Please use this identifier to cite or link to this item: https://app.uff.br/riuff/handle/1/11684
Title: Estudos teóricos de reações envolvendo o núcleo 1,3-benzoxatiol-2-ona
Authors: Andrade, Karine Nascimento de
metadata.dc.contributor.advisor: Costa, Leonardo Moreira da
metadata.dc.contributor.advisorco: Vasconcelos, Thatyana Rocha Alves
Issue Date: 2018
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: ANDRADE, Karine Nascimento de. Estudos teóricos de reações envolvendo o núcleo 1,3- benzoxatiol-2-ona. Niterói, 2018. 50 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química)- Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2018.
Abstract: Este trabalho empregou o método da teoria do funcional da densidade para avaliar e justificar reações de síntese de sulfonamidas, obtidas a partir de derivados contendo o sistema 1,3-benzoxatiol-2-ona, realizadas pelo grupo de pesquisas do HetBio UFF. Tal grupo de síntese relatou que, apesar da grande motivação, em especial pelas atividades biológicas promissoras desta classe como, antibacteriana, antifúngica e antitumoral, não era possível obter sulfonamidas partindo do derivado do sistema 1,3-benzoxatiol-2-ona contendo hidroxilas fenólicas. Nas condições realizadas, utilizando DMAP como base e catalisador nucleofílico, ocorria sulfonilação do oxigênio e não do nitrogênio presente no núcleo. O produto sulfonamídico era formado apenas utilizando-se o derivado metoxilado. Por tal motivo, foram analisadas três possibilidades de reações: (1) síntese da sulfonamida a partir do núcleo hidroxilado, (2) sulfonilação do oxigênio a partir do núcleo hidroxilado e (3) formação da sulfonamida a partir do núcleo metoxilado. Tais avaliações foram feitas através da obtenção dos parâmetros termodinâmicos e análise da espontaneidade de todos os intermediários formados pela ação da base. Os resultados mostraram que o núcleo em sua forma hidroxilada apresenta dois sítios nucleofílicos, podendo haver competição entre os mesmos. Como o grupamento hidroxi tem maior caráter ácido frente ao grupo amino do núcleo, a desprotonação ocorre em tal região e, por isso, o oxigênio funciona, preferencialmente, como nucleófilo, sofrendo sulfonilação. Os resultados obtidos para a reação partindo do núcleo metoxilado mostraram que a obtenção da sulfonamida ocorre de forma satisfatória, pois não há competição entre nucleófilos devido à ausência de hidrogênio ácido no oxigênio. Como a reação ocorre via ataque nucleofílico, foram variados substituintes R posicionados na posição para no eletrófilo (benzenossulfonila) com o objetivo de verificar a influência de tais grupamentos no ΔG298 da reação. O estudo possibilitou concluir que grupos aceptores de elétrons aumentam a espontaneidade devido ao aumento da eletrofilicidade. Além disso, o grupamento com maior caráter retirador de elétrons (grupo nitro) gerou uma carga de Mulliken efetivamente positiva no sítio eletrofílico. Por fim, realizaram-se cálculos de estado de transição com o objetivo de determinar a barreira de ativação da reação catalisada por DMAP. Após diversas tentativas e estratégias, não foi possível identificar tal barreira. O resultado leva à conclusão de que a elevada atração eletrostática entre as substâncias carregadas, devido à ação do DMAP, faz com que a reação ocorra espontaneamente sem barreiras energéticas.
metadata.dc.description.abstractother: This work employs the DFT method to evaluate and justify sulfonamide synthesis reactions, obtained from derivatives containing the 1,3-benzoxathiol-2-one system, performed by the group of HetBio UFF. The synthesis group reported that, despite the large motivation, in particular by the promising biological activities of this class as antibacterial, antifungal and antitumor, it wasn’t possible to obtain sulfonamides starting from the derivative of the 1,3-benzoxathiol-2-one system containing phenolic hydroxyls. It was not possible because the reaction occurs via oxygen sulfonylation under the experimental conditions (DMAP as base and catalyst). The sulfonamide product was formed only using the methoxylated derivative. Therefore three possibilities of reactions were evaluated: (1) synthesis of the sulfonamide as of the hydroxylated derivative, (2) oxygen sulfonylation from the hydroxylated derivative and (3) synthesis of the sulfonamide from the methoxylated derivative. Thermodynamic parameters of the intermediates formed and of the base action in these reactions were evaluated. The results show that the hydroxylated nucleus has two possible nucleophiles, and there may be competition among these regions. The hydroxyl group is more acid that amino and, for this reason, the deprotonation occurs in the hydroxyl part. So the oxygen works like nucleophile, being sulfonylated. On the other hand, the results from methoxylated nucleus show that is possible to synthesize sulfonamides, because in this case it doesn't have competition between nucleophiles. The reaction is SN2 type, and we varied groups on the electrophile (benzenesulfonyl) to analyze the influence on the reaction ΔG298. With this study it was possible to conclude that electron acceptors substituents increase the spontaneity of the reaction, because it decreases the electronic density of the electrophile. Additionally, the strongest acceptor group (nitro) generated a positive Mulliken charge in Sulphur electrophilic. Lastly, was executed TS calculation for determine the activation barrier for the catalysis DMAP reaction. Lastly, was executed TS calculation for determining the activation barrier for the reaction DMAP catalysied. After many tries and strategies, wasn’t possible identify this hurdle. The result leads to the conclusion of the electrostatic attraction between charged compounds, because basic action of DMAP, made the process occur spontaneously without energy barriers.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/11684
Appears in Collections:QBACN - Trabalhos de Conclusão de Curso - Niterói

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
MFC2018.2_KarineNascimentodeAndrade.pdf2.28 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons