Estudos visando a síntese estereosseletiva da (3S, 4R)-3,7-Dimetil-6-Octen-4-Olida, Feromônio sexual produzido pelos machos da espécie Eldana Saccharina

Abstract

Resumo: Este projeto visa à síntese formal e estereoseletiva da Eldanolida 1, feromônio sexual produzido pelos machos de Eldana saccharina, uma das principais pragas das lavouras de cana-de-açúcar do continente Africano. A síntese proposta neste trabalho tem como material de partida o ácido-L-málico 2, que após ser submetido a reação com cloreto de tionila na presença de metanol, acarretou na obtenção do diester 3, o qual sofreu uma redução seletiva empregando-se BH3-DMS/NaBH4, levando à formação do diol éster 4. A próxima etapa foi à formação do cetal éster 5, usando acetona e ácido p-toluenosulfônico, seguido de uma reação de redução com LiAlH4, levando à formação do cetal 6, o qual sofreu uma oxidação com PCC em diclorometano para formar o aldeído 7. Na seqüência ocorreu uma reação de Wittig para obtenção da olefina 8, a qual foi submetida a uma hidrólise ácida com ácido p-toluenosulfônico em metanol levando à formação do diol olefínico 9. O tosilato 10 foi gerado seletivamente na hidroxila primária, tratando-se o diol olefínico com cloreto de tosila, piridina e clorofórnio, sendo que o tosilato foi convertido para o iodeto 11, com iodeto de sódio e bicarbonato de sódio em acetona. O ânion oxazolínico foi gerado com n-butil lítio a partir da 2,4,4-oxazolina promovendo uma reação de substituição nucleofílica na haloidrina 11, sendo que não houve a formação do produto de substituição. Com isso obtou-se pela formação do(S)-5-Metilex-4-eno-2- tetrahidropiranilóxi-1-p-toluenosulfonilóxi 12 a partir do tosilato 10, com DHP e p-TSA em THF, sendo que tosilato 12 foi convertido em iodeto 13. O ânion oxazolínico gerado reagiu com a haloidrina 13 para a formação do composto 14 sendo que este sofreu uma reação de hidrólise em meio ácido para a formação da lactona 15. A eldanolida 1 seria obtida em mais três etapas subsequentes, sendo que a adição do organocuprato à lactona 17 ocorreria de maneira anti ao grupo substituinte já existente na molécula, em função de fatores estéricos. Cabe ressaltar que esta rota levaria à obtenção do produto (3R, 4S)-1, enantiomero do produto natural. Entretanto, após estabelecimento da metodologia, a mesma seria repetida utilizando-se o ácido-D-málico 2 como material de partida. O Esquema 1, ilustra este processo.

Abstract: This project aims to the formal and stereoselective synthesis of an Eldanolide, sex pheromone produced by males of Eldan saccharinaone of the major crop pests of sugar cane in African continent. The starting material of the synthesis proposed in this work is Lmalic acid 2, which after being reacted with thionyl chloride with the presence of methanol resulted into obtaining the diester 3, which was reduced selectively employing BH3DMSO/NaBH4 leading to the formation of the diol ester 4. The formation of a ketal ester 5 was the next step, using a ketone and p-toluenesulfonic acid, which was followed by a reduction with LiAlH4, leading to the formation of the ketal alcohol 6, which underwent oxidation with PCC in dichloromethane to form the aldehyde 7. Wittig reaction was performed to obtain the olefin 8, which underwent acid hydrolysis with p-toluenesulfonic acid in methanol leading to the formation of the olefinic diol 9. The tosylate 10 was selectively generated at the primary hydroxyl, then treating the olefinic diol with tosyl chloride, pyridine and chloroform, thus the tosylate was converted to the iodide 11 with sodium iodide and sodium bicarbonate in ketone. The oxazoline anion was generated with n-butyl lithium from 2,4,4-oxazoline promoting a nucleophilic substitution reaction in the haloidrine 11, without obtaining of the substitution product. Because of this process chosen by the formation of (S)-5-Metilhex-4-ene-2-1-p-tetrahydropyranyloxy toluenesulfoniloxi 12 from the tosylate 10 with DHP and p-TSA in THF regarding that tosilate 12 was converted into iodide 13. The oxazolinic anion generated reacted with haloidrine 13 to form the compound 14, taking into account that the hydrolysis reaction in acid medium to form the lactone 15 occurred. The eldanolide 1 would be obtained in three more subsequent steps, regarding the organocuprate addition to lactone 17 would occur in an anti way to already existing substituent group in the molecule, due to steric factors. It is noteworthy that it would take this route to obtain the product (3R,4S)-1 enantiomer of the natural product. However, after establishing the methodology, the same was repeated using the D-malic acid 2 as the starting material. The Scheme 1 illustrates this process.