Mostrar el registro sencillo del ítem

dc.contributor.authorSilva, Rodrigo Costa e
dc.date.accessioned2023-06-15T18:42:00Z
dc.date.available2023-06-15T18:42:00Z
dc.date.issued2023-04-26
dc.identifier.citationSILVA, Rodrigo Costa e. Metodologias sintéticas envolvendo reações fotoquímicas e eletroquímicas em condições de batelada e fluxo contínuo. 2023. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18151.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18151
dc.description.abstractSYNTHETIC METHODOLOGIES INVOLVING PHOTOCHEMICAL AND ELECTROCHEMICAL REACTIONS IN BOTH BATCH AND CONTINUOUS FLOW CONDITIONS. Initially (Chapter 1), general aspects of the studied reactions were presented and in the chapter 2, a methodology for the photoarylation of diazines with aryldiazonium salts was described. This reaction was promoted by visible light in the absence of a photocatalyst. The diazines (pyrazine, pyrimidine and pyridazine) were arylated from 69 to 84% yield and UV-Vis spectroscopic studies demonstrated that the individual components of the mixture were not photoactive while irradiated by visible light, but the reaction was promoted by a photoactive aggregate formed between the donor (diazines) and acceptors species (aryldiazonium salts) in solution, so-called as EDA complex. However, aspects related to the formation of EDA complexes in solution and some limitations of the methodology were observed. Alkylation reactions with alkyldiazonium salts have not been evaluated for safety reasons. Furthermore, the reaction required a large excess of diazines and was not regioselective with no advantages to be transposed to continuous flow conditions. Given the above, a methodology for the selective C–4 alkylation of pyridines under continuous flow was developed (Chapter 3). The UV irradiation of benzophenone in the presence of alkanes, promoted the formation of alkyl radicals by the hydrogen atom transfer (HAT) process. The radicals reacted with a protected pyridinium salt, and the product was formed after deprotection using base. All the transformations were carried out under continuous flow in only 15 minutes residence time. Using deactivated and functionalized alkanes, both substituted and unsubstituted pyridines were alkylated from 23 to 71% yield. Mechanism studies suggested that benzophenone promoted the generation of alkyl radicals and oxidation of the radical intermediate. In Chapter 4, aspects related to the formation of EDA complexes in solution were evaluated and a methodology for the accelerated discovery of EDA-mediated reactions was developed. Overall, an algorithm employing image processing techniques was developed. The image-processing algorithm evaluated the color change after mixing the components, analyzed thin-layer chromatography plates and classified 1225 mixtures. The algorithm classified i) 1117 mixtures as without color change; ii) 45 mixtures as colorimetric reactions; iii) 30 mixtures as possible EDA, but without evidence of products after irradiation, and iv) 33 mixtures as possible EDA-mediated reactions. The algorithm identified that irradiation of the mixture containing triphenylphosphine and 4-nitrophthalonitrile produces the corresponding iminophosphorane via the EDA complex, thus revealing a new photocatalyzed chemical transformation. A small library of compounds was produced after reaction optimization. However, the optimized photochemical conditions, 48 hours at -20 °C, were considered impractical. In this way, a methodology for the electrochemical synthesis of iminophosphorane under continuous flow conditions was developed (Chapter 5). Acid-catalyzed chemoselective reduction of nitroaromatics in the presence of triphenylphosphine produced iminophosphoranes in up to 92% yield at room temperature and in only 5 minutes of residence time. Nitroarenes substituted with nitriles, aldehydes, ketones, esters, and triflate were compatible with the electrochemical conditions used. Mechanism studies suggested the formation of intermediate nitrenes generated via sequential-paired electrolysis. Finally, iminophosphoranes were also used in other synthetic protocols. Aldimines and amines were obtained by the aza-Wittig and Staudinger reduction reactions, respectively.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFotoquímicapor
dc.subjectPhotochemistryeng
dc.subjectEletroquímicapor
dc.subjectElectrochemistryeng
dc.subjectFluxo contínuopor
dc.subjectContinuous-floweng
dc.subjectIminophosphoraneeng
dc.subjectEDA complexeng
dc.titleMetodologias sintéticas envolvendo reações fotoquímicas e eletroquímicas em condições de batelada e fluxo contínuopor
