxidos

de nitrila 83 (esq. 03) [30]

.

+

N

O R

N

O

COOEt

n

N

O R

n

n = 1 ou 2

enecarbamatos e enamidas endocíclicas

83

cicloadutos84

COOEt

C

N

OH

Cl

COOEt

C

N

O

ET3N

Esquema 03: Cicloadiçao [3+2] entre o 2-pirrolilan ou 2-piperidina e o precursor do CEFNO.

Os cicloadutos obtidos, contendo os novos heterobiciclos: 2-isoxazolina[5,4-

b]piperidina 5 e 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina 6 foram aplicados na obtenção de derivados

potencialmente bioativos [66, 67]

.

Dentre os vários derivados do novo heterociclo, aqueles substituídos com grupamentos

benzoíla no nitrogênio N6 e N7, e aril-hidrazonas e carboxamida na posição C3, dos

respectivos núcleos 70 e 85, apresentaram excelentes atividades biológicas, como:

antinociceptiva (teste de nocicepção induzida por ácido acético) [07, 11, 68]

e anti-inflamatória

(teste de peritonite por carragenina em camundongos) [27, 66]

.

N

O

N

O

H

H

NHN

H

R1

R2

70

R2 = F, OMe, Cl

R1 = F e Cl

56

3a

6a

43

1

2

R=p-F, m-NO2, p-NO2,

p-OMe, p-tBu

N

O

N

O

NH2

O

H

H

R

85

5

6

3a

7a

43

12

7



Diante dos bons resultados obtidos em trabalhos anteriores que visavam à modificação

molecular por hibridização dos aza-biciclos e posterior avaliação biológica [52, 68]

, pretende-se

ampliar a aplicação sintética e farmacológica dos híbridos isoxazolínicos.

Estudo Químico:

Abordagem I: Obtenção das Semicarbazonas e Tiossemicarbazonas dos heterociclos

2-isoxazolina [5,4-b]piperidina e 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina.

Como já foram comentados anteriormente, os inúmeros relatos de semicarbazonas e

tiossemicarbazonas 4 com uma grande variedade de ações biológicas [10, 28, 64]

induziu a busca

por derivados desses grupamentos farmacofóricos que contenham os núcleos isoxazolínicos 5

e 6. Este novo grupo de moléculas poderia oferecer mais uma característica farmacológica aos

novos núcleos isoxazolínicos, mais especificamente antimicrobiana e antiparasitária, tendo

como alvo principal o T. cruzi, pois vários são os relatos na literatura de semicarbazonas e

tiossemicarbazonas desenvolvidas com este objetivo [10]

.

I II

Etapa 4

X=S e O.

N N

N

n

n

n

N

O

N

O

H

H

OH

R1

n

N

O

N

O

O

H

H

H

R1

n

Etapa 5

N

H

n

Etapa 1 N

O

R1

n

N

O

N

O

CO2Et

R1

n

n

N

O

N

O

H

H

NHN

H

R1

N

X

H

Etapa 6

n=2, R1= F e OMe.

n=1, R1 = F, NO2e Cl.

Etapa 2

III

IVVVIVII

n=1 e 2

Etapa 7

Etapa 3

N

n

63

Esquema 04 – Rota sintética utilizada neste trabalho para obtenção das semicarbazonas e tiossemicarbazonas

derivadas dos heterociclos 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina e 2-isoxazolina[5,4-b]piperidina.



Para se alcançar a produção dos semicarbazonas e tiossemicarbazonas VII, foram

utilizados cicloadutos isoxazolinicos 5 e 6, desenvolvidos por De Faria e col. [30]

.

O esquema 04 mostra a seqüência de reações envolvidas em uma das etapas deste

trabalho, visando à obtenção das semicarbazonas e tissemicarbazonas derivadas dos núcleos

isoxazolínicos pirrolidínicos e piperidínicos.

Para se alcançar a síntese dos ésteres isoxazolínicos de 5 e de 6 membros IV, material

de partida do trabalho, foi utilizado as respectivas 1-pirrolidina (n=1) e 1-piperidina (n=2) I,

estes heterociclos foram trimerizados II, e posteriormente N-acilados, com cloretos de acilas

desejados, originando o enecarbamato N-benziloxicarbonil-2-pirrolina (n=1) e as enamidas N-

(benzoil)-2-piperideína (n=2), etapa 3, os quais reagiram com o N-óxido de nitrila (etapa 4)

formando os respectivos cicloadutos 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina (n=1) e 2-

isoxazolina[5,4-b]piperidina (n=2) V [30]

.

A escolha dos substituintes “R” em N6 e N7, nos respectivos cicloadutos de

pirrolidínicos e piperidínicos, varia desde grupamentos elétron atratores, a elétrons doadores,

para se averiguar os possíveis efeitos eletrônicos nas atividades biológicas avaliadas.

A funcionalidade éster IV em C3 é reduzida ao respectivo álcool V, por boroidreto de

sódio [69]

, etapa 5 (figura 04). Os alcoóis V sofrem uma posterior oxidação de Swern [70]

,

originando os respectivos aldeídos VI, derivados de ambos os biciclos isoxazolínicos de 5 e 6

membros, n= 1 e 2, respectivamente. Os derivados de semicarbazonas e tiossemicarbazonas

VII foram obtidos a partir da condensação direta entre aldeídos VI e uma semicarbazonas e

tiossemicarbazida aromática 69, em meio ácido [73]

.

Abordagem II- Obtenção das nitrofurfuril-hidrazonas do heterociclo 2-

isoxazolina[5,4-b]pirrolidina.

Como verificado anteriormente, existe um número considerável de compostos com

atividade anti-chágasica que apresentam em sua constituição o farmacóforo nitrofurano 3 [08]

,

o qual oferece a seus derivados um potencial para produzir radicais livres que são tóxicos aos

microrganismos que possuem enzimas sensíveis ao ataque de agentes oxidantes,

desencadeando na morte desses patógenos [22, 54]

.

Logo, percebeu-se a oportunidade de desenvolver um novo grupo de derivados dos

heterobíciclos 5 e 6, conjugando o grupamento farmacofórico nitrofurano 3 à porção hidrazida

da 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina VIII.



N

N

O

CO2Et

O

R1

Etapa 9

N

N

O

NHO

NH2

O

R1

R1 = F, NO2, Cl

N

N

O

NO

N

O

HH

R1

O

NO2

IV VIII

IX

Etapa 8

Esquema 05: Sintese das isoxazolil--hidrazonas IX a partir do éster isoxazolínico.

Para a síntese das nitrofurfuril-hidrazonas IX, partiu-se dos ésteres de cicloadutos de 5

membros (n=1) IV, que foram submetidos à reação com hidrazida 80%, em meio etanólico

[52]. As hidrazidas VIII, contendo R1 como Cl, F e NO2, foram condensadas diretamente, em

meio ácido, com o 5-nitro-2-furfuraldeído 92, e desta forma, originando as hidrazonas IX

[74,75].



5. RESULTADOS E DISCUSSÃO:

5.1 – SÍNTESE RACÊMICA DO ÉSTER ISOXAZOLÍNICO A PARTIR DAS

ENAMIDAS ENDOCÍCLICAS PIPERÍDINICAS E ENECARBAMATO

ENDOCÍCLICO N- (BENZILOXICARBONIL)-2-PIRROLINA [30]

.

Em um trabalho realizado por De Faria e col. [30]

foi desenvolvido a via sintética de

duas séries de ésteres isoxazolínicos biciclos pirrolidínicos e piperidínicos, materiais de

partida para síntese dos novos derivados isoxazolínicos [30]

.

74

73

72

77

76

75

64

63

62

65

N

H

N N

N

N

Etapa 1

Etapa 3

Etapa 2

N

H

Etapa 1

N N

N

N

N

OBnON

OBnO

N

O

CO2Et

N

N

O

CO2Et

H

Etapa 5

Etapa 4

Etapa 3

Etapa 2

N

N

O

CO2Et

O

R1

N

O

N

O

CO2Et

R1

N

O

R1

6171

Esquema 06: Rota sintética utilizada para obtenção dos ésteres dos heterociclos 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina

e 2-isoxazolina[5,4-b]piperidina.

De Faria e col. [30]

támbem caracterizaram as peculiaridades reacionais da síntese de

ambos os biciclos, como por exemplo, a síntese do cicloaduto pirrolidínico 75, cujos



respectivos enecarbamatos endocíclicos de 5 membros foram obtidos através da N-acilação da

1-pirrolina 73, à -78°C, segundo o método de Kraus

[110], que é desprotogido por Pd°/C em

metanol, na posição N6, formando o éster N-desprotegido 76, sendo seguidamente N-acilado

por ET3N, CHCl3 anidros e o cloreto de acila escolhido, formando o cicloaduto N-substituído

77 [30]

.

Enquanto, para a síntese das enamidas endocíclicas de seis membros foi adaptada dos

homólogos de 5 membros [111]

, a partir do seu respectivo trímero (da 1-piperideína), visto que

o mesmo procedimento utilizado para síntese do enecarbamato de 5 membros [110]

oferecia

rendimentos de apenas 3% do cicloaduto de 6 membros. No entanto, ao partir da enamida 64

substituída em N7, obtinha-se o cicloaduto 65 com rendimentos variando entre 93-98%.

Para a síntese do N-óxido de nitrila - CEFNO, utilizado na reação de cicloadição 1,3-

dipolar, foi obtido in situ, através do seu precursor clorooximidoacetato de etila 83, que foi

preparado através da oxidação do cloridrato da glicina esterificada 93 por NaNO2, em meio

ácido (HCl) [114]

.

Além disso, neste estudo de De Faria e col. [30]

pôde-se confirmar a formação de dois

estereoisômeros após a reação de cicloadição (etapa 3), dando origem aos isômeros SYN e

ANTI, na proporção de 1:1, dos cicloadutos de ambas as séries.

H

N

ON

O

H2NOC

H

F

N

O F

O

N

CONH2

HH

Figura 2: Forma SYN e ANTI de um dos cicloadutos da série pirrolidínicos 65.

A síntese de derivados amídicos derivados dos ésteres 65 e 77 realizada no trabalho de

De Faria e col. [30]

deu origem a outros projetos, já finalizados [52, 68]

, em um dos quais se

comprovou a presença de rotâmeros por um Estudo de Dinâmica de Ressonância Nuclear

como característica do biciclo pirrolidínico, enquanto o biciclo piperidínico é comum a

presença de sinais largos em espectros de RMN de 1H

[52].



Apesar de amplamente dominada, pôde ser realizada melhorias em algumas etapas da

síntese do cicloaduto de 5 membros 77. Por exemplo, na etapa 2, deixou-se de usar gelo seco

e etanol (-78°C), e passou a recolher o monômero à temperatura ambiente ou à 0°C, e em

ambas conseguiram-se rendimentos próximos do que era encontrado a -78°C. Outra

interessante economia foi a retirada de cromatografia em coluna flash, utilizada na purificação

dos ésteres 77, e passou a purificar por recristalização em etanol.

Os ésteres isoxazolínicos 65 e 77 foram então utilizados como materiais de partida no

presente trabalho, e a escolha dos substituintes N-benzoíla foi em decorrência da tentativa de

potencializar a atividade antiparasitária, como relata Aguirre e col. [22]

.

5.2 – SÍNTESE RACÊMICA DAS SEMICARBAZONAS E TIOSSEMICARBAZONAS

DERIVADAS DE N-(BENZOIL)-2-ISOXAZOLINA[5,4-b]PIPERIDINA:

5.2.1 – SÍNTESE DOS ALCOÓIS 66 DERIVADOS DA MISTURA RACÊMICA DO

HETEROBICICLO 2-ISOXAZOLINA[5,4-b]PIPERIDINA 65 [68]

.

No trabalho realizado por Reis [68]

tinha-se o desafio de sintetizar derivados aldeídos a

partitr dos esteres isoxazolínicos 77 [68]

. Tentativas mostraram-se falhas quando se buscou a

oxidação direta do éster de 5 membros 77 aos respectivos aldeídos isoxazolínicos, com

DIBAL-H ou superidreto [(Et3AlH)Li]. Neste criterioso estudo realizado por Reis [68]

,

conseguiu-se chegar a um produto intermediário, o álcool isoxazolínico 78, que

posteriormente foi oxidado ao respectivo aldeído.

Esquema 07: Redução do éster piperidinico 65 a álcool 66

CH3OH seco65 66N

O

N

O

OO

R1

N

O

N

O

OH

R1

NaBH4



Embora a primeira opção parecesse mais viável, com os resultados negativos também

encontrados com cicloadutos piperidínicos 65, decidiu-se utilizar a mesma metodologia

empregada na obtenção dos aldeídos de 5 membros, que é a redução do ésteres isoxazolínicos

através do NaBH4, em metanol seco, originando os respectivos alcoóis 66a-b [68]

.

Esta reação se mostrou bastante conveniente, pois é rápida, oferece rendimentos

consideráveis, de 70-89 %, e permite uma posterior oxidação para se chegar ao aldeído.

Promoveu-se variação dos substituintes em R1 com propriedades estéreo-eletrônicas distintas,

utilizando um elétron-retirador e outro elétron-doador.

Tabela 01–Substituintes e rendimentos dos alcoóis isoxazolínicos piperidínicos.

ÁLCOOL SUBSTITUINTE RENDIMENTO (%)

66a R1 =OMe 70%

66b R1 = F 89%

Espectros RMN de 1

H e 13

C dos alcoóis 66 foram obtidos, onde se puderam comprovar

os hidrogênios diasteroisotópicos do grupamento hidroximetila, como dubletos, em 4,35 e

4,45 ppm respectivamente, em RMN de 1H, com uma constante de acoplamento de 14,0 Hz,

comprovando a formação do álcool. A presença do sinal próximo de 6,0 ppm e do carbono

próximo de 90,0 ppm, evidenciam o álcool isoxazolínico 66.

5.2.2 – OBTENÇÃO DOS ALDEÍDOS ISOXAZOLÍNICOS 67, ATRAVÉS DA

OXIDAÇÃO DE SWERN DOS ÁLCOOIS ISOXAZOLÍNICOS 66 [70]

.

Como foi anteriormente discutido, desenvolveu-se uma rota eficiente para se obter os

aldeídos isoxazolínicos, via oxidação do álcool. Com o álcool 66 em mãos ter-se-ia agora que

oxidá-los, de forma branda, para não se obter o ácido, na posição C3, da carbonila.

Esquema 08: Oxidação do álcool piperídinico 66.

67

66

N

O

N

O

HO

R1

N

O

N

O

OH

R1

DMSO, CH2Cl2, TEA

cloreto de oxalila, -78°C



A primeira alternativa idealizada foi o procedimento experimental padrão da oxidação

de Swern [70]

(esquema 09), o qual possui como etapa inicial a reação do dimetilsulfóxido

(DMSO) com o cloreto de oxalila a. O primeiro intermediário b rapidamente se decompõe

liberando dióxido e monóxido de carbono, produzindo o cloreto de dimetilclorosulfônio c.

Após a adição do álcool isoxazolínico 66, o cloreto reage com o álcool para formar o

intermediário-chave, catiônico, alcoxisulfônio d. Com a adição de dois equivalentes de

trietilamina, o intermediário será desprotonado, havendo liberação de dimetilsulfeto e

resultando no aldeído desejado e, após passagem por um estado de transição cíclico de cinco

membros, que se apresenta como um ilídeo. Após esta última reação, ainda se forma no meio

o cloreto de trietilamônio como produto secundário.

S

O

S

O

O

ClCl

O

e

78°C

O

S Cl

O

O

Cl

C OO

C O

S

Cl

Cl

N

N

O

O

S

H

H

O

R1

álcool oxadiazolínico

66 (n=2)

HCl

TEA

N

N

O

O

S

H

H

O

R1

Cl

N

N

O

H O

O

R1

Me2S

bc

d

a

N

n n= 1 e 2nn

Esquema 09: Reação padrão de Swern.

A reação foi rápida e após purificação em coluna cromatográfica proporcionou bons

rendimentos, permitindo a síntese dos aldeídos isoxazolínicos de ambos os núcleos.



Tabela 02–Substituintes e rendimentos dos aldeídos isoxazolínicos piperidínicos.

ALDEÍDO SUBSTITUINTE RENDIMENTO

67a R1 = OMe 60 %

67b R1 = F 43 %

Os aldeídos 67 foram conduzidos a análises espectrométricas, onde os espectros RMN

de 1H e

13C revelaram os sinais característicos dos núcleos isoxazolínicos com hidrogênios

próximos de 4,10 e 6,5 ppm (sinais largos), e os carbonos em 92,0 ppm, comprovando que o

biciclo piperidínico está intacto, além desses, a presença de hidrogênios acima de 1,5 ppm e

os próximos de 3,0 ppm completam os sinais do biciclo isoxazolínico. Pôde-se comprovar o

sucesso da oxidação de Swern pela presença dos hidrogênios acima de 9,0 ppm e carbonos na

faixa de 185,0 ppm; bem desblindados, características de carbonila de aldeídos, além da

ausência do hidrogênio diasterotópicos (4,36 ppm) e do singleto largo próximos de 3,0 ppm.

5.2.3 – SÍNTESE RACÊMICA DAS SEMICARBAZONAS E

TIOSSEMICARBAZONAS 68, DERIVADAS DO HETEROBICICLO 2-

ISOXAZOLINA[5,4-b]PIRROLIDINA [73]

.

Foi encontrada na literatura uma variedade de vias para a síntese de

tiossemicarbazonas e semicarbazonas [28, 29, 48, 72, 73, 76]

. Um recente estudo publicado por

Cunha e col. [48]

, que relatava a síntese de tiossemicarbazonas por uma reação catalítica one-

pot, oferecia uma interessante metodologia que poderia produzir derivados

tiossemicarbazônicos dos núcleos isoxazolínicos de 5 e 6 membros [48]

.

Foram realizados testes dissolvendo, sob refluxo e em metanol, quantidades

equimolares de aldeídos para-substituídos 86, hidrazina 80% 87 e p-Cl-fenil-isocianato 88

(esquema 10), e como descrito em literatura, a reação apresentou-se simples e direta, e quase

que instantaneamente, pôde-se observar a formação de um precipitado [48]

.

As reações foram acompanhadas por CCD, a qual revelou o total consumo dos

produtos de partida num período de 1-2 horas. Quando o solvente foi removido, obteve-se um

sólido amarelo bastante impuro. Até então, acreditava-se ter desvendado a questão

fundamental do presente trabalho, porém, encontrou-se uma grande dificuldade no processo

de purificação do produto bruto reacional.



86

87

88

89

R= Cl e F.

O H

R

H2N NH2

C

O

N

Cl

R

H N

NH

O

N

H

Cl

Esquema 10: Síntese de tiossemicarbazona por reação catalítica one-pot.

Ainda durante a reação, a CCD revelou a formação de inúmeros subprodutos, tentou-

se purificar a tiossemicarbazona 89 por recristalização em etanol, metanol e acetato de etila,

separadamente, mas não houve progresso. A possibilidade de se usar uma cromatografia em

coluna flash não pareceu ser a melhor opção, pois as impurezas se localizam muito próximas

do produto desejado, e seriam necessárias várias cromatografias para se alcançar o produto

puro.

Suspeitou-se que o insucesso dessas reações tenha sido decorrente do uso de

isocianato 88 de baixa qualidade, pois os outros regentes utilizados foram usados em outros

projetos no mesmo período e não haviam apresentado quaisquer inconvenientes.

A utilização da técnica one-pot para síntese de tiossemicarbazonas desenvolvida por

Cunha e col.[48]

(esquema 10) poderia proporcionar uma maneira valiosa de se conseguir

vários derivados tiossemicarbazônicos dos biciclos isoxazolínicos 5 e 6. Porém, o pouco

tempo que se tinha forçou o adiamento da síntese dos novos híbridos isoxazolínicos pela

técnica one-pot para trabalhos futuros.

Diante do exposto, uma nova metodologia fazia-se necessário, um estudo de revisão,

realizado por Góes e col. [76]

, elucidava as diversas vias a que poder-se-ia recorrer. Uma das

alternativas era obtenção indireta, onde se poderia sintetizar tiossemicarbazidas, utilizando

hidrazina e outros reagentes, com uma posterior condensação do aldeído isoxazolínico 67 [28]

.

A outra metodologia era a reação direta entre o aldeído isoxazolínico 67 e tiossemicarbazidas

comerciais [29]

.

Optou-se pela via direta, pois demonstrava ser a mais rápida. Com as 4-fenil-

tiossemicarbazidas e 4-fenil-semicarbazidas 69, adquiridas comercialmente, desejava-se obter

seus respectivos derivados isoxazolínicos 68.



67

68

N

N

O

O

HO

R1

N

N

O

O

N

R1

HNH

X

NH

69

H2NNH

NHX

a= Ob= SX

Esquema 11: Síntese de semicarbazonas e tiossemicarbazonas do biciclo 2-isoxazolínico piperidínico.

Na maioria das condensações entre semicarbazidas ou tiossemicarbazidas 69, e

aldeídos, em meio ácido, empregava-se refluxo por um longo período [28, 29, 48, 72]

. No entanto,

necessitava-se de uma reação branda, pois, apesar de serem bastante estáveis a baixas

temperaturas, os aldeídos isoxazolínicos são sólidos termossensíveis e muito reativos em

solução, e poderiam ser degradas nestas condições de reação [28, 29, 48, 72]

.

