PT107020B - Processo para a produção de indigo e seus derivados - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UM NOVO PROCESSO ECOCOMPATÍVEL PARA A SÍNTESE DO CORANTE INDIGO E SEUS DERIVADOS, ATRAVÉS DA REAÇÃO DO INDOLE E/OU SEUS DERIVADOS, NA PRESENÇA DE PERÓXIDO DE HIDROGÉNIO NUM SOLVENTE E UM CATALISADOR. O REFERIDO PROCESSO É BASEADO NA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO CATALÍTICA DO INDOLE NUM SOLVENTE NÃO TÓXICO, NÃO NOCIVO E RECICLÁVEL OU BIODEGRADÁVEL. O AGENTE OXIDANTE UTILIZADO É O PERÓXIDO DE HIDROGÉNIO, CONSIDERADO UM OXIDANTE ¿VERDE¿, SENDO O CATALISADOR UMA METALOPORFIRINA. A REAÇÃO CATALÍTICA DECORRE À TEMPERATURA AMBIENTE. NESTE CONTEXTO, O PROCESSO DESCRITO PERMITE UMA REDUÇÃO CONSIDERÁVEL DO IMPACTO AMBIENTAL DA PRODUÇÃO DE INDIGO RELATIVAMENTE AOS PROCESSOS PRESENTEMENTE CONHECIDOS E UTILIZADOS, UMA VEZ QUE DIMINUI A PERIGOSIDADE E QUANTIDADE DOS REAGENTES UTILIZADOS, A ENERGIA DESPENDIDA E OS TEMPOS DE REAÇÃO.

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE INDIGO E SEUS DERIVADOS

Domínio técnico presente pedido diz respeito a um processo para a produção de indigo e seus derivados.

Antecedentes indigo é o corante de base no tingimento das calças de ganga, atingindo uma produção mundial de vários milhares de toneladas por ano. É também usado noutros tingimentos na indústria têxtil e alguns dos seus derivados são aplicados em medicina e nas indústrias cosmética e alimentar.

indigo ou indigotina é também um dos corantes mais antigos. De facto, foi usado como cor azul em quase todas as civilizações da antiguidade, onde era extraído de plantas do género indigofera e no decorrer da história teve um papel comercial importante. Nos finais do século XIX, durante a revolução industrial, o indigo foi uma das primeiras moléculas naturais a ser sintetizada, abrindo o caminho para a moderna indústria química. Em pouco tempo, quase todo o indigo produzido passou a ser obtido por via sintética e encontram-se em aplicação, ainda hoje, variações do método de Pfleger [Degussa, DRP n° 137955, 1901]: um procedimento largamente usado que envolve a reação de anilina, formaldeido e cianeto de hidrogénio para formar fenilglicinonitrilo que é depois hidrolisado formando-se N-fenilglicina; numa outra via produz-se N fenilglicinato de sódio por reação de anilina e ácido cloroacético em meio básico.

Posteriormente, fenilglicina ou o seu sal de sódio são tratados com uma mistura de sodamina com hidróxidos alcalinos em fusão a

200°C, produzindo-se o indoxilo, que oxida espontaneamente ao ar para formar o indigo.

Estes processos em vários passos requerem temperaturas elevadas e compostos químicos corrosivos, levando à produção de quantidades significativas de subprodutos perigosos para a saúde e para o ambiente, implicando elevados custos de tratamento dos resíduos. Descrições destas metodologias indicam a obtenção de indigo com rendimentos da ordem de 20%. Além disso, o indigo obtido nestes processos deverá ainda ser sujeito a processos de purificação. Encontram-se patenteadas diversas metodologias para a purificação de indigo nestas linhas produtivas [US

Patent 5536842, Julho 1996].

As crescentes preocupações ambientais têm estimulado a reativação da produção de indigo natural ou a introdução de metodologias biocatalíticas em que a síntese do indigo é feita através de micro-organismos mutantes [US Patent 6303354 Bl, Outubro 2001]. Atualmente, o indigo é produzido através da bactéria E. Coli geneticamente alterada. No entanto, todos estes processos são inerentemente complexos, caros e morosos e, para o último referido, há ainda que considerar as dificuldades de obtenção do indigo puro a partir dos meios de cultura.

Na década de 1990 foram ainda patenteadas outras metodologias para a produção de indigo, no entanto não foram atingidas condições de eco-compatibilidade viabilidade económica. Nestes trabalhos, a quantificação de indigo são baseadas nas técnicas de espectroscopia de infravermelho e análise elementar portanto foram efetuadas sem considerar a contaminação do indigo com os seus isómeros estruturais, nomeadamente indirrubina.

indirrubina

Estes isómeros estruturais (indirrubina, iso e iso-indigo) são também contaminantes do indigo natural [M. Puchalska et al. J. Mass Spectrom. 2004, 39, 1441-1449; T. Maugard et al. Phytochemistry 2001, 897904] e a sua produção ocorre em maior ou menor extensão nos processos de produção de indigo por oxidação do indole [E.M.J. Gillam et al. Biochem. 2000, 39, 13817-13824]. Estas metodologias descrevem nomeadamente a oxidação de indole usando um ácido percarboxílico, nomeadamente o ácido m-cloroperoxibenzóico (m-CPBA) como oxidante com e sem catalisador metálico, em que o indigo é obtido por separação sólido-líquido [US Patent 5112987, Maio 1992; EP0368508A2, Maio 1990]. Este método, para além de requerer temperaturas acima dos 60°C durante longos tempos de reação, iguais ou superiores a 5h, usa um oxidante caro e origina elevadas quantidades de subprodutos no meio reacional, nomeadamente o ácido m-clorobenzóico, com cerca do dobro da massa de indole utilizada.

Foi também patenteado pelos mesmos autores e recentemente publicado um método catalítico usando um composto organometálico como catalisador (hexacarbonilo de molibdénio ou naftenato de molibdénio) e um hidroperóxido orgânico como oxidante (hidroperóxido de cumilo em cumeno,

82% m/m) . Esta reação deve decorrer em condições anidras, difíceis concretizar a nível indústrial, na presença de ácido acético e t-butanol como solvente. A reacção realizase a temperaturas acima dos 80°C e durante 7h [US Patent 5187283, Fevereiro 1993; EP0487322A1, Maio 1992; Y. Yamamoto et al. Buli. Chem. Soc. Jpn. 2011, 84, 82-89] .

O uso de peróxido de hidrogénio como oxidante foi também reportado usando procedimentos mais complexos, nomeadamente a reação foi efetuada em meio bifásico e sem catalisador, obtendo-se a produção de indigo apenas ao nível do traço e sem rendimento isolado [US Patent 4966977 Outubro 1990].

Uma patente antiga descreve um método para a obtenção de indigo por oxidação do 3-formilindole, um substrato mais caro e mais instável que o indole, na presença de peróxido de hidrogénio, em metanol, um solvente orgânico tóxico, e uma base forte e corrosiva, o hidróxido de sódio. 0 processo usa meio bifásico e gás contendo oxigénio molecular, que requerem equipamento nao adequado industrial [JP54124027A,

Setembro

Algumas enzimas estão envolvidas na biossintese ou na

síntese	biocatalítica de	! indigo através	de	um	processo
centrado	na oxidação	de	indole [T. Mouri	et	al.	Biochem.
Eng. J.	2011, 53,	229-	233; J. Xu et	al.	Catai. Sei.

Technol.

2012, 2, 739-744]. Algumas destas enzimas possuem como centro ativo, o grupo Heme que é o principal peróxido de hidrogénio para a oxidação de vários substratos orgânicos. Várias metaloporfirinas têm sido testadas como modelos da ação catalítica desempenhada in vivo pelo grupo Heme, em particular complexos metálicos de ferro (III) ou manganês(III) de meso-tetra-arilporfirinas com grupos atractores de eletrões, nomeadamente 5,10,15,20-tetraquis(2,6-diclorofenil)porfirina

5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)porpfirina.

Estes catalisadores demonstraram ser eficazes para a ativação do peróxido de hidrogénio de substratos orgânicos à temperatura ambiente, com fins sintéticos, desenvolvidos sobretudo pelo nosso grupo al.

J. Catai.

Catai. A:

Chem. 2009, 297, 35-43] ou de degradação de poluentes, nomeadamente corantes [M.D. Assis & co-workers, Int. Biodeterior. Biodegrad., 2008, 337-344]. No entanto em todas as pesquisas realizadas não foram encontradas quaisquer referências à oxidação de índole, síntese de índigo ou a sua oxidação na presença de metaloporfirinas.

Sumário presente pedido descreve um processo para a produção de índigo e/ou seus derivados, através da reação do indole e/ou seus derivados, na presença de peróxido de hidrogénio, etanol, como solvente, na presença do catalisador cloro[meso-tetra(4-N,N-dimetilamino-2,3,5, 6tetrafluorofenil)porfirinato]ferro(III) , sem a adição de aditivos e com um tempo de reação de 20-30 min.

Numa forma de apresenta grupos realização preferencial, o indole não substituintes nas posições 2-, 3- e é selecionado de um grupo compreendendo indole, alquilindoles, índoles halogenados, nitroindoles, acilindoles, fenoxi-indoles, alquoxi-indoles, índoles ácidos carboxílicos e esters, N, N-dialquilindoles e índoles sulfonados.

Numa forma de realização preferencial, a proporção molar de reagentes indole : H₂O₂: catalisador é de 1:2:0,003.

Numa outra forma de realização preferencial, a reação decorre a uma temperatura entre 0°C e 100°C, de preferência entre 17°C a 25°c.

Ainda numa outra forma de realização preferencial, a reação é terminada com introdução da mistura reacional em água cuja temperatura é superior a 80°C.

Descrição geral presente pedido descreve uma nova metodologia baseada na aplicação de metaloporfirinas sintéticas como catalisadores para promover a oxidação do indole a indigo pelo peróxido de hidrogénio, em etanol, sem outros aditivos. Nomeadamente, é utilizada uma nova porfirina de ferro (III), extensamente substituída com átomos de fluor e grupos dimetilamina e a metodologia proposta, resulta de um estudo das condições reacionais para uma produção otimizada do corante indigo.

A reação é realizada em etanol (um solvente barato, não tóxico, não nocivo, biodegradável ou reutilizável) e utiliza um oxidante verde, o peróxido de hidrogénio aquoso (água oxigenada). 0 peróxido de hidrogénio é o segundo oxidante preferível, depois do oxigénio, em termos ecológicos e económicos devido ao seu relativo baixo custo e ao facto de originar a água como único subproduto.

Os tempos de reação são significativamente mais curtos, relativamente às outras metodologias descritas, sendo a formação do precursor 3-indoxilo realizada à temperatura ambiente, num único passo reacional. 0 indigo puro é obtido por indução da precipitação a partir do meio reacional e filtração.

Contrariamente à atual produção industrial de indigo, na presente invenção não são usados compostos químicos corrosivos como ácidos ou bases e o peróxido de hidrogénio é utilizado em elevada diluição (0,5% m/v partindo de uma solução a 30% m/m).

No novo processo é possível uma redução quer de energia quer da quantidade de e toxicidade dos reagentes a usar, o que faz com que seja uma metodologia competitiva em termos de custos, relativamente aos processos de referência atualmente no mercado, atendendo a que com a utilização em larga escala será possível baixar o preço do catalisador. É também a primeira vez que as metaloporfirinas são aplicadas como catalisadores em procedimentos que usam o etanol como solvente reaecional.

Globalmente com este processo obtém-se uma significativa do impacto ambiental da produção de indigo relativamente produção industrial atual que requer temperaturas elevadas, longos tempos de reação, vários passos reacionais e processos de purificação sofisticados. É também um processo significativamente mais simples e mais económico, relativamente à produção natural de indigo ou à possível implementação de processos baseados em metodologias biocatalíticas.

Todos os outros produtos da reação nas condições otimizadas (reação 1) foram isolados, identificados e quantificados, alguns têm potencial sintético ou podem ser reconvertidos a indole por redução (nomeadamente o oxo-indole). 0 meio reacional no final da reação (após precipitação do indigo) poderá ser usado como combustível.

conteúdo científico da presente comunicação inclui uma comparação da eficiência de produção de indigo com métodos catalíticos com outra metaloporfirina, com a utilização de [V0(acac)2] como catalisador e com a oxidação não catalítica com um perácido em etanol e em solvente não prótico.

As principais vantagens desta metodologia para a síntese do indigo são:

• A eliminação de compostos químicos corrosivos: o procedimento utiliza um oxidante verde (peróxido de hidroqénio), um solvente não poluente e não são usados bases ou ácidos.

• Comparativamente aos processos industriais baseados na metodologia de Pfleger (Degussa, DRP n° 137955, 1901), este processo leva a uma maior economia atómica que se define como a razão entre número de átomos de reagentes consumido e o número de átomos de produto obtido e evita-se a produção de elevadas quantidades de produtos corrosivos e tóxicos, usados em grande quantidade na síntese industrial.

• A produção do precursor 3-indoxilo realiza-se à temperatura ambiente (17-24°C) e com tempos de reação curtos (20 minutos); ao contrário das temperaturas elevadas usadas no processo industrial (200°C) consequentemente, o processo requer um menor consumo de energia.

• O indigo é recuperado da reação com elevada pureza após induzida a precipitação e filtração (> 99%), evitando passos posteriores de purificação. Os processos de purificação do indigo podem assumir uma parte importante nos custos do processo global de síntese [US Patent 5536842, Jul. 1996].

Abreviaturas

APT - espectroscopia de RMN de 13C com seleção de carbonos pelo número de protões ligados

CAT I - cloro[meso-tetra(4-N,N-dimetilamino2,3,5,6tetrafluorofenil) porfirinato] de ferro(III)

CAT II - cloro[meso-tetra(2,6-diclorofenil)porfirinato] de manganês(III)

COSY - correlação espectroscópica homonuclear bidimensional, em RMN

DMSO - dimetilsulfóxido d - sinal dupleto no espectro de RMN de 1H dt - sinal duplo tripleto no espectro de RMN de 1H

EI - espectrometria de massa com ionização por impacto eletrónico

EtOH - etanol

ES	espectrometria	de massa com	ionização	por
electrospray
FAB	espectrometria	de massa com	ionização	por
bombardeamento com átomos acelerados.
HMBC	correlação	espectroscópica	bidimensional
heteronuclear por detecção inversa a longa	distância,	em
RMN
HSQC	correlação	espectroscópica	bidimensional

heteronuclear por detecção inversa, em RMN m-CPBA - ácido meta-cloroperoxibenzóico

MeOH - metanol m/z - razão massa/carga em espectrometria de massa

NH4AcO - acetato de amónio

RMN de ^XH - espectroscopia de ressonância magnética nuclear de protão

RMN de ¹³C - - espectroscopia de ressonância magnética nuclear de carbono s - sinal singuleto no espectro de RMN

TLC - cromatografia de camada fina t - sinal tripleto no espectro de RMN de ^XH td - sinal triplo dupleto no espectro de RMN de ^XH

UV/Vis - espectroscopia eletrónica na região do ultravioleta/visível

Breve descrição das figuras

Para uma mais fácil compreensão da invenção juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem limitar o objeto do presente pedido.

Figura 1: Fórmula de estrutura base dos catalisadores ativos na produção de indigo usando o peróxido de hidrogénio como oxidante. Complexos metálicos de mesotetra-arilporfirinas com atividade catalítica na produção do indigo (CAT) onde M é um catião metálico, ferro ou manganês; R₂ a R₄ são grupos atractores de eletrões: halofenilo ou imidazólio onde: halo significa a presença de um a cinco átomos de halogénio; Χχ a X₈ representam átomos de hidrogénio; halogénio; grupo nitro ou espaçador para ligação a outras moléculas ou materiais de suporte.

Figura 2: Espectro de massa do catalisador CAT I ( [Fe (TF₄NMe₂) Cl] ) , obtido com modo de ionização em FAB positivo.

Figura 3: Espectro de ressonância magnética nuclear de ^XH do indigo isolado pela reação 1, descrita na presente metodologia, nas condições otimizadas.

Figura 4: a) espectro de absorção na região do visível dos compostos indigo e indirrubina (contaminante principal da produção de indigo a partir do indole) em diclorometano; b) espectros de absorção na região do visível das reações, descritas na presente metodologia, utilizadas na síntese do indigo em dimetilsulfóxido, no mesmo volume total, li) (CAT I - EtOH) ; 7 (CAT II - CH₃CN) ; 11 (m-CPBA - CH₂C1₂) ; 12 (m-CPBA - EtOH), em dimetilsulfóxido.

Figura 5: Fórmulas de estrutura do indigo, intermediários e coprodutos formados nas reações de síntese do indigo (1.1), descritas na presente metodologia, nas condições otimizadas e que foram isolados e caracterizados.

Descrição de formas de realização

Fazendo referência às figuras, algumas formas de realização vão ser agora descritas de forma mais pormenorizada, as quais não pretendem contudo limitar o âmbito do presente pedido.

A presente invenção descreve a produção de índigo, por oxidação catalítica do indole com peróxido de hidrogénio aquoso (água oxigenada) à temperatura ambiente na presença de metaloporfirinas (Figura 1), nomeadamente de uma porfirina de ferro(III) - CAT I - Cloro[meso-tetra(^-N,Ndimetilamino2,3,5,6-tetrafluorofenil) porfirinato] ferro (III) - [Fe (TF₄NMe2PP) Cl] ) . Podem também ser usadas outras porfirinas de Fe e Mn, nomeadamente a porfirina de manganês - CAT II - Cloro[meso-tetra(2,6diclorofenil)porfirinato] manganês(III) - [Mn(TDCPP)Cl]. As melhores condições para a síntese do indigo são o resultado de estudos de otimização das condições experimentais onde foram avaliados diversos parâmetros como o solvente, o catalisador porfirínico, a razão substrato/catalisador, o oxidante, a razão substrato/oxidante, entre outros (Tabela 1) . A metodologia foi também comparada com outras metodologias nomeadamente a oxidação não catalítica com ácido m-cloroperoxibenzóico e com outra metodologia catalítica, a oxidação na presença de [VO(acac)₂J.

Na Figura 5 encontra-se uma proposta do esquema reacional. Os compostos numerados foram isolados por cromatografia de camada fina e posteriormente caracterizados por estudos de espectroscopia de ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa.

Oxidação do indigo na presença de CAT I

Os melhores rendimentos em indigo (20%) foram obtidos com o catalisador designado por CAT I (Figuras 1 e 2), em etanol, usando peróxido de hidrogénio aquoso (água oxigenada) como oxidante do indole, sem outros aditivos (Tabela

1, Reação efetuada progressivamente durante 10 min, seguindo-se, após 20 minutos de tempo total de reação, a indução da precipitação do indigo a partir do meio reacional. O indigo foi obtido puro por filtração por papel de filtro (Figura 3).

O rendimento em indigo foi também confirmado por quantificação nas misturas reacionais finais por espectroscopia de UV/Vis (Figura de indigo em

DMSO (reação li) e por análise de RMN de protão da mistura reacional total (reação lii).

O isolamento dos produtos da reação permitiu quantificar os coprodutos formados: 2-oxoindole (1.2);

trimero (1.4), indirrubina (1.5) e o dimero

Os estudos permitiram verificar que a (1.6) (Figura 5 proporção de substrato/catalisador/oxidante é decisiva para a dos melhores rendimentos em indigo, uma vez que as condições reacionais devem, por um lado, levar à maior conversão de indole e, por outro lado, evitar a posterior do indigo [(A.J.

Kettle et al.

J. Biol. Chem.

2004, 279,

O aumento da quantidade de catalisador, diminuindo a razão substrato / catalisador para

200 leva a uma diminuição do rendimento isolado de indigo para

10% (Tabela

1, Reação 2) . Também a maior quantidade de catalisador, usando uma razão de substrato / catalisador de 400, leva ao isolamento de indigo com um rendimento de apenas

Quando se diminuiu a quantidade de peróxido de hidrogénio para metade (1 equivalente molar relativamente ao substrato, em vez dos 2 equivalentes molares usados nas reações anteriores), o rendimento isolado de indigo foi de

4%	(Reação 4).
Na	presença de CAT I, mas	usando	como solvente uma	mistura
de	metanol/diclorometano	(3:1),	também se forma	indigo

embora com rendimento de 10% (Reação 5) . A análise da mistura reacional total por RMN de ^XH mostrou a formação de produtos de degradação do indigo, como por exemplo a isatina (1.3) . Conclui-se portanto que não existe vantagem para o processo no uso deste solvente, a que acrescem maiores riscos ambientais.

Verificou-se ainda que tempos de reação longos não são favoráveis à produção de indigo, levando à sua degradação (Reação 6 e 6i) . Após 3 h, apenas são detetados vestígios de indigo e verifica-se o aparecimento de outros produtos no meio reacional, nomeadamente os compostos resultantes da oxidação do indigo e da dimerização dos monómeros reativos, nomeadamente 2-oxoindole (1.2) e isatina (1.3), indirrubina (1.4) e de outros produtos.

Nas condições da Reação 1 verificou-se que o rendimento em indigo não é alterado quando se aumenta a escala da reação scale-up (aumento da quantidade de reagentes e do volume reacional) até um fator de 1000. A experiência de scale-up com um fator de 100 foi repetida dez vezes a fim de se testar a reprodutibilidade do processo. O rendimento de indigo foi de 19+5%.

Oxidação do indigo na presença de CAT II

Estudos anteriores demonstraram que as melhores condições para a maior eficiência do CAT II requerem o uso de um solvente aprótico como o acetonitrilo e a adição de um co13 catalisador como o acetato de amónio; quando na presença de um álcool como solvente, requer a adição de imidazol e tempos de reação mais longos (S.L.H. Rebelo et al. J. Catai. 2005, 234, 76-87). A oxidação de indole na presença de CAT II foi realizada em acetonitrilo e usando acetato de amónio como aditivo. Obteve-se a produção de indigo com rendimento isolado de 3% (Reação 7), significativamente inferior ao obtido com o CAT I nas melhores condições (Reação 1). Esta reação foi repetida e a mistura reacional total foi analisada por RMN de ^XH (Reação 71) , o que confirmou o rendimento em indigo e permitiu ainda observar que a distribuição de produtos é diferente da obtida com CAT I, obtendo-se maiores percentagens de 2-oxoindole (1.2) e de indirrubina (1.4) como se pode verificar pelos resultados da Tabela 2. A alteração do solvente para tolueno leva à formação de produtos de oxidação do tolueno no meio reacional, como ácido benzóico, e portanto este não é um solvente adequado (resultado não incluído na Tabela). Alterando o solvente de reação para etanol e substituindo o aditivo por imidazol obteve-se alguma conversão (Reação 8); no entanto, ao fim de 20 min apenas se observou a formação de quantidades vestigiais de indigo.

Na presença de CAT II, foi ainda testado o oxidante na forma de aducto [ureia-peróxido de hidrogénio] a fim de se obter a libertação progressiva do oxidante e diminuição da percentagem de água no meio reacional (reação 9) . Este derivado mais caro e que leva a uma menor economia atómica, não trouxe vantagens em termos de rendimento de indigo ou de diminuição dos tempos de reação.

Para tempos de reação iguais ou superiores a 2 h, como se pode verificar pelos resultados para as reações 10 e 101), apenas são detetados vestígios de indigo e verifica-se o aparecimento de outros produtos no meio reacional, nomeadamente os compostos resultantes da oxidação do índigo e dimerização dos monómeros reativos, nomeadamente 2oxoindole (1.2) e isatina (1.3), indirrubina (1.4) e outros produtos.

Oxidação não catalítica do indigo

A nova metodologia foi ainda comparada com a oxidação não catalítica na presença de ácido m-cloroperoxibenzóico em solventes como etanol ou diclorometano (reações 11-12 e Figura 3b). Os rendimentos obtidos, respetivamente 9 e 2,5 %, são inferiores aos observados na presença de CAT I, formando-se ainda quantidades superiores de indirrubina (1.4). Portanto, não existe vantagem no uso deste oxidante caro e que leva ainda à introdução de ácido m-clorobenzóico no meio reacional.

Verificou-se também que a oxidação do índole não ocorre na ausência de catalisadores, mantendo as melhores condições para os catalisadores CAT I e II (Reações 13 e 14) . Estas reações foram controladas ao fim de 10 min, 1 h e 2 h.

A reação direta (sem catalisador) de índole com um grande excesso de peróxido de hidrogénio relativamente ao

substrato	(Reação 15),	a	pH>10,	leva	à	formação de
quantidades	vestigiais	de	indigo	e	de	indirrubina
observados	por controle	da	reação	por	cromatografia de

camada fina (TLC). No entanto, verificou-se que estes produtos são rapidamente destruídos provavelmente devido às condições em que é possível que ocorra a oxidação posterior de índigo e indirrubina, não sendo possível isolá-los.

Comparação com o sistema catalítico baseado no [VO (acac) ₂] na presença de diclorometano, usando hidroperóxido de t-butilo como oxidante (Reação 16), leva a produção maioritaria de indirrubina (1.4) e vestígios de índigo.

Estas condições não são competitivas com a presente metodologia em termos ambientais. Nas mesmas condições, mas alterando o oxidante para H2O2, não se obtém qualquer conversão de substrato (resultado não incluído na tabela 1).

Parte experimental

Reagentes

Os reagentes utilizados incluem indole 99%; peróxido de hidrogénio 30% (m/m); aducto ureia-peróxido de hidrogénio 98%; hidroperóxido de t-butilo (5.0-6.0 M em decano), adquiridos à Aldrich; o acetato de amónio p.a. foi adquirido à Merck. O etanol usado nos estudos laboratoriais foi adquirido à Merck e o etanol comercial usado no scaleup foi adquirido à Aga.