dc.title.alternativeSynthetic methodologies involving photochemical and electrochemical reactions in both batch and continuous flow conditionseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Oliveira, Kleber Thiago de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3759761373942891por
dc.description.resumoMETODOLOGIAS SINTÉTICAS ENVOLVENDO REAÇÕES FOTOQUÍMICAS E ELETROQUÍMICAS EM CONDIÇÕES DE BATELADA E FLUXO CONTÍNUO. Inicialmente (Capítulo1) alguns aspectos gerais das reações estudadas foram apresentados e no Capítulo 2 uma metodologia de fotoarilação de diazinas com sais de arildiazônio foi descrita. Esta reação foi promovida por luz visível na ausência de fotocatalisador. As diazinas (pirazina, pirimidina e piridazina) foram ariladas com rendimentos entre 69 e 84%. Estudos espectroscópicos de UV-Vis demonstraram que os componentes individuais da mistura não foram fotoativos na região da emissão da fonte de luz e que a reação foi promovida por um agregado fotoativo formado entre as espécies doadora (diazinas) e aceptoras (sais de arildiazônio) eletrônicas em solução, chamado complexo EDA. Contudo, aspectos relacionados à formação de complexos EDA em solução e algumas limitações da metodologia foram observadas. Reações de alquilação com sais de alquildiazônio não foram avaliadas por motivos de segurança. Ademais, a reação exigiu grande excesso de diazinas, não foi regiosseletiva e não se mostrou vantajosa ao ser transposta para as condições de fluxo contínuo. Dado o exposto, uma metodologia para a alquilação C–¬4 seletiva de piridinas em regime de fluxo contínuo foi desenvolvida (Capítulo 3). A irradiação ultravioleta da benzofenona promoveu, a partir de alcanos, a formação de radicais alquilas pelo processo de transferência de átomo de hidrogênio (HAT). Os radicais reagiram com um sal de piridínio protegido e o produto foi obtido após desproteção com base. Em apenas 15 minutos de tempo de residência, piridinas substituídas e não substituídas foram alquiladas com rendimento entre 23 e 71% usando alcanos desativados e funcionalizados. Estudos sobre o mecanismo da reação sugeriram que a benzofenona promoveu a geração dos radicais alquilas e a oxidação do intermediário radicalar. Os aspectos relacionados à formação de complexos EDA em solução foram então avaliados (Capítulo 4) e uma metodologia voltada ao descobrimento de reações mediadas por EDA foi desenvolvida. Um algoritmo, empregando técnicas de processamento de imagem, foi desenvolvido. O algoritmo avaliou a mudança de coloração, analisou placas de cromatografia em camada delgada e classificou 1225 misturas. O algoritmo classificou i) 1117 misturas como sem mudança de coloração; ii) 45 misturas como reações colorimétricas; iii) 30 misturas como possíveis EDA, mas sem formação de produtos após irradiação, e iv) 33 misturas como possíveis reações mediadas por EDA. O algoritmo identificou que a irradiação da mistura de trifenilfosfina e 4-nitroftalonitrilo produz a iminofosforana correspondente via complexo EDA. Uma pequena biblioteca de compostos foi produzida após a otimização da reação. Contudo, as condições fotoquímicas otimizadas, 48 horas à -20 °C, foram consideradas pouco práticas. Desta maneira, uma metodologia de síntese eletroquímica de iminofosforana em fluxo contínuo foi desenvolvida (Capítulo 5). A redução quimiosseletiva de nitroaromáticos catalisada por ácido na presença de trifenilfosfina produziu iminofosforanas com rendimentos entre 17 e 92% à temperatura ambiente em somente 5 minutos de tempo de residência. Nitroaromáticos substituídos com nitrilas, aldeídos, cetonas, ésteres e triflato foram compatíveis com as condições eletroquímicas utilizadas. Estudos sobre o mecanismo da reação sugeriram a formação de intermediários nitreno gerados via eletrólise pareada sequencial. As iminofosforanas foram ainda utilizadas em outros protocolos sintéticos. Aldiminas e aminas foram obtidas pelas reações de aza-Wittig e redução de Staudinger, respectivamente.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICApor
dc.description.sponsorshipIdProcesso n° 2018/00879-6por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3692153703497359por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-8180-7492por


Ficheros en el ítem

Thumbnail
Thumbnail

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)

Mostrar el registro sencillo del ítem

Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Excepto si se señala otra cosa, la licencia del ítem se describe como Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil