PT89745B

PT89745B - Processo de preparacao de compostos foto-activos de anidridos bismetileno-succ-inicos substituidos, de bismetileno-succinimidas substituidas e dos seus interm-ediarios

Info

Publication number: PT89745B
Application number: PT89745A
Authority: PT
Inventors: Harry George Heller; John Whittall
Original assignee: Traqson Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1994-03-31
Also published as: WO1989007597A2; GB8803881D0; ZA891160B; CN1037509A; JPH03503528A; WO1989007597A3; EP0334477A2; EP0334477A3; AU3284989A; EP0423127A1; YU36989A; PT89745A

Description

Μ Μ jT > C e j>C representam um resíduo hidrocarboneto policíclico em ponte, substituído ou não substituído, contendo 7 a 20 ãtomos de carbono num sistema policíclico, tendo o referido resíduo um plano de assimetria que é paralelo ao plano que inclui as

X ligaçães simples que se estendem do átomo de carbono C ao anel imido ou anidrido, sendo qualquer substituinte do resíduo hidrocarbilo policíclico em ponte escolhido entre grupos alquilo com 1 a 4 átomos de carbono, átomos de halogéneo e grupos hidroxilo, o qual compreende:

a) (i) fazer reagir a cetona (UI) com um succinato de dialquilo inferior (l/Π, R = alquilo inferior em ^)

CH.-COOR r>C*-C-COOR

I * -> I _r>C*-0 · I I ch₂-coor ch₂-cooh (VI) (VII) (VIII) para obter o produto de condensação VIII, (ii) esterificar o composto (VIII) para formar o diéster (IX, R = alquilo inferior) e reagir o diéster com uma cetona

2 P COP^ r>c*-<-cooR . , | · p cop ->

CHj-COOR (IX) r>c**c-cocH

-COOR (X) ou b)

X 2 (i) fazer reagir uma cetona P^XCOP^Z com um succinato de dialquilo inferior (VII, R = alquilo inferior, em ^)

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-3ch₂-coor

CH₂-C00H

P^lCOP² ·

CH₂-COOR

C-COOR

(VII) (XI) para obter um produto de condensação XI (ii) esterificar o composto XI para formar o diéster (XII, R = alquilo inferior) e reagir o diéster com uma cetona (VI)

CH₂~COOR '/

COOR f>C*O (VI) f>C*-C-COOR

I

-> C-COOH p^l<2 (XIII) (XII) hidrolisar o semi-éster X ou XIII, obtidos em a) ou b) respectivamente, para formar o ácido dicarboxilico correspondente; e converter o ácido dicarboxílico nos compostos de fórmulas Illa e Illb desejados por tratamento com um agente desidratante para formar um composto onde A é oxigénio e opcionalmente converter o(s) referido(s) composto(s) num composto onde A representa NR^ por reacção com uma amina H^NR^; ou

c) expor um isómero geométrico não fotoactivo de fórmula (Illc) ou (Illd):

(IIIc) (Illd)

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-4a luz ultravioleta.

□ presente invento refere-se ainda ao processo de preparação de intermediários.

Os compostos fotoactivos preparados por este invento são úteis na produção de meios de registo de dados e imagem.

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-5MEMORIA descritiva

Este invento refere-se a processos de preparação de uma nova classe de compostos fotoactivos. 0 invento também inclui a preparaçao de novos compostos intermédios úteis na produção de compostos fotoactivos e um novo processo de condensação de aplicação geral.

A express3o aqui usada composto fotoactivo significa um composto que sofre uma alteração estrutural (aqui referida como alteraçao fotoactiva) quando submetido a radiações electromagné ticas de um determinado comprimento, ou comprimentos, de onda s que sofre um retorno à sua estrutura original quando submetido à acção de energia térmica ou a radiações electromagnéticas de comprimento de onda diferente e onde as distintas formas estruturais interagem de modo diferente com as radiações electromagnéticas. Podem por exemplo apresentar características diferentes do espectro de absorção que podem manifestar, por si próprias, formas estruturais com diferentes cores observáveis e, frequentemente, com diferentes dispersividades e índices de refracção.

Os compostos fotoactivos acima definidos que sofrem muda_n ças de cor importantes na conversão entre as suas respectivas fo_r mas estruturais são aqui referidos como compostos fotocrómicos.

Os compostos fotocrómicos apresentam uma grande diversida. de de aplicações, p. ex. na produção de meios de registo de imagens e dados e em sistemas de exibição.

Uma classe importante de compostos fotocrómicos baseia-se no anidrido bismetileno-succínico ou composto fúlgido (i).

(I)

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-6Gstes compostos são exemplificados pelos descritos em GB-1442628, GB 1464603, GB 2002752 e US 4220708. Assim, por exem pio, a US-4220708 descreve e reivindica uma classe de compostos de fórmula

(II) onde X representa oxigénio ou NR., sendo R_r hidrogénio ou um gru□ □ po alquilo, arilo ou aralquilo;

R representa um grupo alquilo ou arilo;

A representa um grupo 3-furilo, 3-tienilo, 3-benzofurilo ou 3-benzotienilo; e

B representa um grupo adamantilideno ou o grupo

onde R^ e Rj, independentemente um do outro, representam um grupo alquilo, arilo ou heterocíclico contendo um anel 3-furilo ou 3-tienilo, ou um entre R2 θ R^ representa hidrogénio e o outro representa um grupo alquilo ou arilo.

Por selecção apropriada de substituintes nos grupos repre. sentados por A, isto é, 3-furilo, 3-tienilo, 3-benzofurilo e 3-benzotienilo e por selecção apropriada dos grupos X, R e B, podem obter-se compostos fotocrómicos com certas propriedades, Ds compostos de fórmula II em que B representa um grupo adamantilideno são os preferidos pois que possuem um quantum de eficiência elevado para o branqueamento das suas formas coloridas. Mostram também boa estabilidade térmica e a capacidade de sofrer um gran68 863

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-7de número de ciclos de variação de cor sem deterioração substancial do carácter dos esp gctron de absorção, em resultado da formação dos chamados produtos de fadiga de reacções secundárias irre versíveis.

Contudo, os compostos preferidos da US 4220708, em que B re presenta adamantilideno/uma produção cara, devido ao elevado custo da adamantanona usada como material de partida. Também aconte ce que, para os compostos conhecidos e as suas formas coloridas, apenas se pode usaç um número relativamente restrito de comprimejn .característicos tos de onda/para induzir uma alteração fotocrómica na estrutura e apenas estão disponíveis os compostos que apresentam uma faixa de comprimentos de onda de absorção característicos relativamente estreita. Estas desvantagens impõem limitações quando se deseje, por exemplo, uma produção em massa, de modo económico, de meios de armazenagem de dados, ou quando for necessário produzir um com posto fotocrómico com características ópticas que condigam com os comprimentos de onda característicos das fontes disponíveis de ra díações electromagnéticas, p. ex., lasers de díodo semi-condutor.

Uma outra dificuldade com muitos compostos já conhecidos é a sua limitada solubilidade em solventes orgânicos e limitada capacidade de formar soluções sólidas com materiais plásticos. Em muitos campos seriam desejáveis compostos fotocrómicos com uma s_o lubilidade maior do que a dos compostos já conhecidos. Por exemplo na produção de tintas de impressão de segurança e de vernizes é desejável que os componentes das tintas sejam solúveis na base líquida da tinta. Noutros processos de impressão, uma maior soljj bilidade melhoraria a formulação de soluções sólidas em materiais plásticos. De modo análogo, para produzir revestimentos uniformes e finos em meios de armazenagem de dados, é vantajoso usar um fluido de revestimento que contenha um composto fotocrómico dis. solvido. Os materiais fotocrómicos de solubilidade limitada coj? rentemente disponíveis não satisfazem estes critérios.

Desenvolvemos agora uma nova classe de materiais fotocrómicos que ultrapassam ou reduzem estas desvantagens dos materiais já conhecidos.

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Ά7

-8D_e acordo con un aspecto do presente inuento preparam-se compostos fotocrómicos de fórmula geral

(Illa) (Illb) onde os substituintes pQ P?, ^>C*, L>C^X e A s3o definidos do modo seguinte:

A representa oxigénio ou NR^ onde R¹ representa hidrogénio, alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, cicloalquilo com 5 a 12 áto mos de carbono, aralquilo com 7 a 9 átomos de carbono, arilo com 6 a 14 átomos de carbono, que podem estar substituídos com um ou mais halogéneos ou grupos alcóxilo com 1 a 20 átomos de carbono ou alquilarilo com 7 a 22 átomos de carbono;

pl representa um grupo 3-furilo, 3-tienilo, 3-pirrilo, 3-benzofurilo ou 3-benzotienilo, que pode estar n3o substituído ou substituído pelos substituintes abaixo definidos.

P representa um grupo alquilo em ^ci^ci ^oal^{0 ern} ^3-12’ ^ara^^c!^IJi·'·^{0 ern} £7 g» arilo em (que pode estar n3o subs tituído ou substituído por um ou mais átomos de halogéneo) ou alquilarilo em C_? 22’ ⁸ f >c e t. >C representam um resídua de hidrocarboneto p_o licíclico, em ponte, substituído ou n3o substituído, contendo 7 a 20 átomos de carbono num sistema policíclico, tendo o referido re síduo um plano de assimetria paralelo ao plano que inclui as liga ç?5es simples que se estendem a partir da átomo de carbono C e do anel imido ou anidrido, sendo qualquer substituinte do resíduo hi. drocarbilo policíclico, em ponte, escolhido entre grupos alquilo com 1 a 4 átomos de carbono, átomos de halogéneo e grupos hidróxj. lo.

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-9Definição ds Substituintes Opcionais

Ds substituintes opcionais nos grupos 3-furilo, 3-tienilo e 3-pirrilo podem estar nas posiçães 2- e/ou 5- e podem ser iguais ou diferentes; os substituintes opcionais nos grupos 3-benzofuri lo e 3-benzotienilo podem estar na posição 2.

Estes substituintes são definidos do seguinte modo:

os substituintes opcionais em 2 são escolhidos entre grupos alquilo em C^ θ aralquilo ;

os substituintes opcionais em 5 são escolhidos entre

(i)	grupos	alquilo em C^
(ii)	grupos	cicloalquilo em A-12’
(iii)	grupos	cicloalcenilo em C^
(iv)	grupos tuídos	arilo em Cg , não substituídos ou substi

(a) com um ou mais grupos alcoxilo, (b) com um grupo de fórmula -NR^Rg, onde R? e Rg representam, cada um, hidrogénio ou alquilo em C^ 2q °^u> juntamente com o átomo de azoto ao qual estão ligados, representam um grupo 1-pirrolidino, 1-piperidino ou 1-morfolino, ou (c) com um ou mais átomos de halogéneo, (v) grupos aralquilo em C? , (vi) átomos de halogéneos e (vii) grupos heterocíclicos escolhidos entre os grupos

2-tienilo, 3-tienilo, 2-furilo e 3-furilo, estando os referidos grupos heterocíclicos (vii) não substituídos ou substituídos com um ou mais grupos alquilo em C -j ou com átomos de halogéneos.

Como grupos arilo em Cg não substituídos ou substituídos, dentro da definição (iv) preferem-se os grupos fenilo não substituídos ou substituídos. Nestes grupos fenilo substituídos,

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-10os substituintes alcóxilo (a) e os substituintes halogéneos (c) podem estar nas posições orto e/ou para, e o substituinte -NR^Rg (b) pode estar na posição para.

X 2 >k 1 iK

De modo completo, os substituintes Ρ , Ρ , p> C , t>C e A nos compostos de fórmulas (Illa) e (Illb) definem-se, de acar do com o invento, do modo seguinte:

A representa oxigénio ou NR^ onde R^ representa hidrogénio, alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, cicloalquilo com 5 a 12 átomos de carbono, aralquilo com 7 a 9 átomos de carbono, arilo com 6 a 14 átomos de carbono, que pode estar substituído com um ou mais halogéneos ou grupos alcóxilo com 1 a 20 átomos de car bono, ou alcarilo com 7 a 22 átomos de carbono;

pl representa um grupo 3-furilo, 3-tienilo, 3-pirrilo, 3-benzofurilo ou 3-benzotienilo, estando os referidos grupos 3-furilo, 3-tienilo e 3-pirrilo não substituídos ou substituídos na posição 2 e/ou na posição 5, e estando os referidos grupos 3-benzofurila e 3-benzotienilo não substituídos ou substituídos na posição 2, sendo os referidos substituintes em 2, opcionais, escolhidos entre grupos alquilo com 1 a 20 átomos de carbono e grupos aralquilo com 7 a 12 átomos de carbono e sendo os referidos substituintes em 5, opcionais, escolhidos entre (i) grupos alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, (ii) grupos cicloalquilo com 3 a 12 átomos de carbono, (iii) grupos cicloalcenilo com 3 a 12 átomos de carbono, (iv) grupos arilo com 6 a 14 átomos de carbono, que podem estar não substituídos ou substituídos com (a) um ou mais grupos alcóxilo, (b) um grupo de fórmula -NR R onde R~ e R_o re(O f O presentam, cada um, hidrogénio ou alquilo com 1 a 20 átomos de car bono ou, juntamente com o átomo de azoto ao qual estão ligados, representam um grupo 1-pirrolidino, 1-piperidino ou morfolino ou (c) um ou mais átomos de halogéneo, (v) grupos aralquilo com 7 a átomos de carbono, (vi) átomos de halogéneo e (vii) grupos heterocíclicos escolhidos entre 2-tienilo, 3-tienilo, 2-furilo e 3-furilo, estando estes grupos 2-tienilo, 3-tienilo, 2-furilo e 3- furilo, não substituídos ou substituídos com um ou mais grupos, alquilo em ou com átomos de halogéneo;

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-112

P representa alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, cicl_o alquilo com 3 a 12 átomos de carbono, aralquilo com 7 a 9 átomos de carbono, arilo com 6 a 14 átomos de carbono, que pode estar não substituído ou substituído com um ou mais átomos de halogéneo ou alquilarilo com 7 a 22 átomos de carbono; e

X I X >C e representam um resíduo de hidrocarboneto poli cíclico, em ponte, substituído ou não substituído, contendo 7 a 20 átomos de carbono num sistema policíclico, tendo o referido resíduo um plano de assimetria paralelo ao plano que inclui as ligações simples que se estendem do átomo de carbono C e anel imido ou anidrido, sendo qualquer substituinte no resíduo hídrocarbilo poli, cíclico, em ponte, escolhido entre grupos alquilo com 1 a 4 átomos de carbono, átomos de halogéneo e grupos hidróxilo.

Numa classe preferida de compostos preparados pelo invenX i X to, os símbolos P>C e C representam a estrutura

r³r¹c-	CR¹	(CR¹R²)
		^12 CR^XR^Z	C*	(IV)
R³R¹(		/1 -CR¹	(CR^R²) n
onde cada R^ e	R² é,	independentemente	um do outro,	escolhido en

tre hidrogénio e alquilo em C. ,, cada R é independentemente es1 —u ₃ colhido entre hidrogénio e alquilo em C^ ou os dois grupos R formam juntos um grupo alquileno tendo até 6 átomos de carbono, e um entre m e n é 1 e o outro é 1 ou 0. Com maior preferência, um entre m e n é 1 e o outro é 0.

Numa classe preferida de compostos preparados pelo invenX I X to, os símbolos f^C e k?C representam a estrutura

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onde cada um dos substituintes R , ,1

3

R e R é definido como acima.

x 2 3

Na fórmula acima R , R e R são cada um, de preferência, hidrog_é nio ou metilo. Com grande preferência um, dois ou três dos átomos de carbono nas posiçBes 1, 4, 5 e 6 está substituído por um grupo 1 metilo e os restantes substituintes R nio.

3

R e R são todos hidrogjí

Exemplos específicos de residuos hidrocarbilo policíclicos representados por ^>0* e L>C* incluem os seguintes:

Note-se que os compostos de fórmula (III) podem existir sob diversas formas isómeras. Assim, por exemplo, os dois isómeros

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(IUb)

X I X são isómeros geométricos onde os grupos j=· > C e representam os dois modos possíveis de ligação do resíduo hidrocarbilo policíclico assimétrico à estrutura em anel que contém a parte A. Es. tes isómeros não são facilmente interconvertíveis porque as duplas ligações que ligam os grupos F~ > C^x e L > C* ao restante da molécula, evitam a rotação dos grupos (= > C e L· >C . Eles podem contudo ser interconvertidos por irradiação com luz ultravioleta.

Além do possível isomerismo geométrico podem ocorrer duas formas adicionais de isomerismo.

Uma destas formas de isomerismo ocorre em resultados dos X 1 X grupos f>C e U>C existirem em forma de enantiómeros (imagem no espelho).

Por exemplo no caso da estrutura Illa as formas enantioX X mórficas >C e >C do resíduo hidrocarbilo policíclico assirné tricô permitem que se escrevam as seguintes estruturas:

(Illa) (Illa·)

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-14Analogamente no caso da estrutura IIIb as formas enantiomórficas J ? C* e L >C^X do resíduo hidrocarbilo policíclico assimá trico permitem que se escrevam as seguintes estruturas

As diferentes formas isómeras podem apresentar propriedades fotocrómicas diversas devido às diferentes interacções entre o resíduo hidrocarbilo policíclico assimétrico e o grupo P³.

Assim, por exemplo, quando f >C e t>C representam a estrutura Va em cada um dos dois modos possíveis de ligação podem desenhar-se os seguintes isómeros geométricos:

X

Pode ver-se que num destes isómeros, o hidrogénio H da metina está relativamente perto de P³ enquanto que no outro o hidrogénio H da metina está relativamente perto dum carbonilo do anel de 5 elementos de cadeia.

Uma outra forma de isomerismo resulta da capacidade dos compostos de fórmulas Illa e IIIb existirem em diferentes configu

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-15rações helicoidais quer nos próprios compostos de fórmulas Illa e IIIb que dão origem a diferentes formas estruturais em espiral ciclizadas (diferentemente coloridas) resultantes das configurações helicoidais serem expostas a radiações electromagnéticas, de comprimento de onda seleccionado, necessário, quer nas formas estruturais em espiral formadas durante a ciclizaçâo.

As formas helicoidais do composto (Illa) podem ser representadas pelas seguintes estruturas:

(HlaA)

Note-se que o facto de um composto especifico de fórmula (Illa) poder ou nõo existir sob formas helicoidais separadas depeji de das identidades de e f e particularmente dos seus tamanhos relativos. Contudo mesmo se um dado composto (Illa) n3o existir em formas helicoidais separadas, podem surgir espirais separadas na estrutura ciclizada formada quando o composto é exposto a radi.a ções electromagnéticas de comprimento de onda caracteristico.

Note-se que para um composto da fórmula dada o número total de isómeros pode assim ser 8.

Cs compostos do invento de fórmulas (Illa) e (illb) podem existir num outro conjunto de formas isómeras em resultado de is£ merismo geométrico relativo à dupla ligaç<3o que liga o grupo P \ ao restante da molécula. Os compostos fotoactivos de fórmulas (Illa) e (Illb)

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(Illb) são assim isómeros geométricos fórmulas (illc) e (illd):

dos compostos não fotoactivos de

(Illd)

Os processos de síntese abaixo descritos podem produzir misturas de isómeros geométricos, incluindo não só os desejados compostos fotoactivos de fórmulas (illa) e (illb), mas também os compostos não fotoactivos de fórmulas (illc) e (illd). Em certos casos, factores estereoespecíficos podem produzir predominantemente compostos de fórmulas (Illc) e (Illd).

Contudo, os compostos de fórmulas (Illc) e (Illd) podem ser convertidos em compostos de fórmulas (Illa) e (illb) por exp.o sição à luz ultravioleta. A exposição de compostos de fórmulas (Illa) e (lIlb) ã luz ultravioleta pode também resultar na sua conversão /compostos de fórmulas (illc) e (Illd), isto é, a reacção é reversível e aparte o facto dos compostos de fórmulas (illa) e (Illb) serem fotoactivos, formar-se-á uma mistura em equilíbrio

GS ^{68 863}

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-17dos compostos de fórmulas (Illa-d). 0 facto dos compostos de fór, mulas (Illa) a (illb) serem fotcactivos permite porém que a exposição à luz ultravioleta seja usada para converter compostos de fórmulas (IIIc) e (Illd), quantitativamente, em compostos de fórmulas (111 a) e (IIIb). Como adiante ss explica tal exposição deverá ser feita, em geral, na ausência, praticamente total, de luz branca ou de luz monocromática do espectro do visível.

Como acima se indicou, os compostos de fórmulas (illa) e (Illb) são fotoactivos mas os compostos de fórmulas (IIIc) e (111 d) não o são. Quer dizer, apenas os compostos de fórmulas (Illa) e (illb) são capazes de sofrer uma alteração estrutural quando submetidos a radiações electromagnéticas de um comprimento, ou de comprimentos, de onda determinado e de sofrer um regresso às suas formas originais quando submetidos à acção de energia térmica ou de radiações electromagnéticas de outro comprimento de onda.

Os desejados compostos fotoactivos de fórmulas (Illa) e (Illb) podem assim ser preparados por um processo que faça uso das diferenças de propriedades dos compostos de fórmulas (illa-d), em especial a propriedade dos compostos (illa) e (illb) serem foto activas sem que o sejam os compostos de fórmulas (IIIc) e (Illd).

Este processo compreende a irradiação de um composto de fórmula (IIIc) ou (111 d) com radiações electromagnéticas, por exempla U.V. de 366 nm, capazes de converter o referido composto no seu isómero geométrico fotoactivo de fórmula (Illa) ou (Illb). Estas radiações electromagnéticas, p. ex. U.V. de 366 nm, provocam também nos compostos de fórmula (Illa) ou (illb), alterações estruturais fotoactivas.

Em resumo, a conversão provocada pela exposição de compos tos de fórmulas (IIIc) e (illd) à luz ultravioleta de modo a formarem compostos de fórmulas (illa) e (illb), é reversível e, como acima se indicou, produz uma mistura em equilíbrio de compostos de fórmulas (illa-d). Contudo, a exposição dos compostos de fórmulas (Illa) e (Illb) assim formados, às mesmas radiações electro magnéticas podem ter como resultado a produção bruta do produto de alteração fotoactiva, pois que o processo inverso da alteração

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-18fotoactiva é insignificante nessas condições de radiação, p. ex. de comprimento de onda de 366 nm. A alteração fotoactiva pode, evidentemente, ser invertida submetendo o produto de alteração fotoactiva a, p. ex., uma radiação electromagnética de comprimento de onda diferente do que provocou a alteração fotoactiva, p. ex., luz branca ou luz monocromática do espectro visível.

As reacções acima podem ser representadas do modo seguinte:

ultra-violeta (IIIc) e/ou (IHd)

Luz branca (Illa) e/ou (Illb) /b

Ultra-vi oleta

Produto de alteração fotoactiva

Num processo preferido, um composto de fórmula (IIIc) ou (111 d) é exposto a luz próxima do U.V. (300-400 nm). 0 resultado desta exposição é a produção do composto ou compostos acima referidos como Produto de Alteração Fotoactiva.

Como acima se indica, contudo, este Produto de Alteração Fotoactiva pode ser reconvertido nos desejados compostos fotoactjL vos de fórmulas (illa) e (illb) submetendo-o a radiações electromagnéticas de comprimento de onda apropriado, p. ex. luz branca ou luz na região do visível, absorvida pelo produto de alteração fotoactiva.

Como os compostos de fórmulas (Illa) a (llld) são quase incolores, não absorvem luz branca ou luz da região do visível e portanto não sofrem alterações fotoactivos quando expostos à luz branca.

Assim pode usar-se a seguinte sequência global de reacções para obter os desejados compostos fotoactivos de fórmulas (illa) e (Illb) com elevado rendimento.

