dc.creator | Stefanello, Felipe Salvador | |
dc.date.accessioned | 2022-11-04T12:34:09Z | |
dc.date.available | 2022-11-04T12:34:09Z | |
dc.date.issued | 2022-08-19 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26747 | |
dc.description.abstract | This thesis presents the results on the synthesis, structural study, and evaluation of the photophysical
properties of new (E)-5-(alkyl/aryl/heteroaryl)-2-amino-3-(aryldiazenyl)-7-(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-
a]pyrimidine (5a-q), which were obtained using intramolecular cyclization reactions of the precursors (E)-3,5-
diamino-4-(heteroaryldiazenyl)-1H-pyrazoles (3a-g) and 4-alkoxy-4-alkyl[aryl(heteroaryl)]-1,1,1-trifluor-3-alken2-ones (β-ATC) (4a-j) in 50-90% yields. Emission and UV-Vis properties were investigated in different solvents.
All compounds were absorbed in the ultraviolet region showing low fluorescence in the solution. In sequence,
initiating the derivatization reactions of the heterocyclic system 5, Sonogashira reactions were carried out, and
three new series of derivative aryacetylenes were synthesized (6-8). These reactions were carried out exclusively
for the 4-bromophenyl substituents at the 5-position and/or at the 3-position (3-diazenyl) in the pyrazolo[1,5-
a]pyrimidine series (5). Thus, series of (E)-2-amino-5-phenyl-3-((4-(heteroarylethynyl)phenyl)diazenyl)-7-
(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (6a-e), (E)-2-amino-3-(phenyldiazenyl)-5-(4-
(arylethynyl)phenyl)phenyl)-7-(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (7a-e) and (E)-2-amino-5-(4-
(arylethynyl)phenyl)-3-((4-(arylethynyl)phenyl)diazenyl)-7-(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (8a-c)
were isolated in 20-87% yields. Subsequently, compounds 6–8 had their photophysical properties (absorption and
emission) obtained, and their interaction studies on human serum albumin (HSA) biomolecules were evaluated.
Afterwards, selected pyrimidines from the series 5a-q were used as starting materials in reaction with sodium
azide. These reactions unexpectedly resulted in an unprecedented series of twinned triazoles in the form of 2,8-
(aryl/heteroaryl)-6-(trifluoromethyl)-1ʎ2
,2ʎ4
-1H-[1,2,3]triazolo[4',5':3,4]pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (9a-k),
which can be obtained by two different methodologies in 25-85% yields. In the second part of this thesis, other
structural variations were developed based on pyrazolo[1,5-a]pyrimidines (11). Therefore, from 5-amino-3-
methyl-1H-pyrazole (10) and β-ATC (4), a series of 2-methyl-5-(alkyl/aryl/heteroaryl)-7-
(trifluormethyl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (11) was obtained. Compounds 11 have already been described in the
literature. Additionally, the fluorescent properties and UV-Vis absorption in different solvents were investigated,
and as a result, it was found that all compounds show high fluorescence in solution. Furthermore, solid-state
stabilities were evaluated via thermogravimetric analysis. Compounds (11) were then used as starting materials
for the synthesis of heterocycles produced in the second part of this study, which evaluated the reactivity of position
3 of the pyrazolo[1,5-a]pyrimidine system (11) with the insertion of halogens and derivatization through the study
of Sonogashira reactions. Halogenation reactions using NBS and NIS as the halogenating reagent allowed for
obtaining 3-bromo and 3-iodo derivatives (12, 14). In sequence, the regioselectivity of C-C bond formation was
studied using Sonogashira reactions, which provided the phenylacetylene derivatives 15-16 in yields of 45-79%.
Furthermore, the novel compounds 2-methyl-3-iodo-5-aryl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidines (14), led to the formation
ix
of substituted bis-trifluoromethyl systems, 2-methyl-5-aryl(heteroaryl)-3,7-bis(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-
a]pyrimidine (17), in 30-85% yields, using MFSDA as the trifluoromethylating agent. As final derivatizations, the
following were applied: a classical formylation reaction (Vilsmeier-Haack) functionalizing the 3-position of
compounds 11, which provided the formation of an unprecedented series of 3-formyl-2-methyl-5-(aryl/heteroaryl)-
7-(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine (18) in yields between 60-90%, and (ii) reaction of aldehydes 18
with malononitrile. This final reaction enabled the synthesis of a novel series of 2-((2-methyl-5-(aryl/heteroaryl)-
7-(trifluoromethyl)pyrazolo[1,5-a]pyridin-3-yl)methylene)malononitriles (19) in yield of 40-85%. All chemical
compounds related to the unpublished series produced in this thesis were characterized by melting point and
structurally elucidated via routine spectroscopic and spectrometric techniques, that is, ¹H, ¹³C, and 19F NMR, oneand two-dimensional (HSQC, HMBC), CHN or HRMS elemental analysis, and single-crystal X-ray diffraction
(CCDC recording) when appropriate. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Apoio à Tecnologia e Ciência - FATEC | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Pirazolo[1,5-a]pirimidina | por |
dc.subject | Triazóis | por |
dc.subject | Sonogashira | por |
dc.subject | Trifluormetilação | por |
dc.subject | Vilsmeier-Haack | por |
dc.subject | Propriedades fotofísicas | por |
dc.subject | Pyrazolo[1,5-a]pyrimidine | eng |
dc.subject | Triazoles | eng |
dc.subject | Trifluoromethylation | eng |
dc.subject | Photophysical properties | eng |
dc.title | 2-amino-3-arildiazenil-pirazolo[1,5-a]pirimidinas trifluormetilsubstituídas: síntese, derivatizações e avaliação das propriedades fotofísicas | por |
dc.title.alternative | Trifluoromethyl-substituted 2-amino-3-aryldiazenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidines: synthesis, derivatizations and photophysical properties evaluation | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A presente tese apresenta os resultados sobre a síntese, o estudo estrutural e a avalição das propriedades fotofísicas
de novos (E)-5-(alquil/aril/heteroaril)-2-amino-3-(arildiazenil)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (5aq), as quais foram obtidas empregando reações ciclização intramolecular dos precursores (E)-3,5-diamino-4-
(heteroarildiazenil)-1H-pirazóis(3a-g) e 4-alcóxi-4-(alquil/aril/heteroaril)-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas (β-ATC)
(4a-j) com rendimentos de 50-90%. Propriedades de emissão e UV-vis foram investigadas em diferentes solventes,
tendo-se observado que todos os compostos absorvem na região do ultravioleta apresentando baixa fluorescência
em solução. Em sequência, iniciando as reações de derivatização do sistema heterocíclico 5, foram realizadas
reações de Sonogashira, sendo sintetizadas três séries inéditas de arilacetilenos derivados (6-8). Estas reações
foram executadas exclusivamente para os substituintes 4-bromofenila na posição 5 e/ou na posição 3 (3-diazenil)
na série de pirazolo[1,5-a]pirimidinas (5). Desta forma, séries de (E)-2-amino-5-fenil-3-((4-
(heteroariletinil)fenil)diazenil)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (6a-e), (E)-2-amino-3-(fenildiazenil)-
5-(4-(ariletinil)fenil)fenil)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidina (7a-e) e (E)-2-amino-5-(4-(ariletinil)fenil)-
3-((4-(ariletinil)fenil)diazenil)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (8a-c) foram isoladas com
rendimentos de 20-87%. A seguir, os compostos 6–8 tiveram suas propriedades fotofísicas (absorção e emissão)
obtidas e seus estudos de interação em biomoléculas de albumina de soro humana (HSA) foram avaliados.
Posteriormente, pirimidinas selecionadas da série 5a-q foram usadas como materiais de partida em reação com
azida de sódio. Estas reações resultaram, de forma inesperada, em uma série inédita de triazóis geminados na forma
de 2,8-(aril/heteroaril)-6-(trifluorometil)-1ʎ
2
,2ʎ
4
-1H-[1,2,3]triazolo[4',5':3,4]pirazolo[1,5-a]pirimidinas (9a-k), a
qual pode ser obtida através de duas metodologias diferentes em rendimentos de 25-85%. Na segunda parte desta
tese foram desenvolvidas outras variações estruturais partindo de pirazolo[1,5-a]pirimidinas (11). Assim, a partir
de 5-amino-3-metil-1H-pirazol (10) e das β-ATC (4) foi obtida uma série de 2-metil-5-(alquil/aril/heteroaril)-7-
(trifluormetil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (11). Os compostos 11 já foram descritos na literatura. Adicionalmente,
foram investigadas as propriedades fluorescentes e absorção UV-Vis em diferentes solventes e, como resultado,
verificou-se que todos os compostos apresentam alta fluorescência em solução. Além disso, as estabilidades no
estado sólido foram avaliadas via análise termogravimétrica. Os compostos (11) foram, então, utilizados como
materiais de partida para a síntese dos heterociclos produzidos na segunda parte deste estudo, na qual foi avaliada
a reatividade da posição 3 do sistema pirazolo[1,5-a]pirimidina (11) com a inserção de halogênios e derivatização
com o estudo de reações de Sonogashira. As reações de halogenação utilizando NBS e NIS como reagente
halogenante possibilitaram a obtenção de 3-bromo e 3-iodo derivados (12, 14). Em sequência, foi estudada a
regioseletividade da formação de ligação C-C por meio de reações de Sonogashira, as quais forneceram os
fenilacetilenos derivados 15-16 em rendimentos de 45-79%. Além disso, os compostos inéditos 2-metil-3-iodo5-aril-pirazolo[1,5-a]pirimidinas (14), conduziram à formação de sistemas bis-trifluormetil substituídos, 2-metil5-aril(heteroaril)-3,7-bis(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (17), com rendimentos de 30-85%, utilizando
MFSDA como agente trifluormetilante. Como derivatizações finais foram aplicadas: (i) uma reação clássica de
formilação (Vilsmeier-Haack) funcionalizando a posição 3 dos compostos 11, a qual proporcionou a formação de
uma série inédita de 3-formil-2-metil-5-(aril/heteroaril)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]pirimidinas (18) com
rendimentos entre 60-90% e (ii) reação dos aldeídos 18 com de malononitrila. Esta reação final possibilitou a
síntese de uma série inédita de 2-((2-metil-5-(aril/heteroaril)-7-(trifluorometil)pirazolo[1,5-a]piridin-3-
il)metileno)malononitrilas (19) em rendimentos de 40-85% Todos os compostos químicos relativos às séries
inéditas produzidas nesta tese foram caracterizados por ponto de fusão e elucidados estruturalmente via técnicas
espectroscópicas e espectrométricas de rotina, ou seja, RMN de ¹H, ¹³C e 19F, uni- e bidimensionais (HSQC,
HMBC), HRMSe difração de raios X em monocristal (registro CCDC) quando conveniente. | por |
dc.contributor.advisor1 | Bonacorso, Helio Gauze | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7275608974248322 | por |
dc.contributor.referee1 | Merlo, Aloir Antonio | |
dc.contributor.referee2 | Iglesias, Bernardo Almeida | |
dc.contributor.referee3 | Bender, Caroline Raquel | |
dc.contributor.referee4 | Andrighetto, Rosália | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5739053525357685 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |