Síntese de derivados pirimidínicos do [60] fulereno

Abstract

O trabalho apresentado nesta tese consistiu na síntese e caracterização de novos derivados pirimidínicos do [60]fulereno com possíveis aplicações biológicas. Estes novos derivados do C60 foram obtidos por reacções de Diels- Alder entre o C60 e pirimidina-orto-quinodimetanos adequadamente substituídos na posição 4. Os orto-quinodimetanos foram gerados in situ por extrusão térmica de SO2 de 6,6-dióxidos de 5,7-di-hidrotieno[3,4-d]pirimidinas. A primeira parte do trabalho consistiu na síntese do 6,6-dióxido de 4-cloro-2- metil-5,7-di-hidrotieno[3,4-d]pirimidina, o qual foi convertido noutras sulfonas por substituição do átomo de cloro por nucleófilos. Como nucleófilos foram usados α-aminoácidos, ésteres de α-aminoácidos, aminoálcoois e tióis. Por termólise, em 1,2,4-triclorobenzeno a refluxo, das sulfonas assim obtidas na presença de C60 obtiveram-se os respectivos aductos de Diels-Alder. Por reacção do 6,6-dióxido de 4-cloro-2-metil-5,7-di-hidrotieno[3,4-d]pirimidina com o L-lisinato de metilo obteve-se uma bis(pirimidina-sulfona) que por termólise na presença de C60 deu origem a derivados de fulereno contendo duas unidades de quinazolina ligadas por uma molécula de L-lisina. O 6,6-dióxido de 4-cloro-2-metil-5,7-di-hidrotieno[3,4-d]pirimidina também foi funcionalizado com 2-amino-2-hidroximetilpropano-1,3-diol e por termólise da sulfona assim obtida na presença de C60 obteve-se um derivado do C60 com três grupos hidroxilo livres. Por reacção deste composto com anidrido succínico obteve-se um produto com três grupos carboxílicos livres o que lhe confere uma certa solubilidade em sistemas aquosos. Nesta tese descreve-se ainda a síntese de derivados de C60 contendo grupos SH. A partir de um desses compostos foram sintetizados dissulfuretos assimétricos. Os compostos sintetizados foram caracterizados por ressonância magnética nuclear, espectrometria de massa, infravermelho e espectrofotometria de UVvisível. Alguns dos novos compostos foram ainda caracterizados por análise elementar ou pelos seus espectros de massa de alta resolução.

characterization of new tetrahydroquinazoline [60]fullerene derivatives with potential biological activities. These new derivatives of C60 were obtained by Diels-Alder reactions between fullerene and pyrimidine-ortho-quinodimethanes adequately substituted at the 4 position. The ortho-quinodimethanes were generated in situ by thermal extrusion of SO2 from the 5,7-dihydrothieno[3,4- d]pyrimidine 6,6-dioxides. The first part of the work consisted in the preparation of the 4-chloro-2-methyl- 5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyrimidine 6,6-dioxide, which was used as precursor of other sulfones by substituting the chlorine atom by α-amino acids, α-amino acid esters, amino alcohols and thiols. By thermolysis of these sulfones, in 1,2,4-trichlorobenzene at reflux, in the presence of C60, the respective Diels- Alder adducts have been obtained. By reaction of 4-chloro-2-methyl-5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyrimidine 6,6-dioxide with methyl L-lysinate one bis(pyrimidine sulfone) was obtained. Thermolysis of this compound in the presence of C60 originated bis-adducts by tether-directed remote functionalization. The 4-chloro-2-methyl-5,7-dihydrothieno[3,4-d]pyrimidine 6,6-dioxide also reacted with 2-amino-2-hidroximethylpropane-1,3-diol and by thermolysis of the resulting sulfone, in presence of the C60, one adduct with three hydroxyl groups was obtained. Reaction of this compound with succinic anhydride gave rise to the formation of a fullerene derivative which is soluble in aqueous systems. This thesis also describes the synthesis of fullerene derivatives containing -SH groups. Starting with such compounds asymmetric fullerene disulfides can be obtained. The synthesized compounds were characterized by nuclear magnetic resonance, mass spectrometry, infrared and UV-visible spectrophotometry. Elemental analysis or HRMS of some new compounds were also recorded.