Catalisador

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14251 (2023) Citar este artigo

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Neste artigo, relatamos uma abordagem ecologicamente correta para a selenilação da ligação C (sp2) –H de imidazopiridinas e outros N-heteroarenos, bem como arenos simples à temperatura ambiente. Este novo protocolo consiste na reação entre (N-hetero)-arenos e o sistema reagente de diorganil-diselenetos e ácido tricloroisocianúrico (TCCA)-etanol. Em um curto tempo de reação, os produtos selenilados desejados foram obtidos regiosseletivamente com bons rendimentos, com tolerância para uma ampla gama de grupos funcionais.

A construção da ligação C – Se está ganhando cada vez mais interesse na síntese orgânica, pois esses compostos apresentam características biológicas fascinantes . Nesse sentido, os diorganil-selenetos são bem conhecidos por suas diversas propriedades biológicas, principalmente por suas atividades antioxidante, antiinflamatória, anti-Alzheimer e anticancerígena5,6,7,8,9. Essas estruturas onipresentes desempenham um papel fundamental na síntese orgânica moderna e são empregadas em diversas reações como catalisadores, ligantes e intermediários sintéticos na síntese total, bem como em líquidos iônicos10, 11. Também são aplicadas na ciência dos materiais12. Portanto, estudos de pesquisa levaram a descobertas importantes sobre a formação seletiva de ligações C-Se e, neste contexto, uma abordagem notável são as reações de selenilação direta2, 3, 10, 13,14,15,16,17.

Da mesma forma, N-heteroarenos, por exemplo, imidazo[1,2-a]piridina (IP), imidazo[2,1-b]tiazol e indol são estruturas privilegiadas18,19,20, dadas as suas aplicações farmacêuticas, biológicas e em ciência de materiais18, 20,21,22. Esses motivos estão presentes em diversos medicamentos disponíveis comercialmente (fig. 1), destacando a importância desses núcleos19,20,21. Portanto, são consideradas estruturas de interesse em síntese orgânica23,24,25,26,27,28.

Imidazo[1,2-a]piridina (IP), indol e N-heteroarenos selenilados biologicamente relevantes.

Considerando as propriedades terapêuticas dos (N-hetero)arenos e a relevância biológica dos compostos organoselênio, a hibridização molecular dessas estruturas poderia levar a moléculas com propriedades biológicas promissoras (Fig. 1)29,30,31. Nesse sentido, uma nova metodologia sintética para a construção da ligação C – Se em (N-hetero) arenos tornou-se um ponto importante de pesquisa .

Em contraste com as reações de acoplamento cruzado, a formação de organoslenetos contendo N-heteroareno através da funcionalização da ligação C (sp2) −H fornece uma rota direta de formação de ligação em uma etapa. Esta abordagem permanece pouco explorada, embora a funcionalização direta do C – H seja uma alternativa econômica e mais verde. Para este tipo de selenilação direta da ligação C (sp2) −H de (N-hetero) arenos com disselenetos de diorganila, existem duas vias possíveis: (a) espécies nucleofílicas de arenos, geradas in situ44, 45 e (b) espécies eletrofílicas de disselenetos, gerados in-situ46, 47. Em termos de praticidade, a primeira via é limitada devido ao escopo estreito do substrato, enquanto o desenvolvimento de um novo método envolvendo a ativação de disselenetos através da via posterior é altamente desejável.

Embora ofereçam boas características, alguns dos métodos utilizados anteriormente estão associados a limitações em termos de aplicabilidade/sustentabilidade, por exemplo, parceiros de acoplamento pré-funcionalizados, solventes não verdes, excesso de fonte de organoselênio, escopo limitado de substrato, longo tempo de reação e alta temperatura, baixa economia de átomos, catalisador de metal de transição, reagentes malcheirosos e processos de múltiplas etapas.

Por outro lado, o ácido tricloroisocianúrico (TCCA), um agente de cloração verde48, é um reagente estável e barato, comumente encontrado em produtos comerciais para desinfecção de piscinas49. Devido ao seu alto teor de cloro eletrofílico e facilidade de manuseio, é utilizado como fonte eficiente de cloro em diversas reações de cloração de compostos orgânicos, bem como em reações de oxidação50.