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,) // t f tf

-19Processos de síntese

Compostos (Illa-d)

N/

Irradiar com luz próxima do U.V.

Produto de Alteração Fotoactiva

Irradiar com luz bra_n ca

Compostos (Illa) ou (illb)

Métodos Gerais de Síntese

Os compostos de fórmulas (Illa) e (illb) e os isómeros geométricos não-fotoactivos de fórmulas (Illc) e (illd) podem ser preparados por condensação de Stobbe, a partir de succinatos de dialquilo inferior, p. ex. succinato de dietilo.

Utiliza-se com vantagem uma modificação às condiçães convencionais da reacção de Stobbe que será discutida adiante em maior detalhe e que constitui um outro aspecto do invento.

Podem usar-se várias sequências de reacção, p. ex. as sequências referidas como Sequência 1 e Sequência 2, abaixo.

A preparação de compostos de fórmulas (Illa-d) pela Sequência 1 é a seguinte:

Sequência 1

Num primeiro passo, a cetona (VI) reage com um succinato de dialquilo inferior (VII , R = alquilo inferior em C^ )

CH₂-C00R f>C*=C-COOR f>C* = O + I ch₂-coor ch₂-cooh (VI) (VII) (VIII) para dar o produto de condensação VIII. A reacção realiza-se na presença de um catalisador alcalino como se descreve adiante em maior detalhe.

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-200 produto de condensação VIII é esterificado para formar o diéster (IX, R = alquilo inferior) que depois reage com a ceto na P¹C0P² f->C^X=C-COOH , C-COOR (X) f>C*=C-C00R .

| + P COP ch₂-coor (IX) seni— éster X é hidrolisado para formar o correspondente ácido dicarboxílico e depois convertido no desejado composto de fórmula III por tratamento com um agente desidratante (p. ex., um halogeneto de acilo) para formar um composto onde A é oxigénio, o qual por sua vez pode ser convertido num composto onde A represer» te NR , por reacção com uma amina H₂NR³.

Descreve-se em seguida a preparação de compostos de acordo com o invento pela Sequência 2.

Sequência 2

2

Num primeiro passo, pode-se fazer reagir uma cetona P COP com um succinato de dialquilo inferior (VII, R=alquilo inferior em C₁_₄) ch₂-coor

P¹C0P² + | ch₂-coor

CH₂-C00H .C-COOR // (VII) para obter um produto de condensação XI. A na presença de um catalisador alcalino como em maior detalhe.

(XI) reacção realiza-se adiante se descreve produto de condensação XI é esterificado para se obter

3 86 3

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-21o diéster ( X11, tona (Vi)

R=alquilo inferior) que depois reage com uma ce-

CH -COOR

I ²

C-COOR + pc^xo (VI) pC^X=C-C00R //

C-COOH

P¹ / P^Z (XII) (XIII) semi-éster (XIII) é hidrolisado para se obter o ácido dicarboxí1ico correspondente e é depois convertido nos desejados compostos Illa e Illb) como acima se descreveu.

Note-se que nas Sequências 1 e 2 acima descritas, os produtos de condensação de Stobbe VIII, X, XI e XIII podem ser prepa^ rados sob diversas formas de isómeros.

Assim o produto VIII pode ser obtido como uma mistura de isómeros E e Z pC =C-COOR (Vila)

L>C*=C-COOR (Vllb)

CH₂-C00H

CH₂-C00H produto X pode ser obtido como mistura de isómeros E,E, E,Z, Z,Z e Z,E.

pC^X=C-C00H L>C^X=C-CQOH pC^X = C-C00H k>C^X=C-COOH ^P \ // o C

P²

C-COOR ^pl- / n2/

C-COOR

C-COOR ^pk // pV^C

C-COOR (Xa) (Xb) (Xa¹) (Xb·) produto XI pode ser obtido como mistura de isómeros E e

Z.

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-22CH₂-C00H //

C-COOR

CH₂-C00H

C-COOR (Xla) (Xlb)

0 produto XIII pode ser obtido como mistura de isómeros
Ε,Ε, Ε,Ζ , Z,Z	e Z ,E.
fr>C^K=C-COOR 1	L>C*=C-COOR	f>C*=C-COOR	L>c*=c-coor I
, C-COOR <// 2^Z P^z	. C-COOR v\// c 2^Z P	_o C-COOR P \ // c P^lZ	1 _o C-COOR P²X / c P^lZ

(XlIIa) (XIIlb) (X11 Ia·) (XlIIb¹ )

X

Para preparar a classe de compostos em que ^>C represen ta uma das estruturas Ua-Vd acima indicadas, poderia usar-se a c.e tona correspondente de fórmula VIa’-VId’. As fórmulas (e os nomes triviais, quando os houver) destas cetonas são as seguintes:

Via

bic icl o/^-2.2. l_JZheptan-2-ona (norcânfora) biciclo/^-3.2.l_Toctan-3-ona

A»'·.

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tric icl odeca/5.2.1.0“ ’ J’-9-ona (tetra-hidro-diciclopentadie nona)

4,7,7-trimetil-biciclo/~2.2.1_7heptan-2-ona (iso fenchona)

As cetonas das Fórmulas referidas incluem a cânfora (Via' mas com grupos metilo nas posições 1,7,7) que se obtém como racemato (produzido sinteticamente) e como enantiómero d (obtido a partir de fontes naturais). De modo análogo a fenchona de origem natural é obtida em forma opticamente activa. Note-se que o uso 1 2 de enantiómeros simples de cetonas P COP permite obter formas opticamente activas dos compostos de fórmula III sem necessidade de separar os materiais de partida, os produtos intermediários ou os finais, em enantiómeros isolados.

Quando se realiza, de modo convencional, uma condensação de Stobbe onde uma acetona seja condensada com um succinato de di. -alquilo, a reacção decorre geralmente em etanol ou t-butanol, usando respectivamente etóxido de sódio ou t-butóxido de potássio, como catalisador. Em alternativa, a reacção realiza-se em tolueno, usando hidreto de sódio com resíduos de etanol, como catalisa^ dor.

Os rendimentos que se podem obter com os meios de reacção e catalisadores existentes podem ser baixos, especialmente quando os reagentes são impedidos estereoquimicanente. Verificamos agora, inesperadamente, que uma combinação especial catalisador/meio de reacção permite rendimentos mais elevados.

Assim, de acordo com este novo aspecto do invento, apresenta-se um processo de preparação de um produto de condensação entre um éster de ácido succinico de alquilo inferior (ou um der_i

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5DR/PDG/paf/l5052

-24vado metilénico do ácido succínico onde pelo menos um dos átomos de hidrogénio dos grupos metileno está substituído por um substituinte que não interfere com a reacção) e uma cetona, processo que compreende fazer reagir o referido éster e a referida cetona na presença de um hidrocarboneto aromático, de preferência tolueno e um alcóxido de metal alcalino de preferência o t-butóxido de potássio.

De acordo com uma concretização preferida do processo do invento (Sequência l) proporciona-se um processo para preparar um composto de fórmula r>C*=C-C00R | (VIII) ch₂-cooh onde Re Jr >C são definidos como acima, o qual compreende a rea_ç ção de um succinato de dialquilo inferior de fórmula geraL

CH .COOR

I ² (UII)

CH₂.COOR onde R é definido como acima, com uma cetona de fórmula j^r>C^X=CO (XIII) onde é definido como acima, caracterizado por a reacção se realizar num meio reaccional que compreende toiueno e na presença de t-butóxido de potássio como catalisador.

composto resultante, de fórmula (UIIl) pode então ser esterificado para formar um composto de fórmula IX f>C^X=C-C00R ¹ | (ix)

CH₂-C00R

1 2 e reagir com uma cetona de fórmula P COP , onde P e P são definidos como acima, para formar um composto de fórmula (illa).

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-25De acordo com uma concretização preferida do invento (Sequência 2), proporciona-ce um processo para preparar um composto de fórmula ch₂-codh (XI) .C-COOR

2 onde R, P e P são definidos como acima, o qual compreende fazer reagir um succinato de dialquilo inferior de fórmula geral

CH„.COQR

I

CH₂.COOR (VII) onde R é definido como acima, com uma cetona de fórmula

P¹.P²CO (XIII)

2 onde P e P são definidos como acima, caracterizado por a reacção se realizar num meio reaccional que compreende tolueno e na presença de t-butóxido de potássio como catalisador.

composto resultante de fórmula (l/IIl) , pode então ser esterificado para formar um composto de fórmula IX ch₂-coor

C-COOR

e reagir com uma cetona de fórmula j^>C^xO (XIII), para formar um composto de fórmula (Illa).

A preparação de compostos de acordo com o invento será agora descrita através de exemplos, com referências aos Esquemas de Reacção e Desenhos de Fórmulas em anexo.

Θ63

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-26Exemplo 1

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb ; f⁷ >C* = b ic icl o/~ 2.2 . l_/hep tan-6-il i dino ; P^ = 2,5-dimetil-furan-3-ilo; P2=metilo; A = 0) P_or Condensação de Norcânfora (biciclo/~2.2.l_/heptan-6-ona (l)) com Succinato de Dietilo e Subsequente Reacção Com 2,5-Dimetil-3-acetil-furano

1.1 Preparação de E- e Z-biciclo/~*2.2 . l_7heptari-6-il ideno-succinato de etilo (2, R=H) e (3, R=H)

Dissolueram-se norcânfora (l) (100 g; 0,9 mole) e succinato de dietilo (174 g, 1 mole) em tolueno seco (150 ml) e juntou-se a solução gota a gota, agitandcçsuspensão de t-butóxirio de potássio (112 g, 1 mole) em tolueno seco (250 ml), inicialmente à temperatura ambiente. A reacção era exotérmica, a mistura reaccional aqueceu gradualmente até 60sC, e o t-butóxido de potássio dissolveu-se. Deixou-se a mistura reaccional sob agitação durante 3 horas. Juntaram-se água (l l) e éter (250 ml) e agitojj -se cuidadosamente a mistura num separador. 0 sal de potássio do semi-éster desejado Foi extractado pela fase aquosa que foi depois separada. A camada aquosa alcalina foi acidificada com ácido clorídrico concentrado. 0 semi-éster libertado foi cristaliza, do e separado por filtração. 0 rendimento de uma mistura 1:1 de semi-ésteres E- e Z- (2,3, R = H) foi de 155 g (76%). A estrutura e a estereoquímica foi estabelecida por espectroscopia de r.m.n..

1.2 Preparação do E- e Z-bicίο1ο/^~2.2. l_7hepta-6-ilideno-succinato de dietilo (2, R=Et) e (3, R=£t).

Os semi-ésteres misturados (155 g) foram fervidos com etanol (75 partes por volume), tolueno (225 partes por volume) e ácido clorídrico conc. (2 partes por volume) e a água foi retirada por via azeotrópica usando um dispositivo de Dean e Stark. 0 semi-éster não alterado foi extractado com solução de carbonato de sódio, a camada orgânica foi seca (sulfato de magnésio), filtrada e o solvente foi removido. Obteve-se o diéster como um óleo incolor, p. eb. 120-130Θ0 a 0,1 mm Hg constituído por uma mistura 1:1 de ésteres E- e Z-.

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-271♦Preparação de compostos fúlgidos fotocrómicos (4) a (5).

A mistura 1:1 de diésteres (21,5 g, 0,1 mole) e o 2,5-dimetil-3-acetilfurano (13,8 g; 0,1 mole) foram dissolvidos em tclueno (50 ml) e adicionados gota a gota, sob agitação, ao longo de 1 hora, a uma suspensão, arrefecida a gelo, de t-butóxido de potássio (ll ,2 g; 0,1 mole) em tolueno (150 ml). Quando se completou a adição, a mistura foi agitada por mais 2 horas, deixada aquecer até temperatura ambiente e agitada por mais 1 hora. Verteu-se a mistura sobre água gelada (200 ml), separou-se a camada aquosa e acidificou-se com ácido clorídrico 5M. 0s semi-ésteres libertados foram extractados com éter (2 x 150 ml), o extracto etéreo foi seco sobre sulfato de magnésio anidro e o solvente removido. Os semi-ésteres de resíduo (27 g) foram hidrolisados por fervura com hidróxido de potássio etanólico a 10%, durante 2 horas. Removeu-se o etanol e o sal di-potássico do diácido foi dis. solvido em água e acidificado com ácido clorídrico 2M.

diácido libertado foi extraído com éter (2 x 150 ml), seco sobre sulfato de magnésio anidro, filtrado e o solvente removi, do.

1.4 0 óleo residual foi tratado com cloreto de acetilo (100 ml) e o solvente removido. Tratou-se o resíduo com uma pequena quantidade de isopropanol o que provocou a separação de uma substância sólida que foi por duas vezes cristalizada a partir de éter de petróleo (p. eb. 60-80SC) obtendo-se cristais incolores de uma mistura de compostos fúlgidos. Estes compostos mostram uma nítida alteração de cor para o vermelho após exposição a radiação de 366 nm, que descolora após exposição a luz branca. Exemplo 2

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotocrómicos (Fórmulas

Illa e Illb; C^x=triciclodeca/~5.2.1.O²’⁶_7-8-ilidino; P^X=2,52

-dimetilfuran-3-ilo; P =metilo; A=0) Por Condensação de Triciclodeca/~5.2.1.O²’⁶_7-8 -ona Com Succinato de Dietilo e Subsequeri te Reacção Com 2,5-Dimetil-3-acetilfurano

Realizou-se uma sequência de reacçães análoga usando triciclodeca/~5.2.1.0 ’ _JT-8-ona (6) em lugar da norcânfora (l). A

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-28mistura resultante de compostos fúlgidos mostra propriedades foto crómicas semelhantes às propriedades fotocrámicas da mistura fúlgida (4 e 5) acima descrita.

Exemplo 3

Preparação de Compostos Fúlgidos Eotocrómicos (Fórmulas Illa e

Illb; >C^X=biciclooctan/~3.2.1_/-3-ilidino, P^ = 2,5-dimetil-fura.n 2

-3-ilo; P =metilo; A = 0) Por Condensação de Triciclodeca2 6 /^_5.2.1.0^z’^b_J7-8 -ona com Succinato de Dietilo e Subsequente Reacção com 2,5-Dimetil-3-acetilfurano.

Preparou-se biciclooc tan/^. 2.1_/-3-ona (7) e condensou-se ccm succinato de dietilo como acima se descreveu. 0 semi-éster (8) foi obtido a partir de tolueno e éter de petróleo, em cristais incolores, com um rendimento de 58%.

Exemplo 4

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; F > C^X= bici cl o/~2.2 . l_/hep tan-6-il i di no ; P^ = 2,5-dimetil furan -3-ilo; P =metilo; A=0) Por Condensação de Norcânfora (biciclo/—2.2.l_/heptan-6-ona (l)) Com Succinato de Dimetiio e Subsequente Reacção com 2,5-Dimetil-3-acetilfurano

Este exemplo é uma modificação do processo do Exemplo 1, mas utilizando succinato de dimetiio como material de partida.

4.1 A norcânfora (l) (100 g), succinato de dimetiio (140 g) e t-butóxido de potássio (105 g) em tolueno (500 cm⁵) deram, com um rendimento de 89%, uma mistura 1:1 de semi-êsteres (9; R=H) e (10; R=Me) (174 g).

4.2 A mistura l:lde semi-êsteres (9; R = H) e (10; R = H) (25 g; 0,11 mole), etanol (13,8 g; 0,3 mole) e ácido tolueno-p-sulfónico (l g) foram dissolvidos em tolueno (l00 cm⁵) e a solução subme tida a refluxo durante 4 horas, usando um dispositivo Dean e Stark para remover água. Depois deste tratamento e da remoção do solvente, o óleo residual foi destilado (p. eb. 160-1803C a 0,8 mm) obtendo-se a mistura de ésteres (9; R = Et) e (10; R = Et) com rend.i mento de 90% (25 g) comparado com o Exemplo 1, o rendimento global para o primeiro produto intermédio sintético foi aumentado

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SDR/PDG/paf/15052 •A

-29de 44/ para 80/, isto é, o rendimento foi duplicado.

4.3 Condensação de 3-acetil-2,5-dimetilfurano com a mistura

1:1 de Z e E-di me til és teres (9 e 10; R = Me). Uma mistura 1:1 de Z e E-dimetilésteres (9 e 10; R=Me) (56 g; 0,26 mole) e 2,5-dimetil-3-acetil furano (41,4 g; 0,29 mole) em tolueno (100 crt?) foi adicionada gota a gota sob agitação a t-butóxido de potássio (33 g; 0,3 mole) em tolueno (300 cm^) arrefecido até OSC em banho de gelo.

Quando a adição se completou, deixou-se a mistura reaccijo nal aquecer até à temperatura ambiente e depois verteu-se sobre água (750 cm^). Separou-se a camada aquosa e acidificou-se com ácido clorídrico concentrado. Os semi-ésteres libertados foram extraídos com éter (2 x 300 cn?), secos sobre sulfato de magnésio anidro, filtrados e o solvente removido. Quntou-se ao óleo residual uma solução de hidróxido de potássio (20 g) em etanol (200 cu?) e ferveu-se a mistura durante 3 horas. A maior parte do eta. noi foi separada por destilação e juntou-se propanol-2 (150 cm^).

Deixou-se a solução quente repousar durante a noite, sepa rou-se por filtração o sal dipotássico sólido, dissolveu-se em água (l l) e acidificou-se com ácido clorídrico concentrado.

