Síntese de benzo[b]tienilaminoácidos e ciclização intramolecular C-N a sistemas heteroaromáticos bi ou tricíclicos: estudos de fluorescência, fotocromismo e actividade biológica

Abstract

Sintetizaram-se novos benzo[b]tienilaminoácidos usando acoplamentos cruzados catalisados por paládio, de Suzuki (C-C) e de Buchwald-Hartwig (C-N). Como componentes de acoplamento usaram-se aminoácidos resultantes de adição de Michael, beta-bromo e beta, beta-dibromodesidroaminoácidos e benzo[b]tiofenos funcionalizados (bromobenzo[b]tiofenos, ácidos benzo[b]tienilborónicos e aminobenzo[b]tiofenos). Efectuaram-se reacções catalisadas por paládio de duas etapas “one pot”, borilação de bromobenzo[b]tiofenos com pinacolborano, seguida de acoplamento de Suzuki (BSC) com beta-bromodesidroaminoácidos. Isto constituiu o primeiro exemplo de aplicação da reacção de BSC a um componente não aromático. Foi desenvolvida uma nova reacção de ciclização intramolecular C-N assistida por metais (paládio e/ou cobre) que originou sistemas bicíclicos e tricíclicos a partir dos beta, beta-diarildesidroaminoácidos preparados. Foi estudada a fluorescência e foram efectuados ensaios preliminares de actividade antimicrobiana em alguns dos compostos sintetizados. Estes estudos indicam uma possível aplicação destes aminoácidos como sondas fluorescentes e/ou agentes antimicrobianos. Foi ainda sintetizado um alfa-aminoácido fotocrómico derivado de um tieno-2H-cromeno, por acoplamento de Buchwald-Hartwig de um tieno-2H-cromeno bromado com a função amina da cadeia lateral aromática de um alfa-aminoácido. Este composto constitui o primeiro exemplo de um cromeno ligado à cadeia lateral de um alfa-aminoácido. O estudo das propriedades fotocrómicas deste aminoácido por “flash” fotólise e irradiação contínua, revelou a sua potencial aplicação em lentes oftálmicas “photogrey”.

New benzo[b]thienylamino acids were synthesized by palladium-catalyzed Suzuki (C-C) and Buchwald-Hartwig (C-N) cross-couplings. Amino acids resulting from Michael addition, beta-bromo and beta, beta-dibromodehydroamino acids and functionalized benzo[b]thiophenes, bromobenzo[b]thiophenes, benzo[b]thienylboronic acids and aminobenzo[b]thiophenes, were used as coupling components. The palladium-catalyzed “one pot” two steps reaction (BSC), borylation of bromobenzo[b]thiophenes with pinacolborane followed by Suzuki coupling with -bromodehydroamino acids, was applied for the first time to a non aromatic coupling component. A new metal assisted (palladium and/or copper) intramolecular C-N cyclization reaction was developed giving bicyclic and tricyclic heteroaromatic systems, from the beta, beta-diaryldehydroamino acids prepared. The fluorescence and the antimicrobial activity of some of the compounds obtained were studied, indicating their possible use as fluorescence probes and/or antimicrobial agents. A photochromic alpha-amino acid thieno-2H-chromene derivative was also synthesized by Buchwald-Hartwig coupling of a brominated thieno-2H-chromene with an alpha-amino acid containing an amino group in the aromatic side chain. This compound is the first example of an alpha-amino acid with a chromene in the side chain. The study of the photochromic properties of this amino acid under “flash” photolysis and continuous irradiation, pointed to its potencial application in ophtalmic “photogrey” lenses.