A síntese dos catalisadores utilizados encontra-se descrita na literatura [S.L.H. Rebelo et al. J. Catai. 2005, 234, 76-87]. A síntese do ligando porfirínico 5,10,15,20tetrakis-(pentafluorofenil)porfirina foi efetuada usando ácido acético como solvente em substituição da mistura de nitrobenzeno e ácido acético, como solvente mais nocivo. A complexação com sal cloreto ferroso para se obter o CAT I foi realizada segundo o método de Adler [A.D. Adler et al., J. Inorg. Nucl. Chem. 1970, 32, 2443-2445].

MS FAB⁺ [Fe(TF4NMe2)Cl], m/z [M-C1]⁺ = 1128 (Figura 2).

Para a cromatografia em camada fina usaram-se placas com sílica gel com indicador 60 F254, depois da eluição dos compostos, as folhas foram observadas sob luz ultravioleta a 254 e/ou 366 nm. Nas colunas de sílica usou-se sílica gel de 0,063-0,200 mm.

Reação 1:

CAT I; EtOH; 20 min; precipitação

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole e 1,1 mg de catalisador (CAT I, 0.3 %) em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 10 min. Após 20 min o indigo foi precipitado do meio reacional. A precipitação foi induzida vertendo a mistura num volume de água 2-5 vezes superior ao da mistura reacional, a uma temperatura perto do ponto de ebulição. Filtrou-se o precipitado escuro e lavou-se com água e depois com etanol. O precipitado foi analisado por RMN de protão em DMSO-d6 tendo-se confirmado a obtenção de indigo puro (1.1, Figuras 3 e 4). O rendimento em massa obtido foi de 20%. A fração residual obtida da lavagem do precipitado com água foi evaporada e a partir do seu espectro de RMN de ^XH em DMSO-d6 foi possível identificar os seguintes compostos e calcular os respetivos rendimentos: 2-oxoindole (1.2) 31%; isatina (1.3) 6%, indirrubina (1.4) 4% e o dímero (I. 6) 12%. A fração obtida após lavagem com etanol foi também evaporada e a análise por RMN de ^XH em DMSO-d6 revelou somente a presença do composto (1.5) 18% (Tabela

2) .

Reação li):

CAT I; EtOH; 20 min; coluna; UV/Vis

Realizou-se a reação nas condições da reação 1. Após 20 min passou-se a mistura reacional por uma pequena coluna de sílica gel e lavou-se a sílica com diclorometano:acetato de etilo (2:1) . 0 eluato foi levado à secura no evaporador rotativo e o resíduo obtido, contendo a mistura reacional, foi diluído num volume exato de DMSO. A quantidade de indigo foi determinada por espectrofotometria na região do Visível (Figura 2) por comparação com reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO. 0 rendimento calculado foi de 19%.

Reação lii):

CAT I; EtOH; 20 min; coluna; RMN de ^ZH

A reação foi realizada nas condições da reação li). Após passagem da mistura reacional pela coluna de sílica gel e evaporação à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO-d6 e obteve-se o espectro de RMN de ^XH da mistura. Para além de indigo (17% de rendimento) observou-se a formação de 2-oxoindole (1.2) 39%; isatina (1.3) 3%, indirrubina (1.4) 4% e do trímero

1.5, 15 % (Tabela 2). Os rendimentos são baseados no espectro de ^XH RMN da mistura reacional, não se observou o composto 1.6 que provavelmente ficou retido na coluna de sílica.

Reação 2:

CAT I; EtOH; mais catalisador; UV/Vis

Realizou-se a reação nas condições da reação li), mas com uma maior quantidade de catalisador, nomeadamente uma razão de substrato/catalisador (S/C) de 200 em vez de 300. O rendimento em indigo foi de 10%.

Reação 3:

CAT I; EtOH; menos catalisador; UV/Vis

Realizou-se a reação nas condições da reação 1 i), mas com uma menor quantidade de catalisador, nomeadamente uma razão de substrato/catalisador (S/C) de 400 em vez de 300. O rendimento em indigo, foi de 5 %.

Reação 4:

CAT I; EtOH; - H₂O₂; UV/Vis

Realizou-se a reação nas condições da reação li) mas com uma menor quantidade do oxidante, peróxido de hidrogénio, nomeadamente 1 equivalente molar relativamente ao substrato, em vez de 2 equivalentes molares. O rendimento em indigo, foi de 4 %.

Reação 5:

CAT I; MeOH: CH₂C1₂ 3:1; 20 min; UV/Vis

Realizou-se a reação nas condições da reação li), mas usando a mistura metanol:diclorometano (3:1) como solvente. O rendimento de indigo 10 %, foi inferior ao da reação 11), o controlo da reação por TLC evidencia a uma maior sobreoxidação do indigo pois é observada a formação de maior quantidade de isatina, um produto de oxidação do indigo.

Reação 6:

CAT I; EtOH; 3 h; TLC

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole e 1,1 mg de catalisador (CAT I, 0.3 %) em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 2 h. Após 3 h efetuou-se a evaporação do solvente e o isolamento dos produtos da reação por cromatografia de camada fina (TLC) preparativa. Não se obteve indigo. Os produtos isolados incluem 2-oxoindole (1.2); isatina (1.3) e trimero 1.4; por GC-MS verificou-se a formação de outros dimeros e produtos de fragmentação da estrutura do indole.

Reação 61):

CAT I; EtOH; 2 h; coluna; RMN de ^ZH

Realizou-se a reação nas condições da reação 6, mas após 2 h efetuou-se a passagem da mistura reacional por uma coluna de sílica gel e efetuou-se a eluição com diclorometano. 0 eluato obtido foi evaporado à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO-d6 e obteve-se o espectro de RMN de ^XH da mistura. Os resultados confirmam que não se obtém indigo e que ocorre a formação de 2-oxoindole (1.2); isatina (1.3); (trimero 1.4) e outros produtos.

Reação 7:

CAT II; CH₃CN; NH₄AcO; 20 min; coluna; UV/Vis

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se, em 4 mL de acetonitrilo, 35,1 mg (0,3 mmol) de indole, 1,0 mg de catalisador (CAT II, 0.3 %) e 20 mg de acetato de amónio (NH₄AcO). Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 10 min. Após 20 min, a mistura reacional foi passada por uma pequena coluna de sílica gel e esta foi eluída com diclorometano; o eluato foi levado à secura no evaporador rotativo e o resíduo obtido, contendo a mistura reacional, foi diluído num volume exato de DMSO. A quantidade de indigo foi determinada por

Visível (Figura

4) , por comparação com reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO. O rendimento calculado foi de 3%.

Reação 7i):

CAT II; CH₃CN; NH₄AcO; 20 min; coluna; RMN de ^ZH

A reação foi realizada nas condições da reação 7, mas após a passagem da mistura reacional por coluna de sílica gel e evaporação à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO-d6 e obteve-se o espectro de RMN de ^XH da mistura. Para além de indigo (cerca de 2.5% de rendimento estimado), observou-se a formação de 2-oxoindole (1.2) 64%, isatina (1.3) 6%, trímero (1.4) 5% e indirrubina (1.5) 7% (Tabela 2).

Reação 8:

CAT II; EtOH; imidazole; TLC

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole, 1,0 mg de catalisador (CAT II, 0.3 %) e 20 mg de imidazole em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 10 min. Após 20 min o controlo por TLC não quantitativo demonstrou uma baixa conversão de indole e a formação de indigo ao nível de vestígios.

Reação 9:

CAT II; CH₃CN; NH₄AcO; 20 min; aducto [H₂0₂-C0 (NH₂) ₂] ;

NMR

Realizou-se a reação nas condições da reação 7i), mas usando como oxidante o aducto [ureia-peróxido de hidrogénio]. Obteve-se indigo com cerca de 2.5% (rendimento estimado).

Reação 10:

CAT II; CH₃CN; NH₄AcO; 3 h; TLC

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se, em 4 mL de acetonitrilo, 35,1 mg (0,3 mmol) de indole, 1,0 mg de catalisador (CAT II, 0.3 %) e 20 mg de acetato de amónio. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 2 h. Após 3 h efetuou-se a evaporação do solvente e o isolamento dos produtos da reação por cromatografia de camada fina (TLC) preparativa. Não se obteve indigo.

Reação lOi):

CAT II; CH₃CN; NH₄AcO; 2 h; coluna; RMN de ²H

Realizou-se a reação nas condições da reação 7 mas, após 2 h, efetuou-se a passagem da mistura reacional por coluna de sílica gel e a eluição com diclorometano. O eluato foi levado à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO-d6 e obteve-se o espectro de RMN de ^XH da mistura. Os resultados confirmam a ausência de indigo e a formação de 2-oxoindole (1.2); indirrubina (1.5); dímero (1.6) entre outros produtos.

Reação 11:

m-CPBA; CH2CI2; 20 min; coluna; UV/Vis

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole em 4 mL de diclorometano. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionaram-se 103 mg de m-CPBA (0.6 mmol) e deixou-se a mistura em agitação durante 10 min. A mistura reacional foi passada por uma pequena coluna de sílica gel e lavada com diclorometano, o eluato foi levado à secura no evaporador rotativo. O resíduo obtido foi dissolvido num volume adequado e exato de DMSO e a quantidade de indigo determinada por espectrofotometria de absorção no Visível (Figura 4b) por comparação com reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO; o rendimento em indigo foi de 2,5%, tendo-se observado também a formação de indirrubina (1.4).

Reação lli) :

m-CPBA; CH2CI2; 20 min; coluna; RMN de ²H

A reação foi realizada nas condições da reação 11 mas após a passagem da mistura reacional em coluna de sílica gel e evaporação do solvente à secura no evaporador rotativo, o

resíduo	obtido	foi	dissolvido	em DMSO-d6 e obteve-se	0
espectro	de RMN	de	XH da mistura	. Para além de indigo (3	,4
%) observou-se	a	formação de	2-oxoindole (1.2) 13	0 0 f
isatina	(1.3) 4	0 0 f	trímero (1.4)	7%, indirrubina (1.4)	Ί 9/ 0

(Tabela 2).

Reação 1111) :

m-CPBA; CH₂C1₂; K₂CO₃; 20 min; coluna; UV/Vis

A reação foi realizada nas condições da reação 11 mas na presença de 19 mg de K2CO3. Após passagem da mistura reacional em coluna de sílica gel e evaporação à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO e a quantidade de indigo determinada por espectrofotometria de absorção no Visível por comparação com reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO; o rendimento em indigo foi de 3,6 %.

Reação 12:

m-CPBA; EtOH; 20 min; coluna; UV/Vis

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se 103 mg de m-CPBA (0.6 mmol) durante 10 min. A mistura reacional foi eluída através de uma pequena coluna de sílica gel e lavada com diclorometano e o eluato levado à secura no evaporador rotativo. 0 resíduo obtido foi dissolvido num volume adequado e exato de DMSO e a quantidade de indigo determinada por espectrofotometria de absorção na região do Visível (Figura 4) por comparação com reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO. 0 rendimento obtido foi de 9%, tendo-se observado também a formação de indirrubina (1.4).

Reação 12i):

m-CPBA; EtOH; 20 min; coluna; RMN de ²H

A reação foi realizada nas condições da reação 12, mas após a passagem da mistura reacional por coluna de sílica gel e evaporação à secura no evaporador rotativo, o resíduo obtido foi dissolvido em DMSO-d6 e obteve-se o espectro de RMN de ^XH da mistura. Para além de indigo, observou-se a formação de 2-oxoindole (1.2) 20%, isatina (1.3) 10%, trímero (1.4) 10%, indirrubina (1.5) 13 % (Tabela 2).

Reação 13:

Sem catalisador; EtOH

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de indole em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 10 min. A mistura reacional foi controlada por TLC. Não se observou conversão de substrato durante 2 h.

Reação 14:

Sem catalisador; CH₃CN; NH₄AcO

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se, em 4 mL de acetonitrilo, 35,1 mg (0,3 mmol) de índole e 20 mg de acetato de amónio. Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionou-se progressivamente peróxido de hidrogénio (0,6 mmol) durante 10 min. A mistura reacional foi controlada por TLC. Não se observou conversão de substrato durante 2 h.

Reação 15:

Sem catalisador; EtOH; excesso de H₂O₂; meio básico

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se 35,1 mg (0,3 mmol) de índole e 50 mg de Κ₂ΟΟ₃ em 4 mL de etanol. Colocou-se a mistura sob agitação magnética e adicionou-se progressivamentel mL de peróxido de hidrogénio (30 % m/m) e elevou-se a temperatura a 80°C. A mistura reacional foi controlada por TLC tendo-se observado a formação de quantidades vestigiais de índigo (1.1) e indirrubina (1.4) que rapidamente são destruídas no meio reacional.

Reação 16:

[VO (acac) ₂] ; CH₂C1₂; t-BuOOH

Num balão de fundo redondo de 25 mL dissolveram-se em 4 mL de diclorometano 35,1 mg (0,3 mmol) de índole e [VOfacacb], 2% . Colocou-se a mistura sob agitação magnética à temperatura ambiente e adicionaram-se 90 pL de solução de hidroperóxido de t-butilo. A mistura reacional foi controlada por TLC e após 20 min observou-se a formação de quantidades vestigiais de indigo, tendo-se observado maioritariamente a formação de indirrubina (1.4).

Reação 17

Scale-up

A reação 1 foi repetida em condições de scale-up multiplicando as quantidades de reagentes e solventes por fatores de 10, 100 e 1000. Tendo-se obtido um rendimento de 19+5% em todos os ensaios.

Caracterização dos produtos em DMSO-d6 e/ou em CDC1₃ indigo e os subprodutos da reação foram isolados e identificados por espectrometria de massa com ionização por impacto eletrónico (EI, 70 eV) ou por electrospray (ES) e por estudos de espectroscopia de RMN de ^XH, ¹³C, APT e correlações bidimensionais COSY, HSQC e HMBC. Os espectros de ^XH e ¹³C foram obtidos a 400 e 100 MHz, respetivamente, usando TMS como referência e à temperatura de 22°C.

Indigo (I.1)

RMN de ^XH (DMSO-ds) : 5=10,48 (s largo, 2H; NH) ; 7,61 (d, ³<JHH=7,7 Hz, 2H, H-4); 7,51 (t, ³Jhh=7,7 Hz, 2H; H-6); 7,33 (d, ³Jhh= 7,7 Hz, 2H, H-7); 6,95 (t, ³JhH=7,7 Hz, 2H, H-5); [E.M.J. Gillam et al., Biochem. 2000, 39, 13817-24, Supp. Info.]. Os sinais foram identificados por RMN de ^XH e COSY.

2-Indolinona ou 2-oxoindole (1.2)

RMN de XH (CDC13) :	5=8,32	(s largo, 1H; NH) ,	7.:	23 (d,
3Jhh=7,6 Hz, 1H, H-4	); 7,22	(t, 3Jhh=7 , 6 Hz, 1H,	H-6)	; 7,02
(t, 3<Jhh=7 , 6 Hz, 1H,	H-5) ;	6,88 (d, 3<Jhh=7, 6 Hz,	1H;	H-7) ,
3,54 (s, 2H; H-3).
RMN de XH (DMSO-d6)	: 5=10,'	36 (s largo, 1H; NH)	; 7,	19 (d,
3Jhh=7,3 Hz, 1H, H-4	); 7,16	(t, 3JHh=7,3 Hz, 1H,	H-6)	; 6,92
(t, 3<JHh=7,3 Hz, 1H,	H-5) ;	6,81 (d, 3<JHh=7,3 Hz,	1H,	H-7) ,
3,46 (s, 2H, H-3).
RMN de 13C (CDCI3) :	5=177,4	(C-2); 142,4 (C-7a);	127	, 9 (C-

6); 125,3 (C-3a); 124,7 (C-4); 122,4 (C-5); 109,6 (C-7);

36,1 (C-3).

MS (EI, 70 eV) m/z [M]⁺*=133; MS (ES⁺) m/z [M+H]⁺=134.

Isatina (1.3)

RMN de ^XH (CPC13) : δ=7,90 (s largo, 1H, NH) ; 7,63 (d, ³Jhh=7,7 Hz, 1H, H-4); 7,57 (td, ³Jhh=7,7 e 1,2 Hz, 1H; H-6); 7,13 (td, ³Jhh= 7,7 e 0,8 Hz, 1H, H-5) ; 6,91 (d, ³Jhh=7,7 Hz,

1H, H-7) .

RMN de ^XH (DMSO-ds) δ=11,03 (s largo, 1H, NH) ; 7,58 (td, ³Jhh=7,7 e 1,0 Hz, 1H, H-6); 7,50 (d, ³Jhh=7,7, 1H, H-4); 7,06 (td, ³Jhh=7,7 e 1,0 Hz, 1H, H-5); 6,91 (d, ³J_Hh=7,7, 1H, H-7) .

RMN de ¹³C (DMSO-d₆) : δ=184.3 (C-3), 159.3 (C-2), 150.6 (C7a), 138.3 (C-6), 124.6 (C-4), 122.6 (C-5), 117.7 (C-3a),

112.1 (C-7) .

MS (EI, 70 eV) m/z [M]⁺’=147.

Trímero (1.4)

RMN de ^XH (DMSO-d₆) : δ= 10,99 (s largo, 2H, NH) ; 8,16 (s largo, 1H, NH') ; 7,51 (t, ³Jhh=7,9 Hz, 1H; H-6'); 7,50 (d, ³Jhh=7,9 Hz, 1H, H-4'); 7,38 (d, ³Jhh=7,7 Hz, 2H, H-7); 7,35 (d, ³Jhh=7,7 Hz, 2H, H-4); 7,12 (d, ³Jhh=2,4 Hz, 2H, H-2); 7,05 (t, ³Jhh=7,7 Hz, 2H, H-5); 6,97 (d, ³JHh=7,9 Hz, 1H, H7'); 6,85 (t, ³Jhh=7,7 Hz, 2H, H-6); 6,74 (t, ³JHh=7,9 Hz,

1H, H-5') .

RMN de ¹³C (DMSO-ds) : δ= 201,0 (C-3'); 160,6 (C-7a' ) ; 137,5 (C-6'); 137,0 (C-3a); 125,7 (C-7a); 124,3 (C-4'); 124,1 (ΟΙ); 121,1 (C-5); 120,8 (C-7); 118,4 (C-6); 117,8 (C-3a');

117.1 (C-5'); 114,0 (C-3); 111,9 (C-7'); 111,7 (C-4); 67.7 (C-2').

Indirrubina (1.5)

RMN de ^XH (DMSO-ds) δ=11,02 (s largo, 1H, NH) ; 10,89 (s largo, 1H, NH') , 8,77 (d, ³Jhh=7,7 Hz, 1H, H-4'), 7,66 (d,

3 Jhh-7,7 Hz ,	1H,	H-4), 7,58 (t,	3<JHh=7,7 Hz, 1H,	H-6); 7,42
(d, 3<Jhh=7,7	Hz,	1H, H-7); 7,26	(td, 3<Jhh=7,7 e	1,2 Hz, 1H,
H-6'); 7,02	(t,	3Jhh=7,7 Hz, 2H	, H-5,5'); 6,91	(d, 3<JHh=7,7
Hz, 1H; H-7	' ) ·	[E.M.J. Gillam	et al., Biochem	. 2000, 39,
13817-24, Supp.	Info.]

MS (ES⁺) m/z [M+H]⁺=263.

