Efeito do solvente em reação multicomponente variante de Biginelli : implicações mecanísticas

Abstract

Neste trabalho foi discutido o conceito da Química Verde, sustentabilidade e como os efeitos gerados pelos solventes alteram a produtividade e mecanismo em uma reação multicomponente variante do tipo Biginelli, a partir do estudo do efeito dos solventes no rendimento do composto 4-fenil-3,4-dihidro-2H-chromeno[4,3-d]pirimidina-2,5(1H)-dione (CPD-01), obtido através da reação variante de Biginelli. O estudo teve como objetivo obter as melhores condições para a síntese da CPD-01, a fim de reduzir impactos ambientais, consumo de reagentes e energia, além de discutir os impactos gerados pelos solventes e correlacionar os parâmetros de Kamlet-Taft (KT) com a produtividade da síntese. Para tal finalidade, foram empregados 11 solventes de diferentes polaridades, além de alguns líquidos iônicos. Para a avaliação do seu efeito no rendimento da CPD-01, foram aplicados conceitos de capacidade de doação de ligação de hidrogênio (), capacidade de doação de par de elétrons () e polaridade/polarizabilidade (*) dos solventes, definidos pelos pesquisadores Mortimer J. Kamlet, José Luis Abboud e Robert. W. Taft, usualmente conhecidos como parâmetros de KT. Com as análises dos rendimentos, foi visto que a água foi o melhor solvente devido ao seu parâmetro de KT  ser elevado, o que impulsionou a produtividade da reação e favoreceu o mecanismo de Knoevenagel. Foram discutidos também os impactos dos solventes nos mecanismos plausíveis para a formação do CPD-01, analisando-se os três mecanismos mais aceitos para a reação Biginelli. Apenas dois se mostraram viáveis: (i) o mecanismo de Knoevanagel e (ii) o intermediário imínio. Com os dados dos efeitos dos solventes, verificou-se que, para a formação da CPD-01, esses dois mecanismos acontecem simultaneamente e de forma concorrente. Contudo, ao utilizar a cumarina ou a ureia em excesso, ocorreu a dominância de um dos caminhos. Foi observada também a maior produtividade quando empregados solventes com maior caráter  para a reação que ocorria predominantemente pelo mecanismo de Knoevenagel e maior produtividade quando empregado solventes com maior caráter *, quando a reação ocorria pela rota do imínio. Para testar a metodologia empregada com o solvente otimizado, foram sintetizados novos compostos, CPDs, com elevadas chances de apresentarem atividades biológicas, os resultados de rendimento foram satisfatórios.