Estudos cinéticos da reação de Heck intramolecular a partir do o-iodo-N-alilanilina: estabelecimento de uma nova reação modelo

Abstract

A reacao de Heck, junto com outras reacoes organometalicas para formacao de ligacoes C-C, e um campo de estudo em crescente desenvolvimento. Ate o momento, foram apenas utilizadas reacoes intermoleculares de Heck como reacoes modelo para estudos cineticos e mecanisticos. Este trabalho visa contribuir no estabelecimento de uma nova reacao modelo, intramolecular, para que investigacoes cineticas e mecanisticas da reacao de Heck possam ser feitas com as vantagens que a nova reacao modelo intramolecular possa oferecer. As tecnicas de Fluorescencia, Espectroscopia no Ultravioleta-Visivel (UV-Vis) e Cromatografia Liquida de Alta Eficiencia acoplada a Espectrometria de Massas foram (LC/MS) usadas para monitoramento cinetico e caracterizacao de especies envolvidas na ciclizacao do o-iodo-N-alilanilina. Dados cineticos de Fluorescencia e LC/MS indicaram formacao de 3-metilindol e 3-metilindolina. O modelo de 1a ordem mostrou-se adequado no tratamento dos dados cineticos obtidos por todas as tecnicas utilizadas para estudo da reacao de Heck intramolecular pesquisada. Diante da complexidade do sistema catalitico e importancia de seu conhecimento mecanistico para o avanco racional nas reacoes de Heck, tambem foram realizados, utilizando-se Espectroscopia no UV-Vis, estudos cineticos do sistema catalitico Pd(OAc)2 + n (0 . n . 10) equivalentes de trifenilfosfina (PPh3) e tambem Pd(OAc)2 + n equivalentes de PPh3 (n=2 ou n=5) + x equivalentes de iodobenzeno (0 . x . 20). Com dados complementares de experimentos utilizando Ressonancia Magnetica Nuclear de 31P (RMN 31P) e comparacao com literatura, e proposto um conjunto de reacoes em um mecanismo que suporte os dados obtidos para este sistema nas condicoes utilizadas.

The Heck reaction, with others organomettalic reaction for C-C Bond formation, is a research field in increase development. Until moment, only intermolecular Heck reaction was used as model reaction for kinetic and mechanistic studies. This work pretend contribute on the establishment of a new model reaction, intramolecular, in a way that kinetic and mechanistic investigations can be done with de advantages that offers the new intramolecular model reaction. The techniques Fluorescence, UV-Vis Spectroscopy and High Performance Liquid Cromatografy coupling to Mass Spectrometry were used for kinetic monitorement and characterization of the species involved in the ciclization of o-iodo-N-alilanilina. Kinetic data indicated the formation of 3-methylindole and 3-methylindoline. The first order model has shown useful for treatment of the kinetic data obtained by all the techniques used for the intramolecular Heck reaction researched. Given the complexity of the catalytic system and knowledge of their importance mechanistic for the rationale advance in Heck reactions, also were carried out, using UV-Vis Spectroscopy, kinetic studies of the catalytic system Pd(OAc)2 + n (0 . n . 10) equivalents of triphenylphosphine (PPh3) and Pd(OAc)2 PPh3 + n equivalents (n = 2 or n = 5) + x equivalents of iodobenzene (0 . x . 20). With additional data from experiments using 31P nuclear magnetic resonance (31P NMR) and comparison with literature, we propose a set of reactions in a mechanism that supports the data obtained for this system in the conditions used.