Foi adaptada a metodologia praticada por Gligorijević e col. [73]

, condensando a 4-

fenil-tiossemicarbazida 69a e 4-fenil-semicarbazida 69b, com o aldeído 67, catalisado por

ácido clorídrico concentrado, dissolvidos em etanol. A reação foi rápida e simples, podendo-

se observar a formação do precipitado mesmo antes da completa adição do último reagente

(aldeído 67). O produto bruto foi purificado por recristilazação em etanol e acetato de etila,

obtendo-se sólidos de cor bege à branco com rendimentos de 31-90%.

Tabela 03 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-semicarbazonas e isoxazolil-

tiossemicarbazonas piperidínicas.

Os rendimentos das reações de condensação 68a-d apresentaram-se dentro da faixa

que é relatada na literatura [28, 29, 48, 72]

, para outras semicarbazonas e tiossemicarbazonas,

para condensações similares com outros aldeídos, no entanto, o composto 68d apresentou

31%, considerado um pouco abaixo do esperado. Mas isso se deveu, provavelmente, ao

SUBSTÂNCIA SUBSTITUINTES RENDIMENTO

68a (R1 =OMe; X= O) 88%

68b (R1 = OMe, X= S) 89%

68c (R1 = F; X= O 79%

68d (R1 = F; X= S) 31 %



processo de purificação, pois durante o procedimento ocorreram algumas perdas do produto.

Esses compostos ainda podem apresentar melhores rendimentos, ao ser feito um

aprimoramento do processo de purificação.

As figura 03A e 03B apresentam a estrutura da tiossemicarbazona 68a, como exemplar

a ser demonstrado, com todos os sinais de RMN de 1H e RMN de

13C, respectivamente. Os

sinais característicos do heterobiciclo, aparecem em torno de 6,20 ppm em RMN de 1H e 90

ppm em RMN de 13

C, respectivamente do hidrogênio e do carbono do metino (α ao átomo de

nitrogênio) da junção dos anéis, que confirmam a presença da 2-isoxazolina azabicíclica, os

picos dos hidrogênios metilênicos em 1,60; 2,03 e os 3,02 e 3,70; confirmam que é o núcleo

de 6 membros.

1,60

9,97

12,08

4,04

3,70 e 3,026,20

7,47

7,38

RMN de 1H 7,93

2,03 e 1,60

N

N

O

O

N

O

HNH

S

NH

3,80

7,02

7,027,38

7,24

A



39,6

56,0

90,0

22,3

113,8

19,5

128,2

125,8

129,3138,7

126,2176,5

160,7

133,4

RMN de 13C

171,1

126,9

55,3

N

N

O

O

N

O

HNH

S

NH

129,3

113,8

162,2

Figura 03 A-B – Dados espectroscópicos de RMN de 1

H e 13

C da tiossemicarbazona 68a.


Com o deslocamento químico próximos de 7,90 ppm e 12,0 ppm aparecem os

hidrogênios das ligações N-H, e o CH=N entre 9-10 ppm, demonstrou ser comum entre

tiossemicarbazonas sintetizadas. Além desses, a presença do carbono C=S em 176,5 ppm,

caracteriza a formação da tiossemicarbazona (fig. 3). No IVFT, a presença das bandas em

3332 cm-1

; e 1010 cm-1

e 1082 cm-1

, caracterizam a presença de NH e C=S, respectivamente,

da tiossemicarbazona.

Nas figuras 04 A, B e C são apresentados, de forma representativa, os espectros IV-

FT, RMN de 13

C e RMN de 1H, respectivamente, da tiossemicarbazona 68a.



IV-FT Pastilha de KBr

A



ppm

RMN de 13C

B



Figuras 04 A, B e C: Respectivos espectros de IV-FT, RMN de 13

C e RMN de 1H da

tiossemicarbazona 68a.

RMN de 1H

Tiossemicarbazona 68b

ppm

C



5.3 – SÍNTESE RACÊMICA DAS SEMICARBAZONAS E TIOSSEMICARBAZONAS

DERIVADAS DE N-(BENZOIL)-2-ISOXAZOLINA[5,4-b] PIRROLIDINA.

Os substituintes Cl, F e NO2 foram escolhidos com o intuito de direcionar aos

produtos finais, semicarbazonas, tiossemicarbazonas e nitrofurfuril-hidrazonas, maiores

efeitos nas atividades biológicas a serem avaliados, conforme revisão bibliográfica [22,54]

.

5.3.1 – SÍNTESE DOS ÁLCOOIS ISOXAZOLÍNICOS 78. [69]

Não se pôde chegar ao aldeído diretamente, porém, foi contornado este desafio através

da redução do éster, ao respectivo álcool 78 na posição C3, com NaBH4. Este foi objetivo de

um dos trabalhos já realizados pelo grupo de pesquisa [68]

, o qual permitiu uma variedade de

alternativas para síntese de novos derivados híbridos isoxazolínicos, inclusive a oxidação ao

aldeído.

Para tal, foi dissolvido o éster 77 em metanol seco, e adicionaou-se, três vezes, um

equivalente-mol de boroidreto de sódio, e em duas horas o produto bruto foi extraído e

purificado por cromatografia em camada delgada, obtendo-se bons rendimentos. No presente

trabalho, decidiu-se acrescentar mais uma alternativa, o álcool isoxazolínico p-NO2 78c, que

ainda não tinha sido produzido.

O

N

N

OO

O

R1

00C

MeOH

NaBH4

77 78

O

N

N

OH

O

R1

Esquema 12: Síntese dos alcoóis isoxazolínicos 78.

Tabela 04 – Substituintes e rendimentos dos álcoois isoxazolínicos pirrolidínicos. ÁLCOOL SUBSTITUINTES RENDIMENTO (%)

78a R1 =F 88 %

78b R1 = Cl 90%

78c R1= NO2 95 %



Espectros de RMN de 1H e C

13, IV-FT foram realizados, os hidrogênios

diasteroisotópicos do grupamento hidroximetila dos álcoois 78 apresentaram-se como

dubletos em RMN de 1H, em 4,35 e 4,45 ppm respectivamente, com uma constante de

acoplamento de 14 Hz. Os álcoois 78 também apresentaram nos espectros de IV-FT, bandas

características em torno de 3505 cm-1

, relativamente finas e intensas, caracterizando o

estiramento da ligação O-H do grupamento hidroximetila em C3.

5.3.2 – OBTENÇÃO DOS ALDEÍDOS ISOXAZOLÍNICOS 79, ATRAVÉS DA

OXIDAÇÃO DE SWERN DOS ÁLCOOIS ISOXAZOLÍNICOS 78 [70]

.

Como já foi comentado anteriormente, a melhor opção para se chegar ao aldeído a

partir dos ésteres isoxazolínicos, era passando por um produto intermediário, o álcool que

sofre uma posterior oxidação.

Utilizou-se o procedimento experimental padrão da reação de Swern descrtio no

esquema 10, pois é uma oxidação branda que permite a síntese dos aldeídos isoxazolínicos 79

com ótimos rendimentos.

O

N

N

OH

O

R1

79

DMSO

TEA

cloreto de oxalila

CH2Cl2

-600C

78

O

N

N

H

O

R1

O

Esquema 13: Síntese dos aldeídos isoxazolínicos 79.

Foram sintetizados três aldeídos isoxazolínicos, em C3, dentre os quais um com

substituinte p-NO2-fenil na posição N6, um novo derivado. Os aldeídos 79 são sólidos

estáveis a temperaturas baixas de colorção branca.

Tabela 05 – Substituintes e rendimentos dos alcoóis isoxazolínicos pirrolidínicos. ÁLCOOL SUBSTITUINTE RENDIMENTO (%)

79a R1 = F 80 %

79b R1 = Cl 48%

79c R1= NO2 65 %



A oxidação de Swern dos álcoois 78 foi muito bem sucedida e os respectivos aldeídos

79 foram caracterizados, principalmente pelos sinais em 9,8 ppm e 185,0 ppm nos espectros

RMN de 1H e de

13C, respectivamente. Em relação aos espectros no IVFT, os aldeídos 79

apresentaram uma banda intensa em 1710 cm-1

, característica do estiramento da carbonila do

aldeído.

5.3.3 – OBTENÇÃO DE ISOXAZOLIL-SEMICARBAZONAS E

TIOSSEMICARBAZNAS DE 5 MEMBROS 80 [73]

.

A metodologia empregada na síntese das semicarbazonas e tiossemicarbazonas do

biciclo pirrolidínico é análoga ao piperidínico [73]

. Logo, houve a solubilização da 4-fenil-

semicarbazida ou 4-fenil-tiossemicarbazida em etanol, aplicando o ácido clorídrico

concentrado como catalizador, e por fim adiciona os aldeídos 79a-c. As condensações foram

acompanhadas por CCD, e em cerca de 40 minutos, houve o total consumo dos reagentes

limitantes. Após a filtração e lavagem do precipitado reacional, as isoxazolil-semicarabazonas

e tiossemicarbazons 80a-f foram obtidas como sólidos (branco à bege), que foi purificado e

devidamente identificado por espectrometria de RMN e I.V.

N

N

O

O

NH

HN

X

NH

R1

N

N

O

O

H

R1

O

7980

69

H2NNH

NHX

a= Ob= SX

Esquema 14: Síntese das semicarbazonas e tiossemicarbazonas do 2-biciclo isoxazolínico pirrolidínico 80.

Tabela 06 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-semicarbazonas e tiosemicarbazonas

pirrolidínicas. COMPOSTO SUBSTITUINTES RENDIMENTO (%)

80a (R1 =F; X= O) 62%

80b (R1 = F; X= S) 92%

80c (R1 = Cl; X= O) 59%

80d (R1 = Cl; X= S) 66%

80e (R1 = NO2; X= O) 33%

80f (R1 = NO2; X= S) 66%



A disparidade dos rendimentos talvez tenha acontecido devido ao método de

purificação que se pretende otimizadar.

As isoxazolil-semicarbazonas ainda não foram descritas na literatura, portanto não se

pode fazer analogia de deslocamentos químicos dos hidrogênios de outras semicarbazonas.

No entanto, pode-se caracterizar como sinal peculiar das isoxazolil-semicarbazonas o

hidrogênio NN-H da função semicarbazona que se apresenta como um singleto entre 11,03–

11,12 ppm em RMN de 1H, em ambas as séries, diferente do que relata a literatura

[55], onde

se encontra dupletos na faixa de 7,0–8,0 ppm. Esta carcteristica pode ser explicada pela

peculiaridade estrutural que as semicarbazonas isoxazolinícas parsesentam, função

semicarbazona pertencente a uma espécie de heterodieno associado à isoxazolina [52]

.

Outro fato, é que, os hidrogênios das semicarbazonas HC=N têm seus sinais

geralmente próximos dos sinais dos hidrogênios aromáticos, 8,75 e 7,85 (fig. 5A); sendo

detectada a presença dos mesmos pela integração dos sinais. Com relação aos espectros de

IV-FT (Fig. 6A), bandas finas e relativamente intensas, correspondentes ao estiramento NN-

H, estão presentes entre 3240-3270 cm-1

, confirmando assim, a função hidrazona nas

estruturas dos híbridos 54.

A caracterização do biciclo pirrolidina[3,2-d]-2-isoxazolina, presente no cicloaduto 75

e também em 76, 77, 78, 79 e 80, 82 se faz facilmente através de espectrometria de RMN,

nas quais, sinais diagnósticos da formação do cicloaduto são evidentes, com dubletos ou

sinais largos próximos de 6,5 ppm em 1H RMN, referente ao H6a e um sinal próximo a 95

ppm em 13

C RMN, referente ao C6a. Com exceção da isoxazolina desprotegida 76, todos os

derivados isoxazolínicos da 2-pirrolina 75, 77, 78, 79, 80 e 82 possuem uma função amida ou

carbamato em N6. Este fato fez com que os mesmos apresentassem sinais de rotâmeros em 1H

e 13

C RMN. A presença de rotâmeros, devido à alta barreira rotacional energética das ligações

amídicas e carbamídicas, deixa os espectros de RMN complexos. Todavia, em trabalhos

anteriores, foi realizado um estudo de dinâmica de ressonância magnética, onde os espectros

foram obtidos à 60 oC, ocorrendo a total coalescência dos sinais de rotâmeros, esclarecendo

esta peculiaridade dos núcleos isoxazolínicos [30]

.



2,28

7,04

11,11

4,43

4,10

6,17 e 6,71rotâmeros

7,30

1H RMN

7,55


7,85

8,35

N

N

O

O

NH

HN N

NO2

O

H

H

H

H

H

H

H

8,75

7,30

2,38

7,85

8,35

A





122,9

129,0

123,7

141,6

120,1

128,6

148,3

152,4

13C RMN


157,9

131,1

N

N

O

O

NH

HN NH

NO2

O

HH

H

138,5128,6

122,9

B

Figura 05 A e B – Dados espectroscópicos de RMN de

1H e

13C da semicarbazona 80e.




A



RMN de 1H

N

N

O

O

NH

HN

O

NH

NO2

H

H

80e

11,11

8,75 7,85

B



Figura 06 A, B e C– Respectivos espectros de IV-FT, RMN de

1H e

13C da semicarbazona

80e.

RMN de 13C

N

N

O

O

NH

HN

O

NH

NO2

80e

C



5.4 – SÍNTESE RACÊMICA DAS HIDRAZIDAS 81 E HIDRAZONAS 82

DERIVADAS DO HETEROBICICLO 2-ISOXAZOLINA[5,4-b]PIRROLIDINA 77.

5.4.1 – SÍNTESE DAS HIDRAZIDAS 81 DERIVADAS DO HETEROBICICLO 2-

ISOXAZOLINA[5,4-b]PIRROLIDINA 77.

Em um trabalho realizado por De Almeida [52]

, visando à síntese de hidrazidas em C3,

a partir do éster da série pirrlidínicos 77 e piperidínica 65, foi demonstrado que a reação entre

os cicloadutos 65, hidrazina 80% e etanol como solvente resumtaram-se infrutíferas [52]

(esquema 15).

Esquema 15: Síntese das hidrazidas isoxazolínicas a partir de ésteres isoxazolínico piperidínico 65.

A reação não aconteceu como esperado, não ocorrendo a formação da função

hidrazida na “posição 3” do anel isoxazolínico, considerando experiências prévias com

reações de amonólise da função éster 65 [66, 67]

, na qual as respectivas amidas 85 foram obtidas

em ótimos rendimentos [66, 67]

.

Nesta série piperidínica, não houve a possibilidade de obtenção das respectivas

hidrazonas, devido ao fato de que na tentativa de obtenção das hidrazidas, necessárias para a

condensação com os aldeídos, houve a degradação do núcleo isoxazolínico piperidínico no

meio reacional, precipitando a hidrazida da porção benzoíla, o que impossibilitou a seqüência

sintética dessa série (esquema 16).

Utilizando a hidrazina como nucleófilo, obteve-se benzoil hidrazidas 94 em

rendimentos quantitativos (esquema 16). Ocorreu um ataque da hidrazina na função amida em

N7 ao invés do éster em C3. As benzoil hidrazidas 94 foram identificadas por RMN de 1H e

13C.

etanol

NH2NH2.H2O

65

XIIIHidrazida isoxazolínica

N

O

N

O

NHO

NH2

R

N

O

N

O

OO

R



N

N

O

O

R

OEtO

H

H

N

O

R

NH2H

precipitado isolado

N

N

O

OEtO

H

H

degradou no meioreacional

94NH2NH2

65

Esquema 16: Ataque da hidrazina na função amida em N7.

A amida piperidínica, provavelmente, está se comportando reacionalmente como uma

cetona ativada perante a hidrazina, devido a fatores estéricos. O orbital não ligante do átomo

de nitrogênio possivelmente não está em ressonância com a ligação dupla da carbonila,

fazendo com que a mesma fique mais reativa do que o éster etílico na posição C3, tendo

apenas o efeito indutivo retirador de elétrons do átomo de nitrogênio. Este fato não ocorreu

com a série pirrolidínica, ocorrendo o ataque da hidrazina à carbonila da função éster em C3 e

não na função amida, como esperado, o que possibilitou a obtenção dos produtos finais sem

maiores problemas.

O núcleo isoxazolínico piperidínico livre não foi mais detectado no meio reacional,

devido a uma possível degradação, pois já foi percebido em reações de tentativa de

desproteção por hidrogenólise, que o núcleo isoxazolínico piperidínico desprotegido em N7

desaparece do meio, produzindo vários sub-produtos não identificáveis, detectados pela

cromatografia de camada delgada (esquema 17).

N

N

O

OEtO

H

HH

N

N

O

OEtO

H

H

DEGRADAÇÃO

H2, Pd/C

N

N

O

OEtO

H

H

O O

65

Esquema 17: Degradação do núcleo isoxazolínico piperidínico 94.



No entanto, a síntese de hidrazonas a partir do núcleo pirrolidínico permitiu a

utilização do éster isoxazolínico 77, para síntese de hidrazidas 81 e posterior formação das

nitrofurifuril-hidrazonas.

Os ésteres 77a-c foram submetidos a reações com hidrazina 80% (esquema 14),

originando as hidrazidas isoxazolinas pirrolidínicas 81a-c. Para tal, solubilizaram-se as 2-

isoxazolinas pirrolidínicas 77 em etanol e, em seguida, adicionou-se calmamente a hidrazina

80%. Acompanhada através de CCD, onde se percebeu o início da formação da hidrazida

(precipitado cristailino branco), logo após, a adição da hidrazida, a reação possuía um tempo

médio de uma hora, quando se percebia o total consumo do éster.

N

N

O

O

R1

OO

N

N

O

NHO

NH2

O

R1

NH2NH2 80%, etanol

77

81

Esquema 18: Síntese das hidrazidas isoxazolínicas pirrolidínicas 81.

Tabela 07 – Substituintes e rendimentos das hidrazidas isoxazolínicas. HIDRAZIDA SUBSTITUINTE RENDIMENTO (%)

81a R1 = F 64 %

81b R1 = Cl 53 %

81c R1= NO2 75 %

Percebeu-se uma peculiaridade quando se repetiu a síntese das hidrazidas, pois os

mesmos rendimentos, entre 80% e 94%, outrora encontrados, não foram repetidos. Ao

observar o histórico das diversas repetições da síntese deste derivado, constatou-se que os

melhores rendimentos normalmente eram vistos quando se obtinham grandes quantidades,

mais de um grama, do produto de partida. Vale salientar que não se pode julgar a reação como

algo inesperado, pois ela sempre foi acompanhada por CCD e era decretado seu fim apenas

quando não se observava mais o éster 77. No entanto, para cristalização das hidrazidas,

quando se tinha em mãos, boas quantidades do produto bruto, podia-se lavar várias vezes com

etanol, por filtração à vácuo, o que oferecia uma pequena perda. Já em pequenas quantias,

tornava-se mais conveniente, seguidas centrifugações do precipitado com etanol, a qual

possivelmente promoveria o arraste de uma boa parte das hidrazidas 81 pelo solvente, e desta

forma, diminuía-se o rendimento.



Pode-se concluir tal fato, pois nas CCD dos sobrenadantes da centrifugação, os quais

foram armazenados, podia-se constatar grandes manchas nas bandas correspondentes as

hidrazidas 81.

Todas as hidrazidas 81a-c foram devidamente identificadas por métodos

espectrométricos RMN de 1

H e RMN de 13

C. As figuras 07A-C apresentam os espectros de

RMN de 1

H, RMN de 13

C e IVFT, respectivamente, da hidrazida 81c. Em 4,56 ppm um sinal

largo referente aos hidrogênios NH2 e em 9,89 ppm um singleto do hidrogênio N-H. O

hidrogênio referente ao metino da junção dos anéis, α ao átomo de nitrogênio aparece em 6,1

ppm e 6,65 ppm. Este sinal duplicado é devido a presença de rotâmeros. Os demais sinais

estão todos de acordo com a molécula em questão.

10 9 8 7 6 5 4 3 2

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

2.14 2.11 2.062.06 1.981.00 0.690.64 0.410.33

2.2

1

2.5

0

3.0

7

3.3

4

4.1

14.2

7

4.5

6

6.0

96.1

1

6.6

56.6

5

7.8

1

8.3

3

9.8

9

RMN de 1H

N

N

O

NHO

NH2

O

NO2

H

H

A



Figura 07 A, B e C – Espectros RMN de 1H, RMN de

13C e IV-FT da hidrazida 81c.

N

N

O

NHO

NH2

O

NO2

H

H

RMN de 13C

Hidrazzida 81c 81c

C

B



5.4.2 - SÍNTESE DAS HIDRAZONAS 82, DERIVADAS DA MISTURA RACÊMICA

DO HETEROBICICLO 2-ISOXAZOLINA[5,4-b]PIRROLIDINA 81 [74,75]

.

A condensação das hidrazidas é um método freqüentemente utilizado quando se deseja

sintetizar hidrazonas [74,75]

, e já se tinha experiências bem sucedidas com esta reação,

utilizando hidrazidas isoxazolínicas, com vários aldeídos fenil-parasubstituídos (F, Cl e NO2)

com propriedades eletrônicas diversas na porção arila.

Esquema 19: Síntese das Hidrazonas isoxazolínicas 82.

