Modelo de catálise enzimática: síntese e ciclização intramolecular de 2-(2-Bromoetoxi)-3-Alquilfenóis

Abstract

Os compostos 2-(2-bromoetoxi)-3-alquilfenóis (alquil = metil, isopropil, sec-butil e terc-butil) foram sintetizados a partir do catecol, do 3-metilcatecol e de 3-alquilcatecóis, obtidos a partir de 2-alquilfenóis apropriados, por estratégias de transformação da hidroxila em um poderoso grupo orto diretor de metalações e orto-litiação, seguida de boração e oxidação. Os 2-(2-bromoetoxi)-3-alquilfenóis foram imediatamente ciclizados para 5-alquil-1,4-benzodioxanos pela adição de uma solução alcalina. As constantes de velocidade de primeira ordem e os parâmetros de ativação foram determinados para a formação de 5-alquil-1,4-benzodioxanos a partir de 2-(2-bromoetoxi)-3-alquilfenóis sintetizados. A introdução de um grupo alquílico linear na posição 3 do anel aromático causa um aumento de velocidade de ca 5 vezes na reação de ciclização, mas a substituição por um grupo terc-butil resulta em um fator de aumento de ca 43 vezes. Os parâmetros de ativação para a série estudada mostra uma pequena variação no ?H? (79,19 para 83,97 kJ/mol). O incremento de velocidade tem o ?S? como termo principal, que aumenta com a complexidade do grupo alquílico, sendo +12,36 J/K.mol para o 2-(2-bromoetoxi)fenol e +31,42 J/K.mol para o 2-(2-bromoetoxi)-3-terc-butilfenol. Os valores de molaridade efetiva para a série indicam a influência do efeito da restrição conformacional causada pela substituição alquílica nos fatores de incremento de velocidade relatados. Cálculos de modelagem molecular sustentam o mecanismo via substituição nucleofílica intramolecular e as mesmas tendências de variação nas energias de ativação.