Dímero (1.6)

RMN de ^XH (DMSO-d₆) : δ= 10,33 (s largo, 1H, NH) ; 10,18 (s largo, 1H, NH') ; 7,48 (d, ³Jhh=7,5 Hz, 1H; H-4); 7,28 (t, ³Jhh=7,5 Hz, 1H, H-6); 7,11 (t, ³Jhh=7,4 Hz, 1H, H-Ar'); 7,00 (t, ³Jhh=7,5 Hz, 1H, H-5); 6,76 (d, ³Jhh=7,5 Hz, 1H, H-7);

6.75 (d, ³Jhh=7,4 Hz, 1H, H-Ar'); 6,65 (t, ³Jhh=7,4 Hz, 1H, H-Ar'); 6,55 (s, 1H, OH); 6,17 (d, ³J_Hh=7,4 Hz, 1H, H-Ar') ; 4, 00 (s, 1H, H-3) .

RMN de ¹³C (DMSO-ds) : δ= 177,1 e 174,2 (C-2 e C-2'); 143,3 e 142,7 (C-7a e 7a'); 128,3 e 125,8 (C-3a e C-3a'); 128,4 (C6); 126,4 (C-4) ; 121,1 (C-5) ; 109,3 (C-7) ; 129,6; 123,6;

121,0; 109,6 (C-Ar), 75,5 (0-3'); 51,3 (C-3).

Indole (I.0) ^XH NMR (DMSO-d₆) : δ=10,06 (s largo, 1H; NH) ; 7,53 (d, ³Jhh=7,2 Hz, 1H) ; 7,39 (dd, ³J_Hh=8,4 e 0,8 Hz, 1H) ; 7,23 (t, ³Jhh=2,8 Hz, 1H) ; 6,95-7,10 (m, 2H) , 6,41-6.42 (m, 1H) .

Tabela 1. Produção de indigo em diversas condições reacionais e usando várias metodologias de quantificação.

Reação	Oxidante a)	Solvente	Catalisador b)	Aditivo	Tempo	η (%) (Metodologia) c)
1	h2o2	EtOH	CAT I	-	20'	20	(pp)d>
11)	h2o2	EtOH	CAT I	-	20'	19	(UV/Vis) e)
Ui)	h2o2	EtOH	CAT I	-	20'	17	(XH RMN) f>
2	h2o2	EtOH	CAT I S/C 200b)	-	20'	10	(UV/Vis) e)
3	h2o2	EtOH	CAT I S/C 400b)	-	20'	5	(UV/Vis) e)
4	H2O2, leq	EtOH	CAT I	-	20'	4	(UV/Vis) e)
5	H2O2	MeOH:CH2Cl2	CAT I	-	20'	10	(TLC) 9)
6	h2o2	EtOH	CAT I	-	3h	0	(TLC) 9)
6i)	h2o2	EtOH	CAT I	-	2h	0	(XH RMN) f)
7	h2o2	CH3CN	CAT II	NH4AcO	20'	3	(UV/Vis) e)
71)	h2o2	ch3cn	CAT II	NH4AcO	20'	2,5	(XH RMN) f)
8	h2o2	EtOH	CAT II	imidazole	20'	Vest.	(TLC) h)
9	Aductoa)	CH3CN	CAT II	NH4AcO	20'	2,5	(UV/Vis) e)
10	H2O2	ch3cn	CAT II	NH4AcO	3h	Vest.	(TLC) 9)
IOjJ	h2o2	ch3cn	CAT II	NH4AcO	2h	0	(XH RMN) f)
11	m-CPBA	ch2ci2	-	-	20'	2,5	(UV/Vis) e)
lli)	m-CPBA	ch2ci2	-	-	20'	3,4	(XH RMN) f)
lliij	m-CPBA	ch2ci2	-	K2CO3	20'	3, 6	(UV/Vis) e)
12	m-CPBA	EtOH	-	-	20'	9	(UV/Vis) e)
12iJ	m-CPBA	EtOH	-	-	20'	8,5	(XH RMN) f)
13	H2O2	EtOH	-	-	20';lh ;2h	0	(TLC)h)
14	h2o2	CH3CN	-	NH4AcO	20';lh ;2h	0	(TLC)h)
15	h2o2 exc.a)	EtOH	-	K2CO3	20';lh ;2h	Vest.	(TLC)h)
16	t-BuOOH	CH2C12	[VO(acac)2]		20'	Vest.	(TLC) h)

^a)A quantidade de oxidante, quando não indicada, foi de 2 equivalentes molares (eq.); exc. - excesso; Aducto - aducto ureia-peróxido de hidrogénio.

^b) A razão substrato/catalisador, quando não indicada, foi de S/C 300.

^c) Rendimento obtido e indicação da respetiva metodologia de obtenção utilizada. Vest. - Quantidades vestigiais.

^d) Rendimento isolado após precipitação e filtração do meio reacional.

^e)Rendimentos calculados por espectrofotometria de UV/Vis da mistura reacional total diluída em DMSO, por comparação com protão reta de calibração de soluções padrão de indigo em DMSO. ^f)Rendimentos obtidos através do RMN de da mistura reacional total em DMSO-d6.

^g)Reação separada por cromatograf ia de camada fina (TLC) preparativa.

^h)Controlo por cromatografia de camada fina (TLC).

Tabela 2. Rendimentos dos coprodutos obtidos durante a produção de indigo em diferentes condições reacionais. Rendimentos (%)^a)

Reação	2- oxoindole 1.2	Isatina 1.3	Trimero I . 4	Indirrubina 1.5	Dimero 1. 6
1; 111) b)	31	6	18	4	12
CAT I
7	64	6	5	7	N. D.b)
CAT II
111)	20	10	10	13	N. D.b)
m-CPBA; CH2C12
121)	13	4	4	7	N. D.b)

m-CPBA; EtOH

a) Rendimentos baseados nos espectros de ^bH NMR da mistura reacional total.

b) Valores médios dos ensaios obtidos.

c) N.D. - não determinado.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Processo para a produção de índigo e/ou seus derivados, caracterizado por compreender a reação do indole e/ou seus derivados, na presença de peróxido de hidrogénio, etanol, como solvente, na presença do catalisador cloro[meso-tetra(4-N,N-dimetilamino-2,3,5, 6- tetrafluorofenil)porfirinato]ferro(III) , sem a adição de aditivos e com um tempo de reação de 20-30 min.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o indole ser selecionado de um grupo compreendendo indole, alquilindoles, índoles halogenados, nitroindoles, acilindoles, fenoxi-indoles, alquoxi-indoles, índoles ácidos carboxílicos e ésteres, N,N-dialquilindoles e índoles sulfonados.
3. 3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a proporção molar de reagentes indole:H2O2:catalisador ser 1:2:0, 003.
4. 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a reação decorrer a uma temperatura entre 0°C e 100°C, de preferência entre 17°C a 25°c.
5. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a reação ser terminada com introdução da mistura reacional em água a uma temperatura superior a 80°C.