Contudo, no corrente estudo pôde-se acrescentar ao núcleo um novo grupo de

hidrazonas, contendo um novo anel aromático substituído, o nitrofurano, com propriedades

farmacofóricas ainda não encontradas nos derivados hidrazônicos do núcleo isoxazolínico 6

(fig. 10).

Foram preparadas misturas de hidrazidas 81a-c e etanol, e realizada uma catalise ácida

(1-2 gotas de HCl concentrado), à temperatura ambiente, entre as soluções de hidrazidas e o

aldeído 92 (nitrofurfuraldeído). A reação se processou instantaneamente, com precipitação da

hidrazona em menos de 2 minutos. E em 30 minutos de exaustiva precipitação da hidrazona,

uma CCD confirmou o final da reação.

A recristalização foi realizada através de centrifugações sucessivas do precipitado com

etanol, após remoção do solvente reacional, pôde-se obter sólidos brancos cristalinos e

bastante estáveis puros, hidrazonas 82a-c, com rendimentos variando entre 59% e 72% (tab.

08).

Tabela 08 – Substituintes e rendimentos das isoxazolil-nitrofurufuril-hidrazonas.

HIDRAZONA SUBSTITUINTE RENDIMENTO (%)

82a R1 = F 60%

82b R1 = Cl 72%

82c R1= NO2 60%

N

N

O

NHO

NH2

O

R1

EtOH, HCl (cat)

81

N

N

O

NO

N

O

R1

H H

O

NO282OO2N

O

H

92



As novas N-acil-nitrofurfuril-hidrazonas 82 obtidas têm um sítio de substituição R1, o

que proporciona a produção de uma gama de derivados, com propriedades estéreo-eletrônicas

distintas.

As estruturas das hidrazonas 82 foram devidamente elucidadas por métodos

espectrométricos (RMN de1H, RMN de

13C e IV-FT). As figuras 08 A e 08B apresentam a

estrutura da hidrazona 82c com todos os sinais de RMN de 1H e RMN de

13C,

respectivamente. Os sinais característicos do heterobiciclo, aparecem em torno de 6,0 ppm em

RMN de 1H e 90,0 ppm em RMN de

13C, respectivamente do hidrogênio e do carbono do

metino (α ao átomo de nitrogênio) da junção dos anéis, que confirmam a presença da 2-

isoxazolina azabicíclica. Com deslocamento químico em 12,53 ppm e 8,34 ppm aparecem

respectivamente o hidrogênio da ligação N-H e CH=N (fig. 08A).

2,32

8,34

12,53

4,37

4,14 e 3,45rotâmeros 6,21 e 6,75

rotâmeros

7,83

7,78

1H RMN VERMELHO

N

N

O

O

NO

H

N

H

NO2

H

H

H

H

H

H

O

NO27,27


7,83

8,38

8,38

A




43,8 e 46,3rotâmeros 94,9 e 92,5

rotâmeros


123,8

123,8

128,8

152,0

115,8

114,5

148,4137,0

155,6

13C RMN AZUL

N

N

O

O

NO

H

N

H

NO2

H

H

H

H

H

H

O

NO2



151,3

128,8

B

Figura 08 A e B – Dados espectroscópicos de RMN de

13C e de

1H da hidrazona 82c.

Deslocamento químico em ppm

Na figura 09A, 09B e 09C são apresentados, de forma representativa, os espectros

RMN de 1H e RMN de

13C e IV-FT da hidrazona 82c.

RMN de 13C

A



ppm

B RMN de 1H



Figura 09 A, B e C– Espectros RMN de 13

C, RMN de 1H e IV-FT da hidrazona 82c.

Uma análise minuciosa dos espectros de RMN de 1H das hidrazonas 82a-c foi

realizada para determinar a estereoquímica relativa da ligação CH=N.

Durante a formação da funcionalidade hidrazona, nas reações de condensação das

hidrazidas 81a-c com aldeídos aromáticos, poderiam, a priori, ser formados dois

C



diastereoisômeros (E) e (Z), como pode ser observado na figura 12. Para todas as hidrazonas

sintetizadas 82a-c, a CCD indicou a presença de um único produto formado, que foi atribuído

como diastereoisômero 82 (E), baseado nos trabalhos prévios de Karabastos e col. [103]

que

determinaram a configuração relativa de hidrazonas, em que o hidrogênio imínio do

diastereoisômero (E) aparece com deslocamento químico 0,2 a 0,3 ppm menor que o

correspondente diastereoisômero 82 (Z) [103]

.

Todas as hidrazonas sintetizadas 82a-c, apresentaram um singleto, com integração

para um hidrogênio, referente ao hidrogênio CH=N, com deslocamento entre 8,3 e 8,5 ppm

(fig. 11). Curiosamente todos os espectros analisados, apresentaram um sinal pouco intenso,

quase imperceptível, com deslocamento químico aproximadamente 0,3 ppm menor que o

sinal do hidrogênio (E), o que possivelmente indica a existência de traços do diastereoisômero

(Z), como pode ser observado no espectro RMN de 1H da figura 11B, sinal em destaque em

aproximadamente 8,0 ppm.

N

N

O

NO

N

R1

HH

O

NO2

N

N

O

NO

N

R1

H

H

O

NO2

diastereoisômero 82 (E) diastereoisômero 82 (Z)

Figura 10 – Diastereoisômeros das hidrazonas 82 (E) e 82 (Z).

Como pode ser observado nas figuras 10A e 11B, a presença de sinais duplicados,

devido a presença de rotâmeros, é bastante característico neste tipo de estrutura. Uma

discussão mais ampla sobre a presença de rotâmeros foi realizado em trabalhos anteriores [52]

.



6.0. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

MATERIAIS E MÉTODOS:

As reações de síntese de enecarbamatos endocíclicos de 5 membros da enamidas

endocíclicas de 6 membros e também as reações de cicloadição 1,3-dipolar são sensíveis à

umidade e foram realizadas sob atmosfera de argônio, em aparato previamente seco em estufa

por quatro horas (120°C).

As reações de hidrogenólise foram realizadas sob pressão positiva de hidrogênio,

borbulhando-se o gás no meio reacional.

Clorofórmio foi seco sob cloreto de cálcio anidro. Metanol foi tratado com Mg0/I2 e

destilado antes do uso. Tetraidrofurano (THF), benzeno e tolueno foram tratados com

sódio/benzofenona e destilados imediatamente antes do uso; e o DMSO foi tratado em peneira

molecular, previamente seco em estufa por 4h (120°C). Acetato de etila e N-hexano,

utilizados em colunas cromatográficas, foram bidestilados. Quando não mencionado,

reagentes e solventes foram utilizados sem prévio tratamento.

A análise por cromatografia em camada delgada (CCD) foi efetuada em cromatofolhas

de alumínio (gel de sílica 60), com espessura de 0,2 mm, contendo indicador para 254 nm. A

visualização das manchas foi efetuada com lâmpada de U.V. ENF – 2400 C/F, ácido

fosfomolíbdico 7% em etanol, seguido de aquecimento ou por absorção de iodo.

E as colunas cromatográficas foram empacotadas com gel de sílica 60 (230 – 400

mesh) e eluidas sob pressão (Flash).

As centrifugações foram realizadas por um Centrifugador Excelsa 2, 205N de 7

rotações -Fanem LTDA. Os produtos sólidos tiveram seu ponto de fusão aferidos em

aparelhos POLAX WRS – 1, e não foram corrigidos.

Os espectros no infravermelho (I.V-FT) foram obtidos em aparelhos Bruker IFS 66

(transformada de Fourier), com as freqüências de absorção sendo expressas em cm-1

,

utilizando-se pastilhas ou janelas de KBr.

Os espectros de massas de alta resolução foram obtidos em aparelho Shimadzu LCMS

IT/TOF, bomba LC 20AD, Injetor SIL-20 A, tendo como fonte de ionização elétron spray

(ESI).

Os espectros RMN de 1H, e RMN

13C foram obtidos em aparelhos Variam Unity 300

MHz. Os deslocamentos químicos (δ) são expressos em ppm, tendo como padrão interno o



tetrametilsilano para RMN 1H e o solvente da análise (DMSO-d6 ou CDCl3) para RMN de

13C. Os sinais dos espectros de RMN

1H são designados da seguinte forma: deslocamento

químico (ppm), multiplicidade (s = singleto, d = dubleto, dl = dubleto largo, t = tripleto, tl =

tripleto largo, q = quarteto, dd = duplo dubleto, dt = duplo tripleto, ddl = duplo dubleto largo,

m = multipleto, ml = multipleto largo, sl = sinal largo), constante de acoplamento (Hz) e

números de hidrogênios.

6.1 – SÍNTESE RACÊMICA DOS DERIVADOS SEMICARBAZONAS E

TIOSEMICARBAZONAS DE 2-ISOXAZOLINAS PIPERIDINICAS.

6.1.1 – TRÍMERO DA 1-PIPERIDEÍNA(ISÔMERO α) 62 [77]

.

N

H

N N

N

61 62

6.1.1.1 – PREPARAÇÃO DO ACETATO DE PIPERIDÍNIO 90

N

H

NH H

O

O

9061

- 5o C

AcOH

Em um balão de duas bocas colocou-se 23,0 mL (0,24 mol) de piperidina 61 e em

seguida resfriou-se a - 5°

C. Sob forte agitação e sem ultrapassar a temperatura de 10° C,

adicionou-se lentamente 13,4 mL (0,24 mol) de ácido acético glacial, através de um funil de

adição. Periodicamente, colocou-se gelo picado no meio reacional para dissolver o produto



formado. Obteve-se uma solução aquosa, límpida e viscosa, correspondendo ao acetato de

piperidínio 90.

6.1.1.2 – PREPARAÇÃO DA N-CLOROPIPERIDINA 91

N

Cl

NH H

O

O Ca(OCl)2

0o

C, 12h

9190

Em um balão de duas bocas de 250 mL, colocou-se 280 mL de um solução 0,93 M de

hipoclorito de cálcio (0,26 mol de Ca(OCl)2 )1. Em seguida, resfriou-se essa solução em banho

de gelo/NH4Cl. Sob forte agitação e mantendo-se a temperatura do banho sempre abaixo de

0° C, adicionou-se lentamente, durante 1,5h, a solução de acetato de piperidínio 90 preparada

anteriormente. Deixou-se a solução resultante em agitação por mais 15 min. Em seguida, fez-

se a extração da solução amarelada resultante com éter etílico (3 x 100 mL). O extrato etéreo

incolor foi seco durante a noite sob Na2SO4 anidro e armazenado em geladeira. Concentrou-se

o extrato etéreo seco em banho de água (~50° C), nunca ultrapassando 60° C. A solução

etérea concentrada foi utilizada logo em seguida na reação subseqüente.

6.1.1.3 – PREPARAÇÃO DO TRÍMERO DA 1-PIPERIDEÍNA 62

63

N

Cl

91

N 24h - t.a.

N

N

N

62

KOH/Etanol

Refluxo

55%

1 Utilizou-se hipoclorito de cálcio HTH para piscinas (65%). A solução foi aferida pelo método iodométrico (KI,

Na2S2O3).



A um balão de duas bocas de 500 mL, equipado com funil de adição com equalização

de pressão e condensador de refluxo, foram colocados 30,6 g (0,53 mol) de hidróxido de

potássio e 150,0 mL de etanol seco. Após completa dissolução do hidróxido de potássio em

etanol, sob refluxo, adicionou-se lentamente durante três horas, via funil de adição, a solução

concentrada de N-Cloropiperidina 91 preparada no dia anterior, mantendo-se sempre agitação

magnética vigorosa. Após o término da adição, a suspensão amarelada resultante foi deixada

sob refluxo por mais duas horas e em seguida mantida em repouso absoluto a temperatura

ambiente durante 24 horas.

Filtrou-se o cloreto de potássio precipitado em funil de vidro sinterizado, lavando-se o

precipitado com etanol. Após completa remoção do etanol em evaporador rotatório, obteve-se

um líquido oleoso de cor castanha.

O sal foi solubilizado em 150 mL de água destilada e em seguida foi feita a extração

(3 x 80 mL de éter etílico), obtendo-se uma solução etérea do trímero 62, que possivelmente

tenha sido retida no sal. Ao produto obtido da evaporação do etanol foi vertida a solução

etérea, secando-se a solução resultante sob Na2SO4 anidro.

Após remoção completa do solvente2, obteve-se um líquido oleoso de cor castanha,

que foi solubilizado em 9,0 mL de acetona. A cristalização foi efetuada a -18° C (freezer). Os

cristais obtidos, ainda congelados, foram lavados com acetona resfriada (abaixo de -20°C).

Obtiveram-se 9,3 g do trímero 62, correspondendo a um rendimento de 47,0 %. Os cristais

podem ser armazenados por mais de um ano em recipientes secos. Dados de RMN 1

H e 13

C do

produto estão de acordo com a literatura para o isômero α.

Propriedades Físicas de 62

- Cristais amarelos

- Ponto de Fusão 58° C (conforme literatura).

DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 62

RMN de 1H (300 MHz,CDCl3) δ, t.a

1,28 (m, 3 H);1,56 (m, 6 H); 1,71 (m, 9H); 2,03 (m, 3 H); 2,79 (dd; 3 H); 3,12 (m, 3 H).

RMN 13

C (75 MHz, CDCl3) δ, t.a

82,0 (CH); 46,4 (CH2); 29,2 (CH2); 25,8 (CH2); 22,3 (CH2)

2 A remoção do solvente deve ser eficiente, pois traços do solvente podem dificultar a cristalização.



6.1.2 – N-(4-METOXIBENZOIL)-2-PIPERIDEÍNA 64a

N N

N N

O

OCH362 64a

Uma solução do trímero da 1-piperideína 62 (1,80 g; 7,20 mmol) e trietilamina (TEA)

(2,01 mL; 14,40 mmol) em THF seco (80,0 mL) foi levada à refluxo. A esta solução sob

refluxo adicionou-se lentamente, via seringa, durante 30 min, uma solução de cloreto de 4-

nitrobenzoíla (2,46 g; 14,45 mmol em 4,0 mL de THF seco). Após o termino da adição,

obteve-se uma suspensão levemente amarelada, que foi deixada em agitação por mais três

horas adicionais.

A suspensão amarelada foi filtrada em funil sinterizado e após remoção do solvente,

obteve-se um óleo amarelado. O produto foi submetido à cromatografia em coluna “flash”

(gel de sílica, AcOEt/hexano 3:7). Obteve-se 3,0 g da enamida 64a, correspondendo a um

rendimento de 97%.

Propriedades Físicas de 64a

- Líquido viscoso incolor

- Rf = 0,25 (AcOEt/hexano 1:4)

DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 64a

RMN de 1H (300 MHz,CDCl3) δ, t.a, presença de rotâmeros.

1,93 (sl, 2H); 2,11 (m, 2H); 3,80 (sl, 2H); 3,82 (s, 3H); 4,84 e 5,17 (sl, 1H, rotâmeros); 6,52

(sl, 1H); 6,90 (dl, J = 8,7 Hz, 2H); 7,47 (dl, J = 8,7 Hz, 2H).

RMN de 13


21.9 (CH2); 21.8 (CH2); 41.2 (CH2); 55.3 (CH3); 107.2 (CH); 113.5 (CH); 127.1 (CH); 127.9

(C); 130.3 (CH); 161.1 (C); 169.0 (C=O).

I.V. (janela de KBr, cm-1

) principais sinais.

3.080, 3.000, 2.930, 2.830, 1.629, 1.510, 1.407, 1.375, 1.253, 1.175, 1.029, 992, 842, 760,

720, 586.



6.1.3 – N-(4-FLUORBENZOIL)-2-PIPERIDEÍNA 64b

N N

NN

O

F62 64b

Procedimento experimental idêntico ao item 6.1.2.

Trímero da 1-piperideína 62 (1,80 g; 7,20 mmol), trietilamina (2,01 ml; 14,4 mmol) e

THF seco (80,0 mL), cloreto de 4-fluorobenzoíla (2,30 g; 14,4 mmol em 4,0 mL de THF

seco). Cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica, AcOEt/hexano 1:3) forneceu 2,95 g da

enamida 64b, correspondendo a um rendimento de 98%.

Propriedades Físicas de 64b

- Líquido incolor.


DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 64b


1,95 e 1,81 (m, 2H, rotâmeros); 2,13 (m, 2H); 3,81e 3,57 (m, 2H, rotâmeros); 4,88 e 5,24 (m,

1H, rotâmeros); 6,45 e 7,23 (d, J = 8,1 Hz, 1H, rotâmeros); 7,10 (m, 2H); 7,51 (m, 2H).

RMN de 13

C (75 MHz, CDCl3) δ, t.a, presença de rotâmeros.

21.6 (CH2); 21.8 (CH2); 41.2 e 46,7 (CH2, rotâmeros); 108.0 e 110,0 (CH, rotâmeros); 115.4

(d, J = 21,6 Hz, CH); 127.3 e 124,7 (CH, rotâmeros); 129.9 (C); 130.6 (d, J = 8,4 Hz, CH);

163.7 (d, J = 249 Hz, C); 168.2 (C=O).



3.110, 2.920, 2.875, 2.800, 1.633, 1.601, 1.507, 1.409, 1.377, 1.227, 993, 848, 757, 723,

577.



6.1.4 – CLOROOXIMIDOACETATO DE ETILA 83

H3N

OEt

O O

N

Cl

EtOOH

Cl

9383

Em um balão de 250 mL foi adicionado o cloridrato do éster etílico da glicina 93

(10,20 g; 73,0 mmol), água destilada (15,0 mL); e ácido clorídrico concentrado (6,3 mL; 73,0

mmol). Em seguida resfriou-se essa solução em banho de gelo/NH4Cl. Sob forte agitação e

mantendo-se a temperatura do banho nunca acima de 0° C, adicionou-se lentamente, via funil

de adição, a solução de nitrito de sódio (5,1 g; 73,0 mmol; 9,0 mL de água). Ao término desta

adição repetiu-se o processo, adicionando-se mais um equivalente de HCl concentrado e de

nitrito de sódio. Deixou-se a solução resultante em agitação por mais 15 min à mesma

temperatura. Em seguida o produto foi extraído com clorofórmio (4 x 40,0 mL) e seco sob

sulfato de sódio anidro.

Após remoção do solvente, ocorreu intensa precipitação de cristais brancos, após a

adição de N-hexano, onde esses foram lavados com N-hexano e secos sob vácuo. Obteve-se

5,0 g do produto identificado como 83, correspondendo a um rendimento de 45,0 %.


- Ponto de Fusão 80° C, conforme literatura.

6.1.5 – 7-(4-METOXIBENZOIL)-3a,4,5,6,7,7a-HEXAHIDROISOXAZOLO[5,4-

b]PIRIDINA-3-CARBOXILATO DE ETILA 65a

N

O

N

O

OCH3

COOEt

N

O

OCH364a 65a



A um balão de 100 mL, acoplado com funil de adição com equalizador de pressão e

agitador magnético, foi adicionado a enamida 64a (2,80 g; 12,90 mmol), a base trietilamina

(2,17 mL; 15,6 mmol) e clorofórmio seco (26,0 mL). A esta solução, sob vigorosa agitação,

foi adicionada lentamente durante duas horas a solução clorofórmica do precursor do CEFNO

83 (2,14 g; 14,19 mmol; 5,0 mL de clorofórmio). Logo após o término desta primeira adição,

aplica-se um segundo equivalente de trietilamina e do precursor nas mesmas condições e

quantidades do primeiro equivalente. A reação é acompanhada através de cromatografia de

camada delgada, onde se percebe a formação do produto (cicloaduto) logo após o início da

adição do precursor.

Lavou-se a fase orgânica com água destilada (50,0 mL) e após separação das fases, a

fase aquosa foi extraída com clorofórmio (2 x 40,0 mL). As fases orgânicas foram combinadas

e secas sob Na2SO4 anidro. Após remoção do solvente obteve-se um óleo amarelo escuro e

bastante viscoso. O produto bruto foi submetido à cromatografia em coluna “flash” (gel de

sílica, AcOEt/Hexano 1:3). Obteve-se 2,78 g do cicloaduto 65a, correspondendo a um

rendimento de 65%.


- Óleo levemente amarelo



RMN de 1H (300 MHz,CDCl3) δ, t.a

1,36 (t, J = 7,2 Hz, 3H); 1,68 a 1,93 (m, 4H); 3,21 (m, 1H); 3,36 (m, 1H); 3,82 (s, 3H); 4,34

(m, 3H); 6,33 (sl, 1H); 6,92 (dl, J = 9 Hz, 2H); 7,50 (dl, J = 9,0 Hz, 2H).

RMN de 13


14,0 (CH3); 18,9 (CH2); 21,7 (CH2); 39,5 (CH2); 41,3 (CH ); 55,3 (CH3); 62,1 (CH2); 91,6

(CH); 113,8 (CH); 126,4 (C); 129,7 (CH); 155,9 (C); 160,0 (C); 161,4 (C=O).

I.V. (janelha KBr, cm-1


2.958, 1.722, 1.651, 1.606, 1.417, 1.344, 1.251, 1.176, 1.129, 1.024, 921, 843, 763.

E.M – Alta Resolução (m/z). Calculado 332.13722, encontrado 332.12713. Principais

sinais.

77.02489, 107.03699, 135.03258 (100%), 217.09206, 332.12713 (M+).



6.1.6 – 7-(4-FLUORBENZOIL)-3a,4,5,6,7,7a-HEXAHIDROISOXAZOLO[5,4-

b]PIRIDINA-3-CARBOXILATO DE ETILA 65b


Enamida 64b (2,17 g; 10,6 mmoles), clorofórmio seco (22,0 mL), duas aplicações

alternadas entre trietilamina (1,78 mL; 12,8 mmoles), e precursor 83 (1,76 g; 11,6 mmoles;

5,0 mL de clorofórmio).

Cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica AcOEt/hexano 1:3) forneceu 2,37 g do

cicloaduto 65b correspondendo a um rendimento de 70%.


- Óleo incolor




1,36 (t, J = 7,2 Hz, 3H); 1,70 a 2,08 e 2,51 (m, 4H, rotâmeros); 3,24 (m, 1H); 3,37 e 3,80 (m,

1H, rotâmeros); 4,34 (m, 3H); 6,16 (sl, 1H); 7.12 (m, 2H); 7,59 (m, 2H).

RMN de 13

C (75 MHz, CDCl3) δ, t.a.

13,9 (CH3); 18,9 (CH2); 21,6 (CH2); 39,0 (CH2); 41,3 (CH ); 62,1 (CH2); 91,4 (CH); 115,6 (d,

J = 21,5Hz, CH); 129,9 (d, J = 8,5 Hz, CH); 130,0 (d, J = 8,4 Hz, C); 155,8 (C); 159,9 (C=O);

165,3 (d, J = 250 Hz, C); 171,2 (C=O).



2.980, 1.725, 1.644, 1.602, 1.417, 1.376, 1.348, 1.233, 1.128, 922, 851, 762.

E.M – Alta Resolução (m/z). Calculado 320.11724, encontrado 320.11768. Principais

sinais.

75.02981, 95.03430, 123.03420 (100%), 205.10546, 247.10365, 303.11120, 320.11768 (M+).

N

O

N

O

F

COOEt

N

O

F64b 65b



6.1.7 – SÍNTESE DA (3-HIDROXIMETIL-3a,5,6,7a-TETRAHIDRO-4H-

ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-7-IL)-(4-METOXI-FENIL)-METANONA 66a [69]

.

N

N

O

O

OO

O

N

N

O

O

OH

O

65a66a

A uma solução do éster 65a (2,0 g; 5,74 mmol) em metanol seco (176,0 mL), a 0ºC e

vigorosa agitação, adicionou-se NaBH4 (0,66 g; 17,24 mmol; 3 equivalentes-mol em relação

ao éster isoxazolínico) em três porções de um equivalente. Após a total adição do agente

redutor, permitiu-se agitação por cerca de uma hora à 0o

C e mais uma hora à t.a. Quando

através de CCD, decretou-se o término da reação, identificando formação do álcool desde o

início da adição do NaBH4.

Após completo consumo do éster 65a, remoção do metanol e solubilização do produto

em 50,0 mL de acetato de etila, adicionou-se 30,0 mL de solução de saturada de NaCl, e

seguiu-se a extração, utilizando-se acetato de etila (3 x 30,0 mL). As fases orgânicas foram

combinadas e secas sob Na2SO4 anidro, e após filtração e remoção do solvente, seguiu-se uma

cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica, AcOEt/Hexano a 7:3), obteve-se 1,17 g do

respectivo álcool puro 66a, com um rendimento de 70,2%.


- Rf: 0,15 (acetato de etila/ hexano 1:1).

- Liquido viscoso incolor.


RMN de 1H (300 MHz; CDCl3; ppm; J (Hz)) δ, t.a.

1,71 (m, 4H); 2,90 (sl, 1H); 3,12 (m, 1H); 3,19 (m, 1H); 3,81 (s, 3H); 4,18 (sl, 1H); 4,29 (d;

J= 14,4; 1H); 4,37 (d; J= 14,4; 1H); 6,11 (sl, 1H); 6,90 (d; J= 8,4; 2H); 7,52 (d; J= 8,4; 2H);

7,52 (d; J= 8,4; 2H).



6.1.8 – SÍNTESE DA (4-FLUORO-FENIL)-(3-HIDROXIMETIL-3a,5,6,7a-

TETRAHIDRO4H-ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDIN-7-IL)-METANONA [69]

.

N

N

O

O

OO

F

N

N

O

O

OH

F

65b66b

Procedimento experimental idêntico ao item 6.1.7

Éster isoxazolínico 65b (1,85 g; 5,52 mmol), metanol (170,0 mL), NaBH4 (0,63 g;

16,57 mmoles).

Após a remoção do solvente, e efetuada a extração, promoveu-se uma cromatografia

em coluna “flash” (gel de sílica, AcOEt/Hexano 65%), obtendo-se 1,36 g do respectivo álcool

puro 66b, o que caracteriza um rendimento de 88,53%.


- Rf: 0,23 (AcOEt/hexano 65%)

- Liquido viscoso incolor.



1,72 (m, 4H); 3,10 (sl, 1H); 3,18 (m, 2H); 4,19 (sl, 1H); 4,28 (d; J= 14; 1H); 4,36 (d; J= 14,0;

1H); 5,97 (sl, 1H); 7,01 (t; J= 9,0; 2H); 7,54 (m, 2H).

RMN de 13

C (75 MHz, CDCl3; ppm; J (Hz)) δ, t.a.

18,8 (CH2); 20,7 (CH2); 38,9 (CH2); 42,6 (CH); 57,1 (CH2); 88,8 (CH); 115,6 (d; J= 21,0;

CH); 129,9 (d; J= 8,6; 2H); 130,6 (C); 162,9 (C=N); 163,8 (d; J=250,0; C–F; em 165,4 e

162,1); 171,4 (C=O).



6.1.9 – OBTENÇÃO DO 7-(4-METOXI-BENZOIL)-3a,4,5,6,7,7a-

HEXAHIDROISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-3-CARBALDEÍDO 67a [70]

.

N

N

O

O

HO

O

N

N

O

O

OH

O

66a 67a

Adicionou-se a um balão, 0,38 mL de cloreto de oxalila (4,43 mmol) e 9,5 mL de

CH2Cl2 (seco) e deixou-se sob agitação à temperatura de –72ºC, sob atmosfera de argônio.

Concomitantemente, são elaboradas mais outras duas soluções a t.a.; a primeira (solução 1)

contendo 0,60 mL de DMSO seco (8,42 mmol) em 1,8 mL de CH2Cl2 (seco) e a segunda

(solução 2) contendo o álcool 66a (1,14 g; 3,71 mmol) em 2,28 mL de CH2Cl2 (seco).

Estabilizaram-se a agitação e a temperatura, a –72 °C, adicionou-se a solução 1 ao balão

reacional e deixou-se em agitação por 2 minutos. Em seguida, a solução 2 foi adicionada

lentamente durante 5 minutos, deixando-se em agitação por mais 15 minutos. Por fim,

adicionou-se a trietilamina (2,70 mL; 19,24 mmol), deixando-se a reação em agitação por 5

minutos. Através de CCD verificou-se que todo o álcool havia sido consumido, evidenciando-

se a formação do aldeído 67a, parou-se a reação, removendo-se o banho.

Rapidamente dirigiu-se uma extração com 10 mL de água destilada e diclorometano

P.A. (3 x 20,0 mL), secando-se a água com sulfato de sódio anidro. Após remoção do

solvente, o produto bruto foi submetido à cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica

AcOET/Hexano 3:7), no qual obteve-se 0,65 g do aldeído 67a puro, correspondendo a um

rendimento de 60,0 %.


- Precipitado amorfo bege.

- Rf: 0,57 (acetato de etila/ hexano 1:1)

- Ponto de fusão: 89°C





1,55–1,95 (m, 4H); 3,22 (m, 1H); 3,39 (m, 1H); 3,84 (s, 3H); 4,12 (sl; 1H); 6,42 (sl 1H); 6,93

(d; J= 8,7; 2H); 7,55 (d; J= 8,4; 2H); 9,83 (s, 1H).

RMN de 13


18,6 (CH2); 20,8 (CH2); 39,0 (CH); 40,0 (CH2); 55,4 (CH3);92,3 (CH); 113,8 (CH); 126,3 (C);

129,7 (CH); 161,5 (C=N); 162,6 (C–O); 172,2 (C=O); 185,7 (CHO).

6.1.10 – OBTENÇÃO DO 7-(4-FLUORO-BENZOIL)-3a,4,5,6,7,7a-

HEXAHIDROISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-3-CARBALDEÍDO 67b [70]

.

N

N

O

O

HO

F

N

N

O

O

OH

F66b

67b


Cloreto de oxalila 0,40 mL (4,67 mmol), 10,0 mL de CH2Cl2 seco; solução 1: 0,70 mL

de DMSO seco (2,0 mmol) em 2,0 mL de CH2Cl2 seco; solução 2: contendo o álcool 66b

(1,36 g: 3,95 mmol) em 2,5 mL de CH2Cl2 seco e (2,80 mL; 20,0 mmol) de trietilamina

Ao termino da reação, promoveu-se a extração e removeu-se o solvente. Quando

purificado por cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica AcOET/Hexano 3:7), pôde-se

obter 0,47 g do aldeído 67b puro, que corresponde a um rendimento de 43,0 %.


- Precipitado amorfo branco

- Rf: 0,48 (acetato de etila/ hexano 2:3)

- Ponto de fusão: 135°C





1,75 (m, 4H); 3,26 (m, 1H); 3,42 (m, 1H); 4,16 (sl, 1H); 6,26 (sl, 1H); 7,13 (t; J= 8,5; 2H);

7,59 (m, 2H); 9,83 (s, 1H).

RMN de 13


18,6 (CH2); 20,8 (CH2); 39,1 (CH); 40,0 (CH2); 92,4 (CH); 115,7 (d; J= 22,0; CH); 130,0 (d;

J= 8,5; CH); 130,4 (C); 162,5 (C=N); 163,9 (d; J=250; C–F; em 165,5 e 162,3); 171,4 (C=O);

185,6 (CHO).

6.1.11 – OBTENÇÃO DO N-FENIL-N-(4-METOXI-FENIL)-(3a, 5,6,7,7a-TETRAHIDRO-

4H-ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-7-IL)METANONA-HIDRAZINA-

CARBOXAMIDA 68a [73]

.

N

N

O

O

HO

O

N

N

O

O

N

O

HNH

O

NH

67a 68a

Adicionaram-se a 4-fenil-semicarbazida 69a (85,12 mg; 0,56 mmol) em etanol P.A.

(6,0 mL), HCL(aq.) concentrado (1 gota), e o aldeído isoxazolínico p-OMe 67a (154,6 mg; 0,54

mmol), lentamente. O sistema apresentou cor âmbar e aspecto oleoso. Em seguida, formou-se

um precipitado de coloração ambar, onde com 40 min. uma CCD confirmava o final da

reação.

Removeu-se o solvente, promoveu-se a purificação por recristalização, em etanol P.A.,

do precipitado, que se constituiu de 201,1 mg de semicarbazona isoxazolínica p-OMe 68a

pura, cujo o rendimento ofereceu 88,42%.




- Precipitado amorfo branco a bege.

- Rf = 0,21 (Isopropanol/hexano 1:4).

- Ponto de fusão: 203-204 °C.


RMN de 1H (300 MHz; DMSO-D6; ppm; J (Hz)) δ, t.a.

1,63 (m, 3H); 1,97 (m, 1H); 3,03 (m, 1H); 3,77 (m, 1H); 3,80 (s, 3H); 4,04 (sl, 1H); 6,19 (sl,

1H); 7,04 (m, 3H); 7,30 (t; J= 8,1; 2H); 7,48 (d; J= 8,4; 2H); 7,54 (d; J= 7,5; 2H); 7,74 (s,

1H); 8,69 (s, 1H); 11,06 (s, 1H).

I.V. (pastilha de KBr, cm-1


3299; 3198; 3147; 2949; 1685; 1615; 1521; 1430; 1262; 1171; 1151; 760.

HRMS – IT-TOF (eltrospray) M++1.

422,1833.

6.1.12 – OBTENÇÃO DO N-FENIL-N-(4-METOXI-FENIL)-(3a,5,6,7,7a-

TETRAHIDRO-4H-ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-7-IL)METANONA-HIDRAZINA-

CARBOTIOAMIDA 68b [73]

.

N

N

O

O

HO

OMe

N

N

O

O

N

OMe

HNH

S

NH

67a68b

A 4-fenil-tiossemicarbazida 69b (102,26 mg; 0,61 mmol) foi dissolvida em etanol

P.A. (6,5 mL), após a adição de HCL(aq.) concentrado (1 gota), aplicou-se, lentamente, o

aldeído isoxazolínico p-OMe 67a (167,9 mg; 0,58 mmol). A reação apresentou um aspecto de



óleo amarelo viscoso, formando rapidamente um precipitado amarelado, cuja uma CCD

demonstrou o seu fim em 40 minutos.

Após remoção do solvente, recristalizou-se em etanol P.A., obtendo-se 229,0 mg de

tiossemicarbazona isoxazolínica 68b pura, e um rendimento 89,93 %.


- Precipitado amorfo amarelo claro.


- Ponto de fusão: carbonizou em 193 °C.


RMN de 1H (300 MHz; DMSO-D6; ppm; J (Hz)) δ, t.a, presença de rotâmeros.

1,60 (m, 3H); 2,03 (m, 1H); 3,02 (m, 1H); 3,70 (m, 1H); 3,80 (s, 3H); 4,04 (sl, 1H); 6,20 (sl,

1H); 7,02 (d; J= 8,7; 2H); 7,24 (t; J= 8,7; 1H); 7,38 (t; J= 8,1; 2H); 7,47 (m; 4H); 7,93 (s,

1H); 9,97 (s, 1H); 12,08 (s, 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a.

19,5 (CH2); 22,3 (CH2); 39,6 (CH); 55,3 (CH3); 56,0 (CH2); 90,0 (CH); 113,8 (CH); 125,8

(CH); 126,2 (CH); 126,9 (C); 128,2 (CH); 129,3 (CH); 133,4 (C); 138,7 (C); 160,7 (C); 162,2

(C); 171,1 (C); 176,5 (C).

I.V. FT (pastilha de KBr, cm-1


3227; 3003; 2941; 2856; 1654; 1604; 1523; 1421; 1249; 1175; 939; 736; 609.

HRMS – IT-TOF (elerospray) M++1:

438,1609.



6.1.13 – OBTENÇÃO DO N-FENIL-N-(4-FLUORO-FENIL)-(3a, 5,6,7,7a-

TETRAHIDRO-4H-ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-7-IL)METANONA-HIDRAZINA-

CARBOXAMIDA 68c [73]

.

N

N

O

O

HO

F

N

N

O

O

N

F

HNH

O

NH

67b 68c

Em um balão de 25 mL, sob temperatura ambiente, preparou-se uma solução contendo

90,0 mg (0,60 mmol; 5% em excesso ao aldeído) da 4-fenil-semicarbazida 69a e 6,3 mL de

etanol P.A., logo depois, o meio foi acidificado com uma gota de ácido clorídrico

concentrado. Sob intensa agitação, adicionou-se lentamente ao sistema incolor 156,7 mg (0,57

mmol) do aldeído isoxazolinico p-F 67b. Quase que momentaneamente notou-se a formação

de um precipitado branco no recipiente reacional, e em 40 minutos foi realizada uma CCD, a

qual evidenciou o total consumo do reagente limitante.

Após remoção do solvente em evaporador rotatório, promoveu-se a purificação por

recristalização com etanol P.A., obtendo-se 93,9 mg de semicarbazona isoxazolínica 68c pura,

e rendimento 79,43%.

Propriedades Físicas de 68c

- Precipitado amorfo branco.


- Ponto de fusão: carbonizou em 229° C.

DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 68c


1,65 (m, 3H); 1,98 (m, 1H), 3,05 (m, 1H); 3,77 (m, 1H); 4,07 (sl, 1H), 6,09 (sl, 1H); 7,04 (t,

J= 7,2, 1H); 7,30 (m, 4H); 7,34 (s, 1H); 7,56 (m, 4H); 8,68 (s, 1H); 11,03 (s, 1H).



RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm; J (Hz))- DEPT δ, t.a.

19,2 (CH2); 21,9 (CH2); 36,9 (CH2); 40,2 (CH); 90,0 (CH); 115,5 (d; J= 21,0; CH); 120,2

(CH); 123,0 (CH); 128,5 (CH); 129,8 (d; J= 8,5; CH); 131,6 (CH); 138,5 (C–N); 152,3

(C=O); 161,7 (C=N); 163,0 (d, J=246; C–F; em 164,6 e 161,3); 170,4 (C=O).

I.V.-F.T. (Pastilha de KBr, cm-1


3303; 3207; 3152; 2952; 1685; 1620; 1523; 1436; 1228; 1160; 759.

HRMS. IT-TOF (elétrospray) M++1.

469,0291.

6.1.14 – OBTENÇÃO DO N-FENIL-N-(4-FLUORO-FENIL)-(3a, 5,6,7,7a-TETRAHIDRO-

4H-ISOXAZOLO[5,4-b]PIRIDINO-7-IL)METANONA-HIDRAZINA-

CARBOTIOAMIDA 68d [73]

.

N

N

O

O

HO

F

N

N

O

O

N

F

HNH

S

NH

67a68b

A temperatura ambiente, dissolveu-se a 4-fenil-tiossemicarbazida 69b (66,99 mg; 0,40

mmol; 5% em excesso do aldeído isoxazolínico) em etanol P.A. (4,25 mL), e após a

acidificação do meio com HCL(aq.) concentrado (1 gota), adicionou-se o aldeído isoxazolínico

p-F 67b (10,4 mg; 0,38 mmol) lentamente. Em poucos minutos percebeu-se a formação de um

precipitado, onde se seguiu uma CCD que confirmava o final da reação em 40 minutos.

Com a remoção do solvente, seguiu-se a purificação por recristalização em etanol

P.A., obtendo-se 51,0 mg de tiossemicarbazona isoxazolínica 68d pura, de rendimento 31,5%.

Propriedades Físicas de 68d



- Ponto de fusão: carbonizou em 218°C.



DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 68d


1,60 (m, 3H); 2,01 (m, 1H), 3,05 (m, 1H); 3,73 (m, 1H); 4,15 (sl, 1H), 6,01 (sl, 1H); 7,20-7,60

(m, 9H); 7,91 (s, 1H); 9,99 (s, 1H); 12,09 (s, 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, PPM; J (Hz))- DEPT δ, t.a.

19,3 (CH2); 22,3 (CH2); 39,0 (CH2); 39,8 (CH); 90,4 (CH); 115,5 (d; J= 20,0; CH); 125,9

(CH); 126,3 (CH); 128,3 (CH); 129,8 (CH); 131,5 (C); 133,4 (CH); 138,7 (C–N); 162,2

(C=N); 163,0 (d; J= 246,0; em 164,6 e 161,3; C–F); 170,6 (C=O); 170,4 (C=S).



3348; 3166; 3010; 2964; 2875; 1622; 1600; 1546; 1436; 1253; 1190; 914; 839.

HRMS. IT-TOF (elétrospray) M++1.

426,1377.

6.2 – SÍNTESE RACÊMICA DOS DERIVADOS SEMICARBAZONAS E

TIOSEMICARBAZONAS DE 2-ISOXAZOLINAS PIRROLIDÍNICAS.

6.2.1 – TRÍMERO DA Δ1-PIRROLINA (ISÔMERO α) 72

N

H

N N

N

7172

Na2S2O8 25%

NaOH(aq)

AgNO3 cat.

0ºCH2O

Uma solução aquosa de hidróxido de sódio (5,74 g; 144,0 mmol) foi preparada, e a

uma temperatura de 0°C, sob vigorosa agitação, aplicaram-se a pirrolidina 71 (5,8 mL; 72,0

mmol), e nitrato de prata (59,0 mg; 0,33 mmol), em um total de 70,0 mL de água. Por fim,

uma solução 25% de persulfato de sódio (6,91 g; 72,0 mmol; 67,0 mL) foi adicionada,

lentamente, ao sistema pré-reacional, o qual permaneceu em agitação por uma hora a 0°C e

mais duas horas à temperatura ambiente.



A solução escura resultante foi extraída com diclorometano (4 x 30,0 mL). Secou-se a

fase orgânica sob sulfato de sódio anidro e após remoção do solvente obteve-se 4,13 g de um

líquido amarelado viscoso, correspondendo a um rendimento de 83,0 % do trímero 72.

O trímero 72 é utilizado, o mais rápido possível, sem qualquer purificação adicional,

na preparação do enecarbamato N-(benziloxicarbonil)-2-pirrolina, devido a sua instabilidade.


- Óleo amarelo viscoso;

- Sensível a solventes próticos.

DADOS ESPECTROMÉTRICOS 72

RMN de 1H (CDCl3, δ, ppm, 300 MHz, t.a.).

(parte do monômero está presente, devido ao equilíbrio).

1,75 (m); 2,28 (m); 2,50 (m); 2,99 (m); 3,82(m); 7,59 (s).

6.2.2 – N-(BENZILOXICARBONIL)-2-PIRROLINA 74

N N

N

N

OO

7274

N

73

Promoveu-se a co-destilação da solução de trímero da Δ1-pirrolina 72 (2,30 g; 11,14

mmol; 113,0 mL de THF seco) a 80°C, em atmosfera anidra, recolhendo-se a solução límpida

incolor em um recipiente a 0°C. Ao término da destilação, juntaram-se a solução destilada,

em refluxo, a trietilamina (3,15 mL; 22,28 mmol) e a solução 50% de cloroformato de benzila

(7,5 mL; 22,28 mmol), em tolueno, esta adicionada lentamente, mantendo-se o refluxo

durante quatro horas.

A suspensão foi filtrada em funil sinterizado e após remoção do solvente, obteve-se

um óleo amarelado. O cloreto de benzila, presente como subproduto, foi removido por

filtração simples em coluna cromatográfica “flash”, utilizando-se apenas hexano e



AcOEt/hexano 1:9. Obteve-se 1,54 g de um líquido incolor correspondendo a um rendimento

de 68% do enecarbamato 74.


- Óleo incolor

- Rf = 0,26 (AcOEt/hexano 1: 9)


RMN de 1H (CDCl3, δ, ppm, 300 MHz, t.a.), presença de rotâmeros.

2,64 (ql; J = 9,7 Hz; 2H); 3,77 (q; J = 9,1 Hz; 2H); 5,02 e 5,07 (m, 1H, rotâmeros); 5,17 (s;

2H); 6,54 e 6,63 (m, 1H, rotâmeros); 7,35 (m; 5H).

I.V. (filme, cm-1

), principais sinais.

3.032, 2.956, 1.706, 1.618, 1.422, 1.342, 1.214, 1.128, 756, 698.

6.2.3 – ÉSTER 6-BENZIL-3-ETIL DO ÁCIDO 3a,4,5,6a-TETRAHIDROPIRROLO

[3,2-d]ISOXAZOL-3,6-DICARBOXÍLICO 75

O

N

N

OO

O O

N

OO

7574

Em um balão acoplado a um funil de adição com equalizador de pressão e contendo

um agitador magnético, foi adicionado o enecarbamato 74 (3,83 g; 18,87 mmol),

tetrahidorfurano seco (40,0 mL) para dissolver o enecarbamato. Em seguida, aplicou-se a

trietilamina (5,26 g; 37,73 mmol, excesso de dois equivalentes-mol em relação ao

enecarbamato, aplicada em duas partes alternadas a solução do precursor do CEFNO). A este

sistema, sob forte agitação, deixar gotejar calmamente, a solução de clorooximidoacetato de

etila 83, precursor do dipolo 84, (5,7 g; 37,73 mmol, excesso de dois equivalentes-mol em

relação enecarbamato; em 36,0 ml de THF seco, aplicado em duas vezes). A reação foi



acompanhada através de CCD, onde se percebeu a formação do produto, cicloaduto 75, desde

o início da adição do precursor 83 do N-óxido de nitrila.

Após 2 horas de reação e total consumo do material de partida, removeu-se o solvente.

O sal formado, cloreto de trietilamônio, foi filtrado em funil sinterizado, utilizando-se uma

mistura de acetato de etila. Após remoção do solvente, obteve-se um óleo amarelo escuro e

bastante viscoso. O produto bruto foi submetido à cromatografia em coluna “flash” (gel de

sílica, AcOEt/Hexano 2:3), obtendo-se 5,12 g do cicloaduto 75, correspondendo a um

rendimento de 87%.


- Óleo amarelo claro viscoso.




7,36 (m; 5H); 6,53 e 6,42 (d; J=7,5Hz; 1H; rotâmeros); 5,2 (m; 2H); 4,36 (m; 2H); 4,08 (m;

1H); 3,84 (m; 1H); 3,18 (dt; J= 11,1Hz; J= 11,1Hz; J=6,3; 1H); 2,23 (m; 2H); 1,37 (t;

J=7,2Hz; 3H).

6.2.4 – ÉSTER ETÍLICO DO ÁCIDO 3a,4,5,6,6a-TETRAHIDROPIRROLO[3,2-

d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 76

O

N

N

H

OO

O

N

N

OO

O O

7576

Dissolveu o cicloaduto 75 (2,03 g; 11,03 mmol) em metanol P.A. (186,0 mL). Em seguida,

adicionou-se o paládio/carbono 10% (103,1 mg) e à mistura reacional, sob agitação vigorosa,



borbulhou-se o gás hidrogênio durante uma hora, quando por CCD se pode confirmar o fim

da reação.

Promoveu-se uma filtração à vácuo, sob camada de celite, após a remoção do solvente,

e pôde-se obter 1,0 g da isoxazolina N-desprotegida 76 pura, correspondendo a um

rendimento quantitativo. O composto 76 foi utilizado nas reações subseqüentes sem

necessidade de submetê-lo a qualquer procedimento de purificação.


- Óleo incolor

- Rf = 0,25 (AcOEt/hexano 1:1).



6,07 (d; J= 6,9Hz; 1H); 4,32 (m; 2H); 3,87 (m; 1H); 3,12 (m; 1H); 2,81 (ml; 2H); 2,07 (m;

2H); 1,35 (t; J=6Hz; 3H).

RMN de 13

C (CDCl3, δ, ppm, 75 MHz, t.a.).

160,5 (C); 152,3 (C); 100,8 (CH); 61,9 (CH2); 49,1 (CH2); 42,8 (CH); 29,9 (CH2); 14,0 (CH3).

6.2.5 – ÉSTER ETÍLICO DO ÁCIDO 6-(4-FLUOROBENZOIL)-4,5,6a

TETRAHIDRO-3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 77a

O

N

N

OO

O

F

O

N

N

H

OO

76 77a

Em um balão de 250 mL foram solubilizados a isoxazolina N-desprotegida 76 (1,39 g;

7,55 mmol) e trietilamina seca (1,02 mL; 8,31 mmol), em clorofórmio seco (200,0 mL). Sob

vigorosa agitação, adicionou-se cloreto de 4-fluorobenzoíla (0,98 mL; 8,31 mmol), que foi



adicionado lentamente durante 10 minutos e sob atmosfera de argônio. A reação foi deixada

sob agitação, à temperatura ambiente, por mais uma hora adicional.

Após remoção do solvente, promoveu-se uma extração com 20,0 mL de acetato de

etila para dissolver o produto reacional, seguida de 10,0 mL de água destilada e mais 4 x 20,0

mL de acetato de etila, retirou-se a água com sulfato de sódio anidro, seguida de uma filtração

simples, onde por fim removeu-se o solvente no evaporador rotatório.

O produto foi purificado através de recristalização em etanol P.A., e uma posterior

remoção do solvente por evaporador rotatório, obtendo-se assim 2,05 g do N-(benzoil)-

isoxazolina 77a, o que corresponde a um rendimento de 88,4 %.


- Precipitado branco cristalino.


- Ponto de fusão: 74°C.

DADOS ESPECTROMÉTRICOS 77a


1,38 (t; J = 7,0 Hz; 3H); 2,22 (m; 1H); 2,40 (dd; J = 6,0Hz; J = 13,5Hz; 1H); 3,20 (ml; 1H);

4,12 (t; J = 8,0Hz; 1H); 4,36 (m; 3H); 6,22 (sl; 1H); 7,12 (m; 2H); 7,69 (sl; 2H).

RMN de 13

C (CDCl3, δ, ppm, 75 MHz, t.a.)

14,08 (CH3); 27,95 (CH2); 43,53 (CH2); 51,19 (CH); 62,4 (CH2); 96,17(CH); 115,6(d; J =

21,5Hz; CH); 130,4(CH); 164,1(d; J = 250,0Hz; C-F); 131,0(C); 152,4(C); 159,8(C=O);

168,7(C=O).

I.V. - FT (janela de KBr, cm-1


3.030, 2.986, 2.860, 1.721, 1.652, 1.600, 1.509, 1.408, 1.270, 1.131; 931, 853.



6.2.6 – ÉSTER ETÍLICO DO ÁCIDO 6-(4-CLOROBENZOIL)-4,5,6,6a-

TETRAHIDRO-3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 77b

O

N

N

OO

O

Cl

O

N

N

H

OO

76 77b


Isoxazolina N-desprotegida 76 (1,01 g; 5,48 mmol), trietilamina seca (0,82 mL; 6,03

mmol), clorofórmio seco (145,0 mL) e cloreto de 4-clorobenzoila (0,77 mL; 6,03 mmoles).

Uma extração com acetato de etila, seguida de uma cromatografia em coluna “flash”

(gel de sílica AcOEt/hexano 3:7), forneceu 1,59 g do cicloaduto 77b, correspondendo a um



- Precipitado branco cristalino.

- Rf = 0,38 (AcOEt/hexano 1:1).

- Ponto de Fusão: 63-65°C

DADOS ESPECTROMÉTRICOS 77b

RMN de 1H (CDCl3, δ, ppm, 300 MHz, t.a.) presença de rotâmeros.

1,36 (t;J = 7,0Hz; 3H); 2,19 (ml; 1H); 2,37 (ddl; J = 5,9Hz; J = 12,9Hz; 1H); 3,17 (sl; 1H);

4,07 (m;1H); 4,35(m; 3H); 6,16 (sl; 1H; rotâmero em 6,97); 7,4 (dl; J = 8,4Hz; 2H); 7,6 (ml;

2H).

RMN de 13


14,0(CH3); 27,8(CH2); 43,5(CH2); 51,1(CH); 62,3(CH2); 95,8(CH); 128,6(CH); 129,5(CH);

133,1(C); 137,0(C); 152,2(C); 159,7(C=O); 168,5(C=O).



2.985, 1.724, 1.650, 1.591, 1.408, 1.270, 1.180, 1.132, 1.015, 931, 836, 756.



6.2.7 – ÉSTER ETÍLICO DO ÁCIDO 6-(4-NITROBENZOIL)-4,5,6a-TETRAHIDRO-

3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 77c

N

N

O

O

OO

NO2

N

N

O

H

OO

7677c


Isoxazolina N-desprotegida 76 (160,0 mg; 0,87 mmol), trietilamina seca (0,25 mL; 0,9

mmol, ligeiro excesso), clorofórmio seco (25,0 mL) e cloreto de 4-nitrobenzoíla (161,3 mg;

0,87 mmol; em 4,0 mL de clorofórmio), a reação foi deixada sob agitação por mais um hora a

t.a.

Após remoção do solvente, o produto foi extraído em acetato de etila (1 x 10,0 mL + 4

x 20,0 mL) e água destilada (10,0 mL); e foi purificado através de recristalização em etanol

P.A., em seguida removeu-se o excesso de solvente. Obtiveram-se assim 0,24 g do produto

77c, correspondendo a um rendimento de 82%.

Propriedades Físicas de 77c.

- Precipitado branco cristalino


- Ponto de Fusão: 110°C.



1,36 (t;J = 7,2 Hz; 3H); 2,24 (m; 1H); 2,42 (dd; J = 6,1Hz; J = 13,3Hz; 1H); 3,21 (ml; 1H);

4,13 (m; 1H); 4,35(m; 3H); 6,07 (d; J =7,8Hz; 1H; rotâmero em 6,91); 7,83 (dl; J = 7,8Hz;

2H); 8,28 (d; J = 8,7; 2H).



RMN de 13

C (75 MHz, DMSO) δ, t.a.

13,9 (CH3); 27,6 (CH2); 43,5 (CH2); 51,4 (CH); 62,4 (CH2); 95,3 (CH); 123,7 (CH); 129,0

(CH); 140,6 (C); 148,9 (C); 152,4 (C); 159,6 (C=O); 167,5 (C=O)



2.970, 1.722, 1.652, 1.600, 1.524, 1.414, 1.350, 1.272, 1.130, 829.

E.M. – Alta Resolução (m/z), calculado 333,09609, encontrado 333,09763. principais

sinais.

59.0484 (100%), 76.03306, 101.06232, 120.04708, 150.02432, 218.06591, 234.06628,

316.09288, 333.09763 (M+).

6.2.8 – OBTENÇAO DO ÁLCOOL (4-FLUOROFENIL)-(3-HIDROXIMETIL-

3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-6-IL-METANONA 78a [69]

N

N

O

O

F

OO

N

N

O

O

F

OH

77a 78a

A uma solução de éster 77a (2,05g; 6,7 mmol) e metanol seco (180,0 mL), a 0ºC e sob

vigorosa agitação, adicionou-se NaBH4 (0,76 g; 20,04 mmol; 3 equivalentes-mol do éster

isoxazolínico) em três partes iguais. Ao término da adição, deixou-se sob agitação por cerca

de uma hora à 0o

C e uma hora à t.a. A reação foi acompanhada através de CCD, onde se

visualizou a formação do álcool desde o início da adição do NaBH4.

Após remoção do metanol, promoveu-se uma extração solubilizando o produto em

50,0 mL de acetato de etila, seguida da adição de 30,0 mL de água destilada e acetato de etila

(3 x 30,0 mL). Retirou-se a água com Na2SO4 anidro, o solvente foi filtrado e removido.

Conseguindo-se um óleo incolor bastante viscoso, no qual, após cromatografia em coluna

“flash” (gel de sílica, AcOEt/Hexano 4:3 no início, e 7:3 após saída do produto), pode-se

obter 1,56 g do respectivo álcool puro 78a, com um rendimento de 88,2 %.




- Óleo incolor viscoso.




2,06 (m, 1H); 2,27 (dd; J = 12,6; J = 5,7 Hz; 1H); 3,00 (m, 1H) rotâmero em 3,40; 4,00 – 4,20

(m, 2H); 4,24 (m, 2H); 5,39 (t; J = 6,0 Hz; 1H OH); 6,03 (d; J = 7,5 Hz; 1H); rotâmero em

6,53; 7,33 (m; 2H); 7,67 (m; 2H).

RMN de 13

C (CDCl3, δ, ppm, 75 MHz, t.a.), presença de rotâmeros.

25,9 (CH2) rotâmero 27,3; 43,5 (CH2) rotâmero 47,4; 52,8 (CH) rotâmero 50,8; 55,2 (CH2);

92,7 (CH) rotâmero 90,1; 115,3 (d; J = 21,0 Hz; CH); 130,3 (CH); 132,1 (C); 159,9 (C=N);

164,7 e 161,5 (d; J = 240 Hz, C); 167,9 (C=O);



3506, 3052, 2970, 2884, 1639, 1597, 1500, 1415, 1210, 1153, 845

6.2.9 – OBTENÇÃO DO ÁLCOOL (4-CLOROFENIL)-(3-HIDROXIMETIL-3a,4,5,6a-

TETRAHIDRO-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-6-IL-METANONA 78b [69]

.

N

N

O

O

Cl

OO

N

N

O

O

Cl

OH

77b 78b


Éster isoxazolínico 78b (1,23 g; 4,0 mmol), metanol (120,0 mL), NaBH4 (0,46 g;

12,20 mmol).



Foi obtido um óleo incolor bastante viscoso, no qual, após cromatografia em coluna

“flash” (gel de sílica, AcOEt/Hexano 7:3), obteve-se 1,0 g do respectivo álcool puro 78b,

com um rendimento de 90 %.


- Óleo incolor viscoso




2,00 – 2,20 (m, 1H); 2,30 (dd, J = 13 Hz; J = 5,7 Hz; 1H); 2,90 – 3,65 (m, 2H); 4,00 (m, 1H);

4,35 (d; J = 14,1 Hz; 1H); 4,44 (d; J = 14,1; 1H); 5,97 (d; J = 7,0 Hz; 1H) rotâmero em 6,72;

7,40 (d; J = 8,1 Hz, 2H); 7,64 (dl; J = 8,0 Hz, 2H).

RMN de 13


26,7 (CH2); 43,4 (CH2) rotâmero em 47; 52,6 (CH); 56,8 (CH2); 93,3 (CH) rotâmero em 91;

128,6 (CH); 129,6 (CH); 133,3 (C); 136,9 (C); 158,9 (C=N); 169,1 (C=O).



3508, 3080, 2970, 2888, 1632, 159, 1505, 1420, 1215, 848.

6.2.10 – OBTENÇÃO DO ÁLCOOL (4-NITROFENIL)-(3-HIDROXIMETIL-3a,4,5,6a-

TETRAHIDRO-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-6-IL-METANONA 78c [69]

.

N

N

O

O

NO2

OO

N

N

O

O

NO2

OH

77c 78c


Éster isoxazolínico 77c (0,78 g; 2,342 mmol), metanol (70,0 mL), NaBH4 (0,27 g; 7,03

mmol).



Foi obtido um óleo amarelado escuro bastante viscoso, o qual, após cromatografia em

coluna “flash” (gel de sílica, AcOEt/Hexano 2:3 no início, e 7:3 depois), apresentou 0,65 g do

respectivo álcool puro 78c e um rendimento de 95 %.


- Precipitado branco.


- Ponto de Fusão: 110°C

DADOS ESPECTROMÉTRICOS 78c


2,23 (m, 2H); 3,08 (m; 1H); 3,70 (m; 1H); 4,24 (m, 1H); 4,28 (sl, 1H); 5,16 (s; 1H; rotâmero

em 5,14); 6,40 (d; J= 7,8; 1H); 7,38 (m, 4H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a.

26,9 (CH2; rotâmero em 27,7); 44,2 (CH2), 50,8 (CH; rotâmero em 49,7); 94,2 (CH; rotâmero

em 95,0); 128,4; 127,9; 127,7; 127,5 (dois CH com rotâmeros); 136,4 (C); 152,5 (C); 152,6

(C=N; rotâmero em 153,3); 159,4 (C=O).



3406; 3108; 3077; 2954; 1639; 1599; 1523; 1424; 1350; 843.

HRMS- IT- TOF (elétrospray); M++1

292,0909.

6.2.11 – OBTENÇÃO DO 6-(4-FLUORBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-

3aHPIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBALDEÍDO 79a [70]

N

N

O

O

F

HO

N

N

O

O

F

OH

78a 79a



Adicionou-se a um balão, 0,50 mL de cloreto de oxalila (5,86 mmol) e 10,9 mL de

CH2Cl2 seco e deixou-se sob agitação à temperatura de –72ºC, sob atmosfera de argônio.

Concomitantemente, são elaboradas mais outras duas soluções a t.a.; a primeira (solução 1)

contendo 0,84 mL de DMSO seco (11,77 mmol) em 2,5 mL de CH2Cl2 e a segunda (solução

2) contendo o álcool 78a (1,25g: 4,73mmol) em 3,0 mL de CH2Cl2. Estabilizaram-se a

agitação e a temperatura, a –72 °C, e adicionou-se a solução 1, ao balão reacional, deixou-os

em agitação por 2 minutos. Em seguida, a solução 2 foi aplicada lentamente durante 5

minutos, deixando-se em agitação por mais 15 minutos. Por fim, adicionou-se a trietilamina

(3,35 mL; 23,87 mmol), deixando-se a reação em agitação por 5 minutos. Através de CCD

verificou-se que todo o álcool havia sido consumido, evidenciando-se a formação do aldeído

79a, parando a reação com a aplicação direta de água destilada no meio reacional.

Promoveu-se uma extração com diclorometano P.A. (3 x 20,0 mL), retirando-se a água

com sulfato de sódio anidro. Após remoção do solvente, o produto bruto foi submetido à

cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica AcOET/Hexano 1:4), permitindo a obtenção de

1,0 g do aldeído 79a puro, correspondendo a um rendimento de 80,62%.


- Sólido amorfo amarelo claro

- Rf =0,45 (AcOEt/hexano 2:3)

- Ponto de fusão: 129 ºC.



2,10 – 2,20 (m, 2H); 3,13 (sl; 1H) rotâmero em 3,66; 4,04 (t; J= 8,1 Hz; 1H); 4,44 (sl; 1H);

6,24 (sl; 1H); 7,12 (t; J = 8,4 Hz; 2H); 7,69 (sl; 2H); 9,88 (s, 1H).

RMN de 13

C (CDCl3, δ, ppm, 75 MHz, t.a.), presença de rotâmeros.

27,3 (CH2); 43,4 (CH2); 48,4 (CH); 97,1 rotâmero em 94,3; 115,6 (d; J = 21 Hz; CH); 130,5

(CH); 132,0 (C); 159,1 (C=N); 162,5 e 165,8 (d; J= 250 Hz, C); 168,6 (C=O); 185,2 (C=O).

IV- FT (pastilha de KBr, cm-1


3048, 2960, 2857, 1700, 1626, 1590, 1388, 1230, 854.



6.2.12 – OBTENÇÃO DO 6-(4-CLOROBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-3aH-

PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBALDEÍDO 79b [70]

N

N

O

O

Cl

HO

N

N

O

O

Cl

OH

78b 79b


Cloreto de oxalila 0,47 mL (5,42 mmol), 10,08 mL de CH2Cl2 seco, solução 1: 0,77

mL de DMSO seco (10,89 mmol) em 2,23 mL de CH2Cl2 (seco), solução 2: contendo o álcool

78b (1,23 g: 4,38 mmol) em 2,7 mL de CH2Cl2 e (8,0 mL; 57,0 mmol) de trietilamina.

Finalizou-se a reação executa-se uma extração, removeu-se o solvente e obteve-se 0,59

g do aldeído 79b puro, após cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica AcOET/Hexano

1:4), o correspondente a um rendimento de 48,3 %.




- Ponto de fusão: 124 ºC


RMN de 1H (DMSO-D6, δ, ppm, 300 MHz, t.a.), presença de rotâmeros.

2,00 – 2,40 (m, 2H); 3,07 (m, 1H) rotâmero em 3,94; 4,16 (m, 2H); 6,30 (d; J = 6,6 Hz; 1 H)

rotâmero em 6,81; 7,61 (sl; 4H); 9,81 (s, 1H).

RMN de 13

C (DMSO-D6, δ, ppm, 75 MHz, t.a.),presença de rotâmeros.

26,2 (CH2; rotâmeros em 27,6); 43,6 (CH2; rotâmero em 46,7); 48,6 (CH; rotâmero em 47,3);

96,9 (CH; rotâmero em 94,0); 128,6 (CH); 129,6; (CH);

IV - FT (pastilha de KBr, cm-1


3030, 2980, 2861, 1650, 1626, 1580, 1398, 1250, 1090, 915, 843.



6.2.13 – OBTENÇÃO DO 6-(4-NITROBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-

3aHPIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBALDEÍDO 79c [70]

N

N

O

O

NO2

HO

N

N

O

O

NO2

OH

78c 79c


Cloreto de oxalila 0,37 mL (4,26 mmoles), 7,9 mL de CH2Cl2 seco, solução 1: 0,61

mL de DMSO seco (8,54 mmoles) em 1,82 mL de CH2Cl2 seco, solução 2: contendo o álcool

78c (1,00 g: 3,433 mmoles) em 2,13 mL de CH2Cl2 seco e (2,43 mL; 17,32 mmoles ) de

trietilamina.

Com o fim da reação promoveu-se a extração, removeu-se o solvente e procedeu-se a

purificação através de uma cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica AcOET/Hexano

1:4), obtendo-se assim 1,03 g do aldeído 79c puro, rendimento correspondente a 65,2%.



- Rf =0,45 (AcOEt/hexano 2:3)

- Ponto de fusão: 81 ºC

DADOS ESPECTROMÉTRICOS 79c

RMN de 13

C e 1H (DMSO-D6, δ, ppm, 300 MHz, t.a.).

Substância degradou em solução, porém, sinal em 9,79 ppm, referente ao hidrogênio aldeídico

aparece, em RMN 1H, assim como o sinal 186,1; referente ao carbono aldeídico em RMN

13C.

A análise de RMN será repetida imediatamente após a diluição da amostra.



I.V. - FT (pastilha de KBr, cm-1


3080, 2986, 2862, 1702, 1625, 1580, 1389, 1266; 1167, 1090; 921, 841; 759; 484.


396,1469.

6.2.14 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-FLUORO-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-

PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOLO-6-IL-METANONA-HIDRAZINA-CARBOXIAMIDA

80a [73]

.

79a

80a

N

N

O

O

NH

HN

O

NH

F

N

N

O

O

H

F

O

Em um balão de 25 mL, são adicionados a temperatura ambiente, a 4-fenil-

semicarbazida 69a (196,0 mg; 1,23 mmol), etanol P.A. (14,5 mL), e ácido clorídrico

concentrado P.A (2 gotas). Ao mesmo instante que se aplica a solução o aldeído isoxazolinico

p -F 79a (340,0 mg; 1,30 mmol), nota-se a formação de um precipitado branco, e em 30

minutos uma CCD demonstra o final da reação.

Após remoção do solvente, recristalizou-se a tiosemicarbazona isoxazolinica 80a, em

etanol P.A., obtendo-se 317,10 mg do produto puro, com 61,85% de rendimento.




- Ponto de fusão: 235-237°C.





2,24 (m, 1H); 2,37 (m,1H); 3,06 (m; 1H; rotâmero em 3,44); 4,13 (m; 1H; rotâmero em 3,75);

4,41 (t, J= 8,0; 1H); 6,23 (sl; 1H; rotâmero em 6,72); 7,04 (t; J= 7,0; 1H); 7,30 (t, J= 7,2; 2H);

7,40-7,80 (m, 6H); 7,82 (s, 1H); 8,72 (s; 1H; rotâmero 8,69); 11,10 (s; 1H; rotâmero 11,0).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a., presença de rtoâmeros.

27,5 (CH2; rotâmero em 29,0); 43,6 (CH2, rotâmero em 49,0), 55,3 (CH; rotâmero em 50,8);

94,6 (CH; rotâmero em 91,7); 115,4 (d; J= 21,0 CH); 120,1(CH); 120,2 (CH); 128,6 (CH);

130,3 (CH); 132,0 (CH; rotâmero em 131,4); 138,6 (C–N); 152,4 (C=O); 157,9 (C=N;

rotâmero em 157,2); 161,5 (C; rotâmero em 161,8); 166,4 (d; J=240,0; C; em 167,9 e 164,8);

171,0 (C=O).



3300; 3198; 3147; 2949; 1685; 1615; 1603; 1521; 1445; 1430; 1262; 1152; 760.


396,1469.

6.2.15 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-FLUORO-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-

PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOLO-6-IL-METANONA-HIDRAZINA-CARBOTIOAMIDA

80b [73]

.

79a

80a

N

N

O

O

NH

HN

S

NH

F

N

N

O

O

H

F

O

Sob temperatura ambiente, preparou-se uma solução contendo 4-fenil-

tiossemicarbazida 69b (197,70 mg; 1,18 mmol) em 13,2 mL de etanol P.A., em seguida,

acidificou-se o meio com duas gotas de ácido clorídrico concentrado P.A. Sob agitação



vigorosa, adicionou-se lentamente ao sistema o aldeído isoxazolinico p-F 79a (310,0 mg;

1,182 mmol). Uma suspensão amarelo-clara de precipitado branco foi se formando com

decorrer da aplicação do aldeído, e em 30 minutos uma CCD revelou o final da reação.

Removeu-se o solvente em evaporador rotatório, realizou-se uma purificação por

recristalização em etanol P.A., obtendo-se 446,10 mg da tiossemicarbazona isoxazolinica 80b,

oferecendo rendimento 91,72 %.




- Ponto de fusão: 151-155° C.



2,21 (m, 1H); 3,08 (m; 1H; rotâmero em 3,41); 4,11 (m; 1H; rotâmero em 3,46); 4,38 (m;

1H); 6,25 (sl; 1H; rotâmero em 6,74); 7,23 (t; J= 7,5; 1H); 7,25-7,60 (m; 6H); 7,70 (m, 2H);

8,00 (s, 1H); 10,02 (s; 1H); 12,14 (s; 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a., presença de rotâmeros.

27,7 (CH2; rotâmero em 29,1); 43,8 (CH2, rotâmero em 47,5), 50,6 (CH; rotâmero em 48,8);

94,8 (CH; rotâmero em 92,1); 115,4 (d; J= 22,0 CH); 125,8 (CH); 126,1 (CH); 128,3 (CH);

130,3 (CH); 132,0 (C); 133,1 (CH); 138,8 (C–N); 158,2 (CH; rotâmero em 157,4); 163,2 (C–

F; d; em J= 164,8 e 161,6); 168,0 (C=O); 176,5 (C=S).



3447; 3292; 2998; 2962; 1626; 1602; 1512; 1421; 1206; 886.


412,1223.



6.2.16 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-CLORO-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-


80c [73]

.

79b

80cN

N

O

O

NH

HN

O

NH

Cl

N

N

O

O

H

Cl

O

A 4-fenil-semicarbazida 69a (135,4 mg; 0,90 mmol) e o etanol P.A. (9,5 mL) são

adicionados em um balão de 25 mL, formando uma suspensão, a qual logo após a aplicação

do ácido clorídrico concentrado P.A (2 gotas), é desfeita. Notou-se que minutos seguintes à

adição do aldeído isoxazolinico p-F 79b (237,70 mg; 0.85 mmol), formou-se um precipitado,

e em 30 minutos uma CCD revelou o desfecho da reação.

Seguidamente a remoção do solvente, purificou-se o precipitado por uma

cromatografia em coluna “flash” (gel de sílica, isopropanol/ hexano 1:9, inicialmente; 3:7

depois de saída da impureza). Foram obtidos 205,0 mg do produto puro 80c, que representa

58,8 % de rendimento.









2,25 (m, 1H); 2,37 (m, 1H), 3,08 (m; 1H; rotâmero em 3,42); 4,11 (m; 1H; rotâmero em 3,40);

4,41 (t; J= 8,0; 1H); 6,23 (sl; 1H; rotâmero em 6,70); 7,04 (t; J=7,5; 1H); 7,30 (t; J=7,5; 2H);

7,56 (m, 6H); 7,81 (sl, 1H); 8,74 (s, 1H); 11,10 (s, 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a., presença de rotâmero.

27,4 (CH2; rotâmero em 26,8); 43,6 (CH2; rotâmero em 47,2); 50,8 (CH; rotâmero em 49,0);

94,4 (CH; rotâmero em 91,8); 120,0 (CH); 122,9 (CH); 128,5 (CH); 129,6 (CH); 131,3 (CH);

134,3 (C); 135,2 (C); 138,5 (C); 152,3 (C=O); 157,9 (C=N, rotâmero em 157,2); 167,9

(C=O).

I.V.F.T. (pastilha de KBr, cm-1


3368, 3197, 3109, 3063, 2954, 2879, 1698, 1643, 1596, 1541, 1408, 1173, 846, 747.

HRMS–IT-TOF (elétrospray) M++1.

412;1160.

6.2.17 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-CLORO-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-


80d [73]

.

N

N

O

O

NH

HN

S

NH

Cl

N

N

O

O

H

Cl

O

79b

80d

Em um balão de 25 mL, pesou-se a 4-fenil-tiossemicarbazida 69b (97,21 mg; 0,58

mmol). Em seguida, uma parte do solvente reacional é adicionada (etanol P.A., 2,5 mL),

iniciou-se a agitação a t.a., onde se pôde observar uma pequena solubilização do reagente. Na

seqüência, acrescentaram-se duas gotas de ácido clorídrico conc. P.A, e rapidamente se pôde

verificar a completa solubilização do reagente. Por fim, acrescentou-se, gota-a-gota, uma



solução de aldeído isoxazolinico p-Cl 79b (162,60 mg; 0,58 mmol; 4,0 mL de etanol P.A.).

Durante a adição, notou-se a mudança de coloração, do incolor a amarelo escuro, e em 45

minutos foi realizada uma CCD que confirmou o final da reação.

Com a retirada do solvente formou-se um precipitado amarelo, que quando

recristalizado em etanol, deu origem a 163,90 de tiossemicarbazona isoxazolinica p-Cl 80d

pura, cujo rendimento corresponde a 65,92%.

Propriedades Físicas de 80d


- Rf = 0.56 (Isopropanol/hexano 1:4).


DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 80d


2,22 (m, 1H); 2,34 (m, 1H); 3,08 (m, 1H), 3,08 (m; 1H; rotâmero em 3,44); 4,10 (m; 1H;

rotâmero em 3,45); 4,39 (t; J= 7,5; 1H); 6,24 (d; J= 7,5; rotâmero em 6,72; 1H); 7,23 (t, J=

7,5; 1H); 7,38 (d; J= 7,5; 2H); 7,50 (d; J= 7,5; 2H); 7,61 (m; 4H); 8,0 (s, 1H); 9,99 (s, 1H);

12,12 (s, 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a., presença de rotâmero.

27,6 (CH2); 43,7 (CH2); 50,6 (CH; rotâmero em 48,7); 94,7 (CH; rotâmero 92,0); 125,7

(HC=N); 125,9 (CH); 128,2 (CH); 128,4 (CH); 129,6 (CH); 133,1 (CH); 134,2 (C); 135,2 (C–

Cl); 138,7 (C–N); 158,1 (C=N); 167,9 (C=O); 176,5 (C=S).

I.V.FT (pastilha de KBr, cm-1


3394; 3288; 3164; 2974; 2891; 1626; 1599; 1566; 1416; 1260; 1205; 1090; 885; 845; 735.

HRMS – (IT-TOF) – eletrostrey M+ +1

428,0933.



6.2.18 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-NITRO-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-


80f [73]

.

N

N

O

O

NH

HN

O

NH

NO2

N

N

O

O

H

NO2

O

79c

80e

Em um balão de 25 mL, foram adicionados a 4-fenil-semicarbazida 69a (128,5 mg;

0,85 mmol), e etanol (9,0 mL), formando uma suspensão incolor. Ao aplicar, o ácido

clorídrico conc. P.A, rapidamente se formou uma solução. Em seguida, acrescentou-se o

aldeído isoxazolínico p-NO2 79c (234,20 mg; 0,81 mmol), formando um precipitado branco

viscoso. Uma CCD revelou o final da reação em 45 minutos.

Com a remoção do solvente, e depois de recristalizado em etanol, pôde-se obter 200,0

mg semicarbazona isoxazolinica p-NO2 80e pura, cujo rendimento corresponde a 33,3 %.

Propriedades Físicas de 80e

- Sólido amorfo branco.



DADOS ESPECTROMÉTRICOS DE 80e


2,28 (m, 1H); 2,38 (m, 1H); 3,11 (m,1H; rotâmero em 3,39); 4,10 (m,1H); 4,43 (t; J= 7,7;

1H); 6,17 (d; J= 7,5; rotâmero em 6,71); 7,04 (t; J= 7,2; 1H); 7,30 (t; J=7,2; 2H); 7,55 (d; J=

7,8; 2H); 7,85 (m; 3H); 8,35 (d; J= 8,0; 2H; rotâmero em 8,29); 8,75 (s; 1H); 11,11 (s, 1H).



RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm)- DEPT δ, t.a.; presença de rotâmeros.

27,3 (CH2, rotâmero em 28,5); 43,8 (CH2; rotâmero em 47,1); 51,0 (CH; rotâmero 49,3); 94,0

(CH; rotâmero em 91,6); 120,1 (CH); 122,9 (CH); 123,7 (CH); 128,5 (CH); 129,0 (CH);

131,1 (CH); 138,5 (C); 141,6 (C); 148,3 (C=N–O); 152,4 (C da uréia); 157,9 (C–NO2;

rotâmero 157,2); 167,3 (C da amida; rotâmero em 166,9)

I.V.-FT (pastilha de KBr, cm-1



94,0 (CH; rotâmero em 91,6); 120,1 (CH); 122,9 (CH); 123,7 (CH); 128,5 (CH); 129,0 (CH),

131,1 (CH); 138,5 (C); 141,6 (C); 148,3 (C=N–O); 152,4 (C uréia); 157,9 (C–NO2; rotâmero

em 157,2); 167,3 (C amida; rotâmero em 166,9).

HRMS– (IT-TOF) eletrospray M++1.

423,1400

6.2.19 – OBTENÇÃO DA N-FENIL-N-(4-FLUOR-FENIL)--3a,4,5,6a-TETRAHIDRO-


80f [73]

N

N

O

O

NH

HN

S

NH

NO2

N

N

O

O

H

NO2

O

79c

80f

Procedimento semelhante à reação 6.2.17.

Foram adicionados a 4-fenil-tiosemicarbazida 69b (135,8 mg; 0,81 mmol), etanol

absoluto (8,63 mL), duas gotas de HCl 37%, e aldeído pirrolidínico 79c (223,7 mg; 0,77

mmol), em um balão de 25 mL, onde se formou uma suspensão com precipitado amarelado.

A retirada do solvente deu origem a um precipitado amarelo, que quando recristalizado

em etanol, ofereceu 233,40 mg de tiosemicarbazona isoxazolinica p-NO2 80f pura, cujo

rendimento corresponde a 65,71%.



Propriedades Físicas de 80f

- Sólido amorfo branco.


- Ponto de fusão: Carbonizou em 210°C.

DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 80f

RMN de 1H (300 MHz,DMSO-D6, ppm, J= (Hz)); δ, t.a, presença de rotâmeros.

2,25 (m, 1H); 2,37 (m, 1H); 3,12 (m; rotâmero em 3,39; 1H); 4,06 (m,1H); 4,41 (tl, 1H); 6,19

(d; J= 7,8; rotâmero em 6,72); 7,23 (tl; J= 7,2; 1H); 7,38 (t; J= 7,5; 2H); 7,49 (d; J= 7,5; 2H);

7,86 (d; J= 8,4; 2H); 7,99 (s, 1H); 8,34 (m, 2H); 10,00 (s, 1H); 12,12 (s, 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO-D6, ppm) δ, t.a, presença de rotâmeros.

27,5 (CH2); 43,8 (CH2; rotâmero em 47,1); 50,7 (CH); 94,3 (CH; rotâmero em 92,0); 123,6

(CH); 125,8 (CH); 125,9 (CH); 128,2 (CH); 129,0 (CH); 132,8 (C); 138,2 (C); 141,5 (C);

148,3 (C); 158,1 (C); 167,3 (C); 176,5 (C).



3344; 3321; 3268; 3200; 2980; 1729; 1627; 1598; 1519; 1427; 1348; 1266; 1193; 901; 844.


439,1191.

6.3 – SÍNTESE RACÊMICA DOS DERIVADOS NITRO-FURANO-HIDRAZONAS 2-

ISOXAZOLINAS PIRROLIDÍNICAS.

6.3.1 – HIDRAZIDA DO ÁCIDO 6-(4-FLUOROBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-

3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 81a.

N

N

O

O

OO

F

N

N

O

O

NHNH2O

F77a 81a



A um balão de 10,0 mL foi adicionado a 2-isoxazolina pirrolidínica 77a (343,2 mg;

1,12 mmol) e 4 mL de etanol absoluto. Sobre esta solução, em agitação e temperatura

ambiente, adicionou-se gota-a-gota a hidrazina 80% 87 (1,09 mL; 1,12 mmol). A mistura

reacional foi mantida em agitação por duas horas, quando CCD indicou final da reação.

Após remoção do solvente a hidrazida 81a precipitou. Recristalização em etanol

forneceu 208,8 mg da hidrazida 81a pura, correspondendo a um rendimento de 63,78 %.


- Pó amorfo branco

- Faixa de Fusão 191 – 193°C.

- Rf = 0,23 (AcOEt)

DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 81a


2,17 (m; 2H); 3,03 e 3,40 (m; 1H; rotâmero); 4,13 (m; 1H); 4,24 (m; 1H); 4,53(sl; 2H); 6,16 e

6,65 (sl; 1H; rotâmero); 7,32 (sl; 2H); 7,65 (sl; 2H); 9,87 (s; 1H).

RMN de 13

C (75 MHz, DMSO) δ, t.a, presença de rotâmeros.

26,7 e 28,1(CH2; rotâmero); 43,5 47,4 (CH; rotâmero); 50,4 e 52,2 (CH2; rotâmero); 91,5 e

94,3 (CH; rotâmero); 1115,3 e 115,6 (CH, d, 2J = 21,5 Hz); 130,2 (CH); 131,9 (C); 154,4

(C=N); 157,9 (C=O); 161,5 e 164,8 (C, d, 1J = 246 Hz); 168 (C=O).



3314, 3271, 2966, 2901, 1687, 1653, 1598, 1400, 1219, 1167, 930, 845, 796, 601.

6.3.2 – HIDRAZIDA DO ÁCIDO 6-(4-CLOROBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-

3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 81b

N

N

O

O

OO

Cl

N

N

O

O

NHNH2O

Cl

77b 81b



Procedimento experimental semelhante item 6.3.1.

Foram adicionados 2-isoxazolina pirrolidínica 77b (190,1 mg; 0,59 mmoles), etanol

(1,35 mL) e hidrazina 80% 87 (0,59 mL; mmol).

Uma recristalização em etanol forneceu 96,6 mg da hidrazida 81b correspondendo a

um rendimento de 53,0 %.


- Cristais brancos em forma de agulha


- Rf = 0,22 (AcOEt)

DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 81b


2,18 (sl; 2H); 3,05 e 3,49 (sl; 1H; rotâmero); 4,11 (sl; 1H); 4,25 (m; 1H); 4,51(sl; 2H); 6,16 e

6,63 (sl; 1H; rotâmero); 7,57 (sl; 4H); 9,82 (sl; 1H).

RMN de 13


26,7 e 27,5(CH2; rotâmero); 43,5 e 47,4 (CH; rotâmero); 50,4 e 52,3 (CH2; rotâmero); 91,5 e

94,1 (CH; rotâmero); 128,4 (CH); 129,5 (CH); 134,2 (C); 135,3 (C); 154,5 (C=N); 157,9

(C=O); 167,9 (C=O).



3325, 3277, 2992, 2966, 2901, 1678, 1655, 1589, 1405, 1273, 1021, 931, 837, 760, 601.

6.3.3 – HIDRAZIDA DO ÁCIDO 6-(4-NITROBENZOIL)-4,5,6,6a-TETRAHIDRO-3aH-

PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 81c

N

N

O

O

OO

NO2

N

N

O

O

NHNH2O

NO277c 81c



Procedimento experimental semelhante item 6.3.1.

Aplicaram-se 2-isoxazolina pirrolidínica 77c (230,50 mg; 0,70 mmol), etanol (1,50

mL) e hidrazina 80% 87 (0,69 mL; mmol), em um balão adequado.

Recristalização em etanol forneceu 166,60 mg da hidrazida 81c correspondendo a um



- Pó amorfo branco


- Rf = 0,23 (AcOEt)

DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 81c


2,21 (sl, 2H); 3,08 e 3,42 (m; 1H; rotâmeros); 4,11 (sl; 1H); 4,27 (sl; 1H); 4,55 (sl; 2H); 6,10

e 6,63 (d; J =7,8Hz; 1H; rotâmeros); 7,82 (m; 2H); 8,34 (m; 2H); 9,88 (s; 1H).

RMN de 13


26,6 e 28,1 (CH2; rotâmeros); 43,6 e 47,1 (CH); 50,6 e 52,4 (CH2; rotâmeros); 91,4 e 93,8

(CH; rotâmeros); 123,7 (CH); 129,0 (CH); 141,4 (C); 148,4 (C); 154,5 (C=N); 157,8 (C=O);

167,3 (C=O)



3334, 3286, 3190, 2957, 2284, 1662, 1598, 1398, 1351, 1112, 922, 833, 724, 701.

6.3.4 – (4-NITROFURANO)-HIDRAZIDA DO ÁCIDO-6-(4-FLUORO-BENZOIL)-

4,5,6,6a-TETRAHIDRO-3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 82a [74]

.

N

N

O

O

NHNH2O

F

N

N

O

O

NHO

F

N

H

O

NO2

81a 82a



A uma solução da hidrazida 81a (208,8 mg; 0,68 mmol) em etanol absoluto (7,6 mL),

contendo duas gotas de ácido clorídrico 37%, foi adicionado, gota-a-gota (74,4 mg, 0,71

mmol) o 5-nitro-2-furfuraldeído 92. A mistura reacional ficou sob agitação a temperatura

ambiente durante 30 minutos, onde se pode evidenciar uma coloração amarela.

O solvente foi removido e recristalizado em etanol, fornecendo 170,0 mg da hidrazona

82a pura, correspondendo a um rendimento de 60,2 %.


- Pó amorfo amarelo.

- Faixa de Fusão: Carbonizou em 234°C

- Rf = 0,24 (isopropanol/hexano 1:9)

DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 82a


2,29 (m, 2H); 3,12 (m; rotâmero em 3,44; 1H); 4,15 (m; rotâmero em 3,53; 1H); 4,34 (sl, 1H);

6,29 (sl; rotâmero em 6,75; 1H); 7,30 (m, 3H); 7,70 (m, 3H); 8,40 (s, 1H); 12,52 (s, 1H).

RMN de 13


26,8 (CH2, rotâmero em 28,0); 43,7 (CH2); 51,7 (CH; rotâmero em 49,7); 95,3 (CH; rotâmero

em 92,3); 114,5 (CH); 115,2 (CH); 115,4 (CH); 130,1 (CH); 131,7 (C); 136,8 (CH); 151,3

(C); 152,0 (C); 154,3 (C=O); 155,7 (C=N); 163,2 (d; J= 246 em 164,8 e 161,5; C–F); 167,8

(C=O).



3197; 3137; 3071; 1682; 1662; 1644; 1481; 1352; 1258; 847.

HRMS-IT-TOF (elétrospray) M++1.

416,1032.



6.3.5 – (4-NITROFURANO)-HIDRAZIDA DO ÁCIDO-6-(4-CLORO-BENZOIL)-

4,5,6,6a-TETRAHIDRO-3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 82b [74]

.

N

N

O

O

NHNH2O

Cl

N

N

O

O

NHO

Cl

N

H

O

NO2

81b82b

Procedimento experimental semelhante ao item 6.3.4.

Hidrazida 81b (96,6 mg; 311,88 μmol), etanol (3,5 mL), uma gota de ácido clorídrico

37% e o 5-nitro-2-furfuraldeído 92 (32,61 μL; 44,0 mg; 0,31 mmol).

A recristalização di produto bruto em metanol forneceu 97,7 g da hidrazona 82b

correspondendo a um rendimento de 72,52 %.



- Ponto de Fusão: Carbonizou em 209°C


DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 82b


2,29 (m, 2H); 3,12 (sl; rotâmero em 3,44; 1H); 4,14 (sl; rotâmero em 3,53; 1H); 4,34 (t, J= 8,0

Hz; 1H); 6,27 (sl; rotâmero em 6,75; 1H); 7,27 (d; J= 3,9; 1H); 7,60 (m, 4H); 7,78 (d, J= 3,9;

1H); 8,40 (s, 1H); 12,53 (s, 1H).



RMN de 13


26,7 (CH2); 43,6 (CH2); 51,7 (CH); 95,2 (CH; rotâmero em 92,7); 114,5 (CH); 115,8 (CH);

128,5 (CH); 129,5 (CH); 134,1 (C); 135,4 (C); 136,9 (HC=N); 151,3 (C–O); 152,0 (C); 154,4

(C=O); 155,7 (C); 167,9 (C=O).



3277; 3168; 3138; 3089; 2989; 2960; 1683; 1648; 1537; 1477; 1410; 1351; 1261; 954; 833;

813.


432,0700.

6.3.6 – (4-NITROFURANO)-HIDRAZIDA DO ÁCIDO-6-(4-NITRO-BENZOIL)-

4,5,6,6a-TETRAHIDRO-3aH-PIRROLO[3,2-d]ISOXAZOL-3-CARBOXÍLICO 82c [74]

.

N

N

O

O

NHNH2O

NO2

N

N

O

O

NHO

NO2

N

H

O

NO2

81c 82c

Procedimento experimental semelhante ao item 6.3.4.

Hidrazida 81c (191,30 mg; 0,60 mmol), etanol (6,7 mL), duas gotas de ácido

clorídrico 37% e o 5-nitro-2-furfuraldeído 92 (65,65 µL; 0,63 mmol).

Recristalização em metanol forneceu 166.4 mg da hidrazona 82c correspondendo a um






- Ponto de Fusão: Carbonizou em 215°C


DADOS ESPECTROMÉTRICOS de 82c


2,32 (m, 2H); 3,17 (sl; rotâmero em 3,14; 1H); 4,14 (sl; rotâmero em 3,45; 1H); 4,37 (sl, 1H);

6,21 (sl; rotâmero em 6,75; 1H); 7,27 (s, 1H); 7,80 (m, 3H); 8,36 (m, 3H); 12,53 (s, 1H).

RMN de 13



94,9 (CH; rotâmero em 92,5); 114,5 (CH); 115,8 (CH); 123,8 (CH); 128,8 (CH); 137,0 (CH);

141,3 (C); 148,4 (C); 151,3 (C); 152,0 (C); 154,5 (C, rotâmero em 153,8); 155,6 (C); 167,3

(C, rotâmero em 167,0).



3208,; 3074; 2883; 1667; 1566; 1525; 1484; 1413; 1352; 1255; 1192; 866; 839; 816.

HRMS– (IT-TOF) eletronspray M++1.

433,0942.


Estudo Biológico

Estudo Biológico

Atividade Antimicrobiana

Atividade Antichagásica


Estudo Biológico Página 128

7. ATIVIDADES BIOLÓGICAS

7.1 – ATIVIDADE ANTIMICROBIANA

7.1.1 – Introdução:

Um dos maiores problemas nas grandes emergências hospitalares espalhadas pelo

mundo é a ocorrência de bactérias multiresistentes [02, 78]

. Apesar dos avanços da medicina

sobre o conhecimento dos microrganismos patogênicos, o advento da epidemia de HIV e o

uso indiscriminado de antibióticos tornaram fundamentais uma nova alternativa para o

controle dessas infecções [02, 78, 113]

.

Várias são as pesquisas imbuídas na busca de uma nova droga capaz de atingir um

amplo espectro de microrganismos, baixa toxicidade e oferecer segurança em seu uso nas

rotinas das clínicas [28, 42, 43,45]

.

Diante das várias moléculas que vem sendo propostas como agentes antimicrobianos,

faz-se necessário um mecanismo seguro que comprove a veracidade do potencial biológico da

substância. Uma ferramenta bastante solicitada e que há anos vem correspondendo a este

objetivo é o ensaio de difusão em Agar [80]

desenvolvido por Bauer e col. [80]

.

Também chamado de teste de difusão em disco, a técnica descrita por Bauer [80]

informa se o microrganismo é sensível ou resistente ao antibiótico ou quimioterápico testado,

quando em um meio de cultura se aplica um disco de difusão contendo a substância analisada,

e após período de incubação se desenvolve um halo de inibição, que caso seja maior que 10,0

mm a substância pode ser considerada inibidor do microrganismo [80]

.

7.1.2 - Materiais e Métodos:

Em trabalhos realizados por Chandra e col. [28]

, e Kasuga e col. [62, 63]

que visava à

busca de novos antimicrobianos a partir de semicarbazonas e tiossemicarbazonas, na forma de

ligante livre ou como complexos metálicos, encontravasse um similaridade entre os

microrganismos inibidos. Através desta peculiaridade pôde-se vislumbrar ação antimicrobiana

das semicarbazonas, tiosemicarbazonas e nitrofurfuril-hidrazonas derivados dos bíciclos

isoxazolínicos sobre os patógenos citados abaixo:



Staphilococcus aureus (Gram-positiva) – UFPEDA 02

Escherichia coli (Gram-negativa) – UFPEDA 224

Pseudomonas aeruginosa (Gram-negativa) – UFPEDA 416

Aspergillus Níger (Levedura) – UFPEDA 2003

Candida albicans – UFPEDA 1007

Todos os microorganismos testes são procedentes da coleção de microorganismos do

Departamento de Antibióticos da UFPE. E o estudo de atividade antimicrobiana foi realizado

segundo o método de difusão em Agar desenvolvido por Bauer e col. [80]

. As substâncias 68a-

d, 80a-f e 82a-c, obtidas sinteticamente neste trabalho, foram submetidos ao “screening”

antimicrobiano, sendo utilizado os seguintes meios de cultura:

Agar-Nutritivo (AN)

Agar Sabouraud (SAB)

Foram pesados 10,0 mg de cada um dos produtos a serem testados e solubilizados em

1,0 mL de uma solução DMSO/etanol (1:1), correspondendo a uma concentração de 10.000

µg/mL. Em seguida, foi diluído de 1:10 utilizando a mistura de solventes, chegando a uma

solução de 1000,0 µg/mL.

Os meios de cultura Agar Nutritivo e Agar Sabouraud foram preparados segundo as

instruções dos seus fabricantes e esterilizados em autoclave à 121° por 15 minutos. O meio

Agar-Nutritivo foi utilizado para a avaliação da atividade antibacteriana e o meio Agar

Sabouraud, para avaliação da atividade antifúngica.

Em placas de Petri estéreis de 9,0 cm de diâmetro, foram adicionados 10,0 mL do

meio de cultura, e colocadas em superfície plana até completa solidificação.

Os inóculos bacterianos foram obtidos a partir de uma cultura de 24 horas de cultivo.

As suspensões foram preparadas utilizando-se água destilada esterilizada e turbidez para o

grau 2, da escala de Mac Farland [81]

, equivalente a 107

– 108 UFC/mL. Desta suspensão,

foram retirados 100,0 µL e espalhada com alça de Drigalski em toda superfície da placa.

Discos de papel de filtro com diâmetro de 6 mm foram saturados com 100,0 µL da

solução da substância a ser testada, correspondendo a 100,0 µg de cada produto no disco.

Após completa evaporação do solvente nos discos de papel, estes foram aplicados na

superfície dos meios. As placas foram incubadas por 24 horas em estufa à 37° C para as



bactérias e 48 horas à 30° C para os fungos. Após incubação, foram efetuadas as leituras dos

diâmetros dos halos de inibição em milímetros (mm).

7.1.3 – Resultados e Discussão:

Todos os compostos produzidos neste trabalho (semicarbazonas, tiossemicarbazonas e

nitrofurfuril-hidrazonas) foram submetidos, em duplicata, aos testes antimicrobianos contra as

bactérias Gram-positivos S. aureus; Gram-negativos P. aeruginosa, E. coli; e os fungos C.

albicans e A. niger.

Como era previsto, as novas nitrofurfuril-hidrazonas isoxazolínicas 82a, 82b e 82c

formaram halos expressivos, inibindo o crescimento de todas as bactérias testadas, como pode

ser visto na figura 14. Todas as hidrazonas 82 formaram halos acima de 15,0 mm, como pode

ser observado na figura 13, sendo 82a a de maior potencial antimicrobiano, apresentando o

maior halo de inibição, 21,0 mm sobre a S. aureus, e a maior média de inibição (20,0 mm).

Entranto, as hidrazonas 82a-c não demonstraram atividade fungicida, apresentando apenas a

formação de um halo de 14,0 cm da substância 82a sobre o fungo C. albicans, enquanto as

outras não formaram halos de inibição contra os fungos testados.

Figura 11: Halos de Inibição contra Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa,

Escherichia coli, e Candida albicans.



No entanto, as semicarbazonas e tiossemicarbazonas isoxazolínicas 68 e 80 não

apresentaram o mesmo desempenho sobre os procariotas analisados, e apenas a 80a conseguiu

mostrar uma pequena inibição contra P. aeruginosa (12,5 mm), contrariando o que era

apresentado na literatura [28, 62, 63]

, onde trabalhos de Chandra e col. [28]

e Kasuga e col. [62,63]

desenvolveram complexos de semicarbazonas e tiossemicarbazonas, que também na forma de

ligantes, demonstraram-se ativos sobre os microrganimos S. aureus, E. coli, e P. aeruginosa

em baixas concentrações [28]

.

Figura 12: Placas de Petri em Agar Nutritivo, mostrando os Halos de Inibição contra

Staphylococcus aureus (A, B), Pseudomonas aeruginosa(D, C), Escherichia coli (E, F). 82a

(1), 82b (2) e 82c (3).



Outro resultado inesperado foi a atividade fungicida dos semicarbazonas e

tiossemicarbazonas 68 e 80, que não foram ativos contra A. niger, e apresentaram halos

considerados parciais, 80d (15,0 mm), 80f (14,0 mm), e 82a (14,5 mm) contra C. albicans.

Pois, apesar de a literatura [28, 62, 63]

revelar uma atividade moderada dos derivados

semicarbazônicos e tiossemicarbazônicos sobre os fungos testados, era esperado uma melhor

atividade inibitória das substâncias 68 e 80, principalmente sobre a C. albicans, o qual se tem

relatos de sofrerem grande ação fungicida de semicarbazonas e tiossemicarbazonas, como

pode ser visto no estudo de Kasuga e col. [62]

.

Em um trabaho realizado por De Almeida [52]

foi desenvolvido duas séries de

derivados acil-aril-hidrazonas 38a-b que apresentaram baixa toxicidade aguda e boa atividade

anti-inflamatória (teste de peritonite induzida por carragenina) [27]

e antinociceptiva (teste de

nocicepção induzida por ácido acético) [07, 11]

, porém nenhuma atividade antimicrobiana

(testes de difusão em disco) [80]

. Tal estudo serviu de base para síntese das nitrofurfuril-

hidrazonas 82a-c, a qual foi desenvolvida por analogia com semelhante rota sintética.

N

N

O

NO

N

O

R1

H H

ArO

38b

ONO2

38aR2

82

Figura 13: Série das acil-aril-hidrazonas isoxazolínicas 38a-b, com atividade antinociceptiva

e sem ação antimicrobiana, Série das nitrofurfuril-hidrazonas isoxazolínicas 82, potente

antimicrobiano.

Como exposto na revisão, tem sido comum o interesse pelas propriedades químicas e

biológicas do grupamento nitrofurano [22, 39, 54]

, que em alguns trabalhos atuam como principal

grupo farmacofórico de substâncias bioativas [22, 39, 42, 54]

. A presença do nitro parece ser

essencial para ativiadade antimicrobiano das nitrofurfuril-hidrazonas 82, pois como relatado

no trabalho de De Almeida [52]

, as hidrazonas 38a e especialmete 38b não apresentavam o



grupamento nitrofurfuril conjugado a porção hidrazona, e concomitantemente não possuíam

qualquer ação inibtória sobre as bactérias testadas.

E desta forma, no corrente trabalho, comprovou-se a grande colaboração do

nitrofurano para formação de novos híbridos do nosso aza-biciclo, pois esta importante

capacidade de produção de radicais incorporou às novas séries de hidrazonas um

extraordinário potencial bacterícida.

7.2 – ATIVIDADE ANTICHAGÁSICA:

7.2.1 – Introdução:

A Trypanossomiase americana é o resultado de uma infecção causada por um

protozoário hemoflagelado, o Trypanossoma cruzi [83]

. Também é chamada de doença de

Chagas, porque, em 1909, o brasileiro Carlos Chagas foi o primeiro a descobrir um caso de

doença humana, desvendado desde o vetor, e o ciclo biológico do parasita, até os sintomas da

doença, fato único na história da medicina [83]

.

O T. cruzi infecta uma gama de espécies de triatomíneos (Hemíptera, Reduvidae)

(Figura 16) e mamíferos, inclusive o homem [83, 96]

. E se distribui entre essas espécies de

hospedeiros em toda Américas Central e Sul; chegando ao México, e ao sul e sudeste dos

EUA [83]

. Sua taxonomia divide-o em dois grupos: TcI, mais comum em áreas do México,

Venezuela e Amazônia [84]

, e contamina 91,5% dos mamíferos; e TcII, distribuído em 5

subgrupos, TcIIa-TcIIe, atingindo 5,1% dos hospedeiros [83]

, além desses, 3,4% dos infectados

possuem a mistura de TcI/TcII [83, 84]

.

Todos os triatomíneos podem ser vetor do T. cruzi, porém os mais importantes são

aqueles adaptados as habitações humanas e tem um curto intervalo entre a alimentação e a

defecação [85]

.

O ciclo de vida do parasita envolve três fazes morfológicas distintas, entre hospedeiros

vertebrados e invertebrados (Fig. 16): a) Epimastigota, encontrado no vetor e em cultura

axênica; b) tripomastigota, comum na circulação sanguínea dos mamíferos, e considerada a

forma mais infectante (comum no estágio agudo); e c) amastigota, forma replicante

intracelular dos mamíferos (comum no estágio crônico) [15, 16, 86, 96]

(Fig. 16).

A transmissão para os humanos ocorre quando, logo após a refeição, o parasita (forma

epimastigota), nas fezes do inseto contaminado; e na membrana das mucosas da boca, nariz, e



conjuntiva, instala-se nas células macrocitárias e outras células do hospedeiro como pode ser

observado na figura 16 [87, 96]

. O parasita se multiplica intracelularmente (amastigota)

comprimindo a célula do hospedeiro, lisando-as, e se espalhando pela corrente sanguínea F

(tripomastigota). Em seguida, esses novos protozoários infectam as células adjacentes ou se

propagam através de tecidos linfáticos e sanguíneos distantes H, C, D e E [87, 96]

, completando

o ciclo quando os triatomíneos ingerem sangue contaminado G (Fig. 16) [87, 96]

.

Figura 14: Ciclo Biológico do T. cruzi. Retirado de Andrade, L.O.; Andrews, N. W.; Nature

Reviews Microbiology, 2005, doi:10.1038/nrmicro1249.

A infecção do T. cruzi se inicia com a multiplicação do parasita no macrófago [85]

. A

síndrome pode acontecer de forma aguda [87, 88]

, que é freqüentemente não diagnosticada (66-

99%), assintomática e subclínica, podendo apresentar febre e mal estar [87, 88]

; ou crônica,

quando os parasitas dificilmente se encontram no sangue periférico [88]

. A fase crônica só é

percebida anos após, segunda e quarta década de vida, quando o doente se apresenta com

megaesôfago (10 %), megacólon (Fig. 17) e condições anormais do miocárdio (20-30 %)

(Fig. 18) [87, 88]

, que são os maiores problemas dos pacientes com doença de chagas crônica,

causada pela desenervação desses órgãos decorrente da destruição dessas células pelo parasita

[87].



Outras rotas de transmissão também são encontradas: transfusão sanguínea,

transplantes e transmissão vertical [31, 87]

, e ingestão de alimentos contaminados [83, 84, 89]

. No

presente, o número de pessoas infectadas com esta doença é cerca de 10-12 milhões no

mundo [31]

.

Fig. 15 e 16: Megacólon em paciente com morte subita causada pela cardiomiopatia da

doença de Chagas (Escola de Medicinada USP, USP, Ribeirão Preto, Brasil), e Hipertofia em

miocardio e dilatação das cavidades do coração com a presença de trombos no coração

chagásico crônico. Retirado de Coura, J. R.; Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2007,

102, 113-122 [101]

.

Recentemente têm sido diagnosticados casos da doença, nos EUA, Canadá, e Europa

[31, 32], onde há pouco tempo relatos de infecção por T. cruzi eram novidades

[31, 32]. No

entanto, os movimentos migratórios de regiões endêmicas para não endêmicas vem mudando

a proliferação da epidemiologia desta doença [31, 32]

, crescendo o risco da Doença de Chagas

se tornar um problema de saúde e sócio-econômico mundial [31, 32]

.

Nos últimos 10 anos, uma série de iniciativas multinacionais, com relação ao controle

da contaminação vetorial e transfusional [94]

, levaram significante redução dos impactos

sociais e econômicos da doença de chagas [19]

. Porém, desde a descoberta desta doença, há

cem anos [20]

, ainda não se encontrou uma vacina ou tratamento específico disponível para

amplas intervenções de saúde pública [94]

.

O tratamento da doença de Chagas é um grave problema, pois não é efetivo [87, 91]

.

Nifurtimox (Lampit, Bayer 2502) e benznidazol (Radamil, Roche 7-1051) são as duas drogas

freqüentemente usadas [87, 91]

. Ambas as drogas reduzem a duração e a severidade da fase

aguda da doença de chagas congênita [87, 91]

, mas alcançam cura parasitológica apenas em

50% dos casos, devendo ser levado por longos períodos, causando vários efeitos colaterais [87,

91]. As taxas de cura parasitológica alcançadas com nifurtimox ou benznidazol são

semelhantes em pacientes cronicamente infectados, e são poucas as evidências de que tal

tratamento altera o curso natural da doença de Chagas, o uso das duas drogas em pacientes

com infecções crônicas T. cruzi é controverso [87, 91]

.

16 15



Por outro lado, apesar de não ter surgido nenhuma nova droga de atividade expressiva

para o tratamento específico da infecção chagásica nos últimos 30 anos [12]

, há um grande

número de estudos a fim produzir drogas mais seguras e efetivas [92]

, com um número

significante de publicações interessadas no desenvolvimento de novos agentes

quimioterápicos contra T. cruzi [26]

.

Para alcançar esta meta, a Organização Mundial de Saúde (OMS) tem adotado em sua

rede de pesquisas do programa de Pesquisa de Doenças Tropicais (TDR), um protocolo

experimental padrão baseado em uma única cepa do T. cruzi, o que tem permitido a produção

de resultados de alta qualidade que podem ser comparados pelos diferentes laboratórios

acadêmicos e industriais da rede [15]

. Este é um aspecto de grande relevância, especialmente

na área de doença negligenciadas, onde existe uma necessidade premente de ações globais

capazes de promover maiores avanços das pesquisas [15].

7.2.2 – Materiais e Métodos:

Os ensaios biológicos foram conduzidos como sugeridos pela OMS e são testes

robustos e de elevada exatidão. Os laboratórios envolvidos apresentam Condições de

Biossegurança (contenções para NB2) adequadas para execução do trabalho proposto e para

trabalho com animais experimentais.

7.2.2.1 - Animais

Foram utilizados camundongos Mus musculus das linhagens isogênicas BALB/c e

C57Bl/6, machos, com 6-8 semanas de idade, pesando 20 2 g e provenientes do biotério da

Fundação Oswaldo Cruz/FIOCRUZ, Rio de Janeiro. O protocolo de experimentação animal

(processo número 0266-05), utilizado no presente trabalho, já foi avaliado e aprovado pela

Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) da FIOCRUZ com registro 0266/05.

7.2.2.2 - Obtenção de células esplênicas

Células esplênicas foram obtidas de acordo com Pereira e col. [95]

. Após sacrifício do

animal em cilindro de CO2, o baço de cada camundongo foi removido em condições

assépticas e colocado em tubo Falcon contendo meio RPMI 1640 sem SFB (meio



incompleto). No fluxo vertical, cada baço foi transferido para placa de Petri onde foram

macerados. As suspensões celulares obtidas foram transferidas para tubos Falcon contendo

aproximadamente 10,0 ml de meio incompleto por baço, centrifugadas a 4 C, 200 x g durante

5 minutos. Após descarte do sobrenadante, foi adicionada ao sedimento água destilada para

promover lise das hemácias. O sobrenadante, sem conter os debris celulares, será coletado e

centrifugado a 4 C, 200 x g durante 5 minutos. O sedimento (contendo as células) foi

ressuspendido em meio RPMI 1640 completo. Uma alíquota de cada suspensão celular foi

separada. Em seguida, diluída em azul de trypan e quantificada em câmara de Neubauer,

assim como verificar a viabilidade celular.

7.2.2.3 - Avaliação da atividade tóxica dos compostos em células de camundongos

isogênicos

Citotoxicidade é um termo abrangente que significa, em linhas gerais, morte celular

induzida [93]

. Está presente em todos os organismos multicelulares e unicelulares e em

mamíferos a citotoxicidade pode ser causada pela atividade lítica direta de uma célula

citotóxica (atividade fagocítica e receptores de morte, por exemplo) ou pela secreção de

moléculas líticas solúveis (defensinas, componentes do sistema complemento, TNF,

perforina/granzimas, por exemplo) [93]

.

Na infecção por T. cruzi a morte de certos tipos celulares estaria relacionada a

diferentes quadros clínicos, contribuindo para a progressão da patologia. Neste contexto, tem

sido descrito morte de cardiomiócitos na miocardiopatia, de células ganglionares do sistema

nervoso periférico caracterizando a forma neuronal e das fibras musculares lisas e neurônios

do plexo mientérico envolvidas nas “megas”-alterações do tubo digestivo. Além disso, é

observada morte de linfócitos no timo e em órgãos linfóides secundários, tais como baço e

linfonodo mesentérico. Há ainda lesões inflamatórias em outros órgãos e tecidos, como rins,

fígado e musculatura esquelética [93]

.

Para este estudo células esplênicas (6 x 105células/poço), obtidas de acordo com item

anterior, serão cultivadas em placas de 96 poços de fundo plano, contendo meio de cultura

completo. Para o ensaio de citotoxicidade, as células foram incubadas com os compostos em

sete diferentes concentrações (100, 50, 25, 10, 5 e 1 g/ml) e de timidina tritiada (1 Ci/poço)

durante 24 h em estufa de CO2 a 37 C. Para o controle foram utilizadas células tratadas com

saponina (0,05%), células tratadas com DMSO (1%), e sem tratamento, todos com timidina



tritiada (1 Ci/poço) associada em paralelo. Cada droga foi testada em triplicata. Após 24 h

de incubação, as células foram coletadas em papel de fibra de vidro e, posteriormente, a

captação de timidina tritiada foi determinada através do contador beta de cintilação. O

percentual de citotoxicidade foi determinado comparando-se a percentagem de incorporação

de timidina tritiada nos poços com as drogas em relação aos poços não tratados.

7.2.2.4 - Cultura de Trypanosoma cruzi.

Estima-se que existam catalogadas mais de 35 cepas do T. cruzi, as quais apresentam

diferentes perfis de resistência e susceptibilidade aos fármacos padrões 3 e 4 [15, 71]

. Para este

trabalho, foi utilizada a cepa Y do T. cruzi, por ser de fácil manuseio oferecendo parasitas

viáveis em 7-10 dias, além de ser utilizada por vários grupos de pesquisa, para o mesmo

propósito [106, 107, 108]

.

As culturas de formas epimastigotas (cepa Y) foram crescidas à 28 C em meio 3N e

expandidas em meio BHI (brain heart infusion). Para avaliar a inibição de crescimento dos

parasitas, as formas epimastigotas de Trypanosoma foram coletadas da cultura no 7° dia. A

avaliação da atividade tripanossomicida foi realizada, partindo-se de duas lavagens dos

parasitas em solução salina tampão de fosfato por centrifugação a 1000 X g a temperatura

ambiente durante 10 minutos. A contagem dos parasitas será realizada em câmara de

Neubauer.

7.2.2.5 - Avaliação da atividade dos compostos contra Trypanosoma cruzi

Para determinar o efeito antiproliferativo para T. cruzi, formas epimastigotas (106/ml)

crescidos em culturas axênicas, na fase exponencial de crescimento, foram colocadas em

placas de 96 poços no volume de 100 l, sob condições de cultura adequadas (26 C). Os

testes foram conduzidos tendo como controle o benznidazol e culturas de parasitos sem

tratamento. As substâncias serão avaliadas quanto a concentração inibidora de 50% do

crescimento dos parasitas (IC50%) onde formas epimastigotas da cepa Y de T. cruzi foram

cultivadas durante 11 dias e 24 horas, respectivamente, na presença de diferentes

concentrações dos compostos, procedendo-se em seguida a contagem de parasitas viáveis. O



cálculo da IC50% foi determinada por meio de uma regressão linear simples utilizando o

software Prism 4 Graphpad.

8.0 – Discussão:

Todos os produtos sintetizados apresentaram-se ativos contra a forma epimastigota do

T. cruzi em baixas concentrações. No entanto, as diferenças entre as concentrações capazes de

desencadear a IC50 epimastigota e a citotoxicidade, originadas das mudanças nas moléculas,

permitiram um estudo bioisostéricos entre as semicarbazonas, tiosemicarbazonas e

nitrofurfuril-hidrazonas derivados dos núcleos isoxazolínicos.

Um primeiro estudo de comparação entre os derivados semicarbazônicos e

tiossemicarbazônicos das séries de 5 e 6 membros VII é apresentado a seguir:

X=S e O.

n

N

O

N

O

H

H

NHN

H

R1

N

X

H

n=2, R1= F e OMe.

n=1, R1 = F, NO2 e Cl.

VII

Quando foram analizados as variações de polaridade dos substituintes da porção R1

aromática, foram constatadas interessantes peculiaridades, como: (i) a presença do

grupamento p-NO2 (80e e 80f) demonstrou alta citotoxicidade, pois as concentrações as quais

os compostos se apresentavam ativos eram, respectivamente, 5,6 e 9,9 vezes maiores que as

concentrações que desencadeavam citotoxicidade, contrariando o que afirma a literatura [22, 25]

(Tabela 09). (ii) Já a presença do p-Cl na porção arila R1 (80c e 80d), seguiu o que relata a



literatura, promovendo uma boa inibição contra o protozoário, em ambas os derivados e em

baixas concentrações [22, 109]

.

Também nesse aspecto, quando comparamos os compostos de seis membros (n=2),

percebeu-se que a presença de um substituinte doador de eletróns, 68a-b (p-OMe), diminui a

citotoxicidade e aumenta a sua ação inibitória sobre o protozoário, em relação à 68c-d (p-F),

ver Tabela 09. Essa peculiaridade também pode ser vista no trabalho de V.-DiVaio e col. [109]

.

A presença do Fluor na posição para-substituída em ambos os núcleos permitiu a

comparação entre os núcleos de 5 e 6 membros. Ao ser analizado a variação dos valores dos

parâmetros estudados (citotoxicidade e IC50 epimastigota), percebeu-se que a presença de um

carbono a mais no núcleo do biciclo piperidínico (n= 2) provoca uma interessante

peculiaridade, logo que a semicarbazona 68c é mais ativa e menos tóxica que à 80a núcleo

pirrolídinico (n= 1). Enquanto nas tiossemicarbazonas acontece o contráio, a 80b, núcleo de 5

membros, não demosntrou citotoxicidade na concentração 100 µg/ mL e provoca inibição do

crescimento do epimastigota numa concentração abaixo a da 68d, seis membros (tabela 09).

Tabela 09: Valores de Citotoxicidade e IC50 sobre a forma epimastigota do T. cruzi

das semicarcarbazonas e tiosemicarbazonas isoxazolínicas.

Semicarbazonas e

Tiosemicarbazonas

Citotoxicidade

(µg/ml) a

IC50 – epimastigotas –

11 dias (µg/ml)

68a n=2, R1= OMe, X= O 10 4.43

68b n=2, R1= OMe, X= S >100 11.82

68c n=2, R1= F, X= O 25 24.71

68d n=2, R1= F, X= S 5 14.36

80a n=1, R1= F, X= O 5 35.61

80b n=1, R1= F, X= S >100 10.88

80c n=1, R1= Cl, X= O 10 12.29

80d n=1, R1= Cl, X= S >100 5.80

80e n=1, R1= NO2, X= O 5 28.19

80f n=1, R1= NO2, X= S 5 49.84

3 BENZNIDAZOL 25 1,73

4 NIFURTIMOX 1 0,54

a = maior concentração atóxica em células esplênicas de camundongos BALB/c.



Não se pôde confirmar o porquê destas disparidades de valores da citotoxicidade e

IC50 desencadeadas por variações de polaridade (NO2, Cl, F e OMe), causadas pelas mudanças

nos substituintes R1, ou pelas presença ou ausência de um carbono dos respectivos núcleos

piperidínico ou pirrolídinico. Contudo, em um trabalho realizado por Cerecetto [22]

o qual foi

apresentado um estudo de QSAR de novas substâncias anti-tripanossomídicas, ele ratificava a

importante contribuição da porção N-óxido para a atividade antiparasitária assim como a

importante presença de grupos elétron-atratores para melhoramento da ação tripanomissídica.

Somando ao que foi comentado, é notável a contribuição do enxofre da

tiossemicarbazonas, pois foi pronuncioada em quase todos os casos em que os produtos

possuíam a melhor concentração inibitória ou a melhor citotoxicidade, ou os dois, como

mostrado na tabela 09. Com exceção do 68c, as melhores citotoxicidades foram as

conseguidas pelas tiossemicarbazonas em comparação com seus respectivos isostéricos

semicarbazônicos. Esta diminuição da citotoxicidade demonstra uma grande evolução no uso

de tiossemicarbazonas como antichagásico, logo que é conhecida uma tiossemicarbazona

bastante ativa, porém, muito tóxica que é a nitrofurazona [55]

, ao contrário das que foram

produzidas no presente trabalho, que apresentaram uma citotoxicidade bastante baixa, sendo

também bastante ativas sobre o parasita.

Logo, os melhores candidatos à droga antitripanossômica, dentre os novos derivados

semicarbazônicos e tiosemicarbazônicos sintetizados, foram as tiossemicarbazonas da

isoxazolinas pirrolidínicas 80b e 80d, e a piperidinínica 68b, que apresentaram IC50 igual a

5,8; 10,88; e 11,82 µg/mL, respectivamente. Apesar de possuírem concentrações inibitórias

acima das drogas consideradas de escolha Nfx 3 e BZD 4, estes novos compostos

isoxazolínicos possuem baixíssima citotoxicidade (>100 µg/mL).

Ainda não se pode precisar por qual mecanismo de ação as tiossemicarbazonas e

semicarbazonas 68a-d e 80a-f agem. No entanto, um grande número de pesquisas, dentre

estas alguns estudos de SAR, revela que as tiossemicarbazonas atuam inibindo a cruzaína [15]

.

Esta proteína também é conhecida como cruzipaína ou GP57/51 e constitui a mais abundante

cisteíno protease do T. cruzi, e é responsável pela maioria da atividade proteolítica de todos os

estágios de vida do parasita [15]

.

No caso das semicarbazonas, há relatos da literatura que comprovam que elas possuem

uma excelente capacidade de ligação ao DNA, e um bom potencial na liberação de oxigênio,

produzindo oxidações agudas no ciclo de geração de redução, desencadeando oxidações

agudas no parasita, o qual é bastante sensível a estes radicais livres [72]

.



Ao se analisar a série de isoxazolil-hidrazonas 82a-c percebe-se que o derivado 82c, o

qual possui na porção arila o substituinte p-NO2, apresentou-se como o derivado mais tóxico

dentre as substâncias sintetizadas, enquanto os outros, 82a e 82b, apresentaram citotoxicidade

melhores que o Nifurtimox e comparáveis ao benznidazol (tabela 10).

A nitrofurufuril-hidrazona que possui o substituinte p-Cl 82b demonstrou uma ação

inibitória numa concentração bem próxima a do benzinidazol (tabela 10). A hidrazona com

radical p-F 82a apresentou-se como o composto mais ativo de ambas as séries, sendo

considerado superior ao benznidazol (IC50 igual 1,73 µg/mL), pois foi necessário apenas 1,17

µg/mL para promover a morte de 50% dos parasitas na forma epimastigota, valor considerado

expressivo, pois promove uma ação inibitória semelhante ao benznidazol em uma

concentração menor.

N

N

O

O

NHO

R1

N

H

O

NO2

R1= Cl, F, NO2

IX

Tabela 10: Valores de Citotoxicidade e IC50 sobre a forma epimastigota do T. cruzi

das Nitrofurfuril-hidrazonas-isxazolínicas.

Compostos - código Citotoxicidade

(µg/ml) a

IC50 – epimastigotas – 11 dias

(µg/ml)

82a R1= F 25 1.17

82b R1= Cl 25 2.33

82c R1= NO2 <1 8.31

BZD BENZNIDAZOL 25 1,73

NFX NIFURTIMOX 1 0,54

a = maior concentração atóxica em células esplênicas de camundongos BALB/c.



Este resultado também pode ser considerado muito interressante se forem comparados

as citotoxicidade e o IC50 do 82a com o nifurtimox (IC50 igual 0,54 µg/mL), pois apesar de se

utilizar uma concentração maior para promover a inibição do epimastigota, a relação

citotoxicidade/IC50, para o 82a seria maior que 17, enquanto para o nifurtimox é 1,8; o que

permitiria o uso da substância com maior segurança.

Não se pode afirmar como esta nova série de híbridos hidrazonas 82 consegue inibir o

T. cruzi, pois a literatura aplica vários mecanismos de ação aos nitro-heterociclos, como por

exemplo a formação de radicais tóxicos desencadeando estresse oxidativo sobre as enzimas

do protozoário: a Cruzaína [97]

; ou a Triapanotiona redutase (através de ligação ao centro

dissufeto) [54]

, causando morte no parasita [10, 97]

.

O que se pode comentar é o sucesso destes novos compostos derivados dos aza-

biciclos isoxazolínicos, que permite agora mais uma diversidade de opções para se poder

trabalhar, tanto no aspecto químico como no biológico.


Conclusões

Conclusões


Conclusões Página 144

8. CONCLUSÕES

Neste estudo, foi comprovado a versatilidade química e biológica dos heterociclos

pirrolidina[3,2-d]-2-isoxazolina e pipepiridina[3,2-d]-2-isoxazolina, otimizando a síntese dos

ésteres e desenvolvendo com sucesso as sintezes das hidrazidas, dos álcoois e dos aldeídos

isoxazolínicos, e em seguida, formando híbridos ativos dos aza-biciclos.

Para se obter os novos derivados de semicarbazonas e tiossemicarbazonas, foram

sintetizados cinco derivados alcoóis com seus respectivos aldeídos isoxazolínicos, sendo três

de 5 membros e dois de 6 membros. Desta forma, foram obtidos duas novas séries de

derivados de semicarbazonas e de tiossemicarbazonas de ambos os biciclos, obtendo-se, com

bons rendimentos, 10 novos compostos bioativos, seis com núcleo pirrolidina[3,2-d]-2-

isoxazolina e quatro com o pipepiridina[3,2-d]-2-isoxazolina.

Todos os produtos, de ambas os núcleos, foram realizados os testes microbiológicos

preliminares, e mostraram que as novas nitrofurufuril-hidrazonas isoxazolínicas, na

concentração de 100,0 μg, são ativas contra as cepas bacterianas Gram-positivas e Gram-

negativas analisadas, enquanto as semicarbazonas e tiossemicarbazonas não o são. Contudo,

nenhum dos compostos foi ativo contra os fungos.

Para a avaliação preliminar da atividade antichagásica, foram utilizados dados de

citotoxicidade e da IC50 dos epimastigotas. Todos os compostos de ambas as séries

demonstraram inibir em baixas concentrações a forma epimastigota do T. cruzi, dentre os

quais, o 68b, 80b e 80d apresentaram baixíssima citotoxicidade (<100 µg/mL), e desta forma

são considerados os antitripanossômicos mais seguros dentre os compostos analisados. Além

disso, a nitrofurfuril-hidrazona 82b apresentou uma concentração inibitória de 2,33 µg/mL,

valor bem próximo ao do benzinidazol, fármaco de referência, IC50 igual a 1,73; com o

mesmo potencial citotóxico (25 µg/mL).

O resultado mais expressivo foi o da nitrofurfuril-hidrazona 82a, que despontou como

antimicrobiano e antichágasico mais potente de ambas as séries, pois além de promover os

maiores halos de inibição bacteriana, uma média de 20,0 mm, demonstrou uma

citototoxicidade de 25,0 µg/mL e uma IC50 de 1,17 µg/mL, valor superior ao benzinidazol.

Os objetivos pretendidos no projeto inicial, quanto à parte química e biológica, foram

plenamente executados, apresentando resultados bastante satisfatórios, quanto à ação

antimicrobiana e antichagásica. E, desta forma, pôde ser comprovado o grande potencial

sintético e biológico dos heterociclos isoxazolínicos.


Perspectivas

Perspectivas


Perspectivas Página 145

9. PERSPECTIVAS:

1- Diante dos bons resultados em testes biológicos preliminares, pretendemos dar

seguimento a testes mais específicos:

a) Avaliação dos derivados isoxazolínicos sobre as formas amastigostas e tripomastigotas

do T. cruzi;

b) Estudo de docking, e in vitro sobre a enzima cruzaína do T. cruzi;

c) Testes de Concentração Mínima Inibitória (CMI), com as hidrazonas 82.

d) Avaliação da atividade bactericida das hidrazonas 82 sobre cepas multirresistentes.

2- Aperfeiçoar o processo de purificação para melhorar os rendimentos das reações.

3- Diante da versatilidade relatada na literatura, com a formação de inúmeros complexos

de semicarbazonas [62]

, tiossemicarbazonas [28]

e hidrazonas [50]

, pretende-se, então,

desenvolver séries de complexos metálicos: rutênio[09, 50]

, cobre [25]

, platina [73]

. E

averiguar a atividade antineoplásica, antichagásica e antimicrobiana entre ligantes e

complexos.

4- Ciclizar a porção semicarbazonas e tiosemicarbazona [64]

; e conduzir a testes

biológicos.

5- Produzir novas séries de semicarbazonas e tiosemicarbazonas, com outros

substituintes a porção arila [28, 48, 63, 76]

, e uma posterior avaliação biológica.


Referências Bibliográficas

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Referências Bibliográficas Página 146

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Anexos

Anexos


Anexos Página 157

ANEXOS

Espetro de RMN de 1H e

13C:

80c

N

N

O

O

NH

HN

O

NH

Cl

GCA042


Anexos Página 158

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80a

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Anexos Página 159

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NO2

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NO2

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Anexos Página 163

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NHO

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NO2

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Anexos Página 164

N

N

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Anexos Página 165

N

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68a

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Anexos Página 166

N

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GCA153

dissertação de mestrado - repositorio.ufpe.br · isoxazolínicas conjugadas ao grupamento...

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