óleo libertado foi extraído com éter (3 x 400 cij?) , seco como atrás, filtrado, e a maior parte do solvente removida. Quntou-se cloreto de acetilo (200 cn?), gota a gota, à solução, ao longo de 1 hora, agitou-se por mais 1 hora e removeu-se o solvente. Quntou-se éter de petróleo (p. eb. 60-809C) (400 cn?), juntamente com carbonato de sódio anidro (5 g) e carvão vegetal (l g), ferveu-se a mistura durante 10 minutos e filtrou-se quente. Após arrefecimento, separou-se uma mistura 1:1 de compostos fúlgi^ dos E,Z- e E,E-(l5; X=0) e (16; X=0), sob a forma de agulhas cor creme claro (12 g) (16% de rendimento).

Exemplo 5

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas

Illa e Illb; f^/C^x=biciclo/~ 2.2 . l_/hep tan-6-il idino ; P^ = 2,5-di2 metil-tiofen-3-ilo, P =metilo; A=0) Por Reacção de Norcânfora

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-30(biciclo/~2.2.l_7heptan-6-ona (l)) Com o Produto de Condensação de Succinato de Dimetilo, e 2,5-Dimetil-3-aceti 1-tiofeno.

Uma mistura 1:1 dos ésteres dimetílicos (9 e 10; R=Me) (30 g; 0,14 mole) e 2,5-dimetil-3-acetiltiofeno (25 g; 0,16 mole) em tolueno seco, foi adicionada sob agitação a uma suspensão de t-butóxido de potássio (17,2 g) em tolueno seco (200 cm^) arre fecido em banho de gelo. A mistura fria foi agitada (4 h) , deix_a da aquecer até temperatura ambiente e vertida sobre água (250 cm ) A camada aquosa foi acidificada com ácido cloridrico concentrado e os semi-ésteres oleosos libertados foram extraídos com éter e hidrolisados por fervura com hidróxido de potássio etanólico a 2 0% durante 4 horas. Quando se separou por destilação metade do etanol, juntou-se propanol-2 (200 c(tP) _{e a} solução quente foi dei. xada cristalizar durante a noite. Separou-se por filtração o sal dipotássico, dissolveu-se em água (l l) e acidificou-se com ácido clorídrico concentrado. Por adição de éter (l l) o diácido (l,3 g) separou-se e filtrou-se. 0 tratamento do extracto etéreo produziu uma goma à qual se juntou gota a gota, ao longo de 2 horas, cloreto de acetilo (200 cm^) e depois agitou-se por mais 2 horas. Por remoção do solvente obteve-se um resíduo sólido incolor que fo cristalizado em diclorometano e éter de petróleo (p. eb. 60-80SC) (1:4) obtendo-se o composto fúlgido E,Z (15; X=S) (5,3 g, 14%) seguido de uma segunda colheita de cristais constituída por uma mistura de compostos fúlgidos E,Z e E,E (15; X=S) e (16; X=S).

Exemplo 6

Preparação de Compostos fúlgidos fotoactivos (fórmulas Illa e Illb; (^>C^X=biciclo/~2.2 . l_/heptan-6-ilidi no ; P^ = 2- metil-5-f enil furan-3-ilo; P₂ = metilo; A = 0) Por Reacção do Produto de Condensa^ ção de Norcânfora (biciclo/~2.2.l_7-heptan-6-o na (l)) e Succinato de Dimetilo Com 3-Acetil-2-metil-5-fenil-furano

Condensação de 3-acetil-2-metil-5-fenilfurano (14) com uma mistura 1:1 de Z- e E-dimetilés teres (9 e 10; R=Me)

Uma mistura 1:1 de ésteres metílicos da norcSnfora (9 e 10; R=Me) (20 g; 0,09 mole) e 3-acetil-2-metil-5-fenilfurano (15 g; 0,08 mole) em tolueno seco (100 cm^), foi adicionada gota a gota, sob agitação, a uma suspensão de b-butóxido de potás-

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-31sio (12 g) am tolueno seco arrefecido a 09C em banho de gelo. Agitou-se a mistura durante 5 horas, deixcu-se aquecer até temperatura ambiente, verteu-se sobre água (500 cm ) e acidificou-se com ácido clorídrico cono..

Os semi-ésteres libertados foram separados e fervidos com hidróxido de potássio etanólico a 10^. Depois de arrefecer e repousar, o sal dipotássico do diácido separou-se e foi retirado por filtração. Dissolveu-se o sal em água (500 cm³), acidificou-se com ácido clorídrico concentrado e tratou-se com éter. Separou-se o diácido (2,7 g) que se retirou por filtração. A solução ácida foi extraída com éter (2 x 200 cm³) e o diácido foi separado como atrás.

□untou-se gota a gota cloreto de acetilo (150 cm³) ao diácido ao longo de 3 horas à temperatura ambiente. Removeu-se o solvente e o resíduo foi dissolvido em clorofórmio (100 cm³), lavado com solução de carbonato de potássio, seco sobre sulfato de magnésio, filtrado e o solvente removido. Dissolveu-se o resíduo em propanol-2 (50 cm³). Após repouso, cristalizou uma mistura de dois compostos fúlgidos fotocrómicos (E,Z) e (E,E) (17) e (18), (8,1 g) que foram separadospor recristalizações sucessivas e por separação à mão dos dois tipos diferentes de cristais.

Exemplo 7

Condensação de Bicicl0/^3.2.l_7octan-3-ona Com Succinato de Dietilo

7.1 Num processo modificado, uma solução de biciclo/^-3.2.1_7octan-3-ona (VIb’) (5 g; 0,04 mole) e succinato de dietilo (7 g; 0,04 mole), dissolvidos em tolueno (lO cm³), foi adicionada, gota a gota sob agitação, a uma suspensão de t-butóxido de potássio (5,38 g, l0;-a de excesso) em tolueno (50 cm ). Por tratamento como atrás obteve-se o semi-êster (23; R = H) com um rendimento de 90^.

7.2 Processo de re-esterificação semi-éster (23; R=H) (5 g; 0,021 mole) em metanol (l,36 g; 0,42 mole) foi dissolvido em diclorometano (5 g) e juntou-se gota a gota, sob agitação, Ν,Ndiciclo-hexilcarbodiimida

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-32(4,34 g; 0,021 mole) em diclorometano (lO g). Ferveu-se a mistura durante a noite. Separou-se por filtração o precipitado de diciclo-hexilureia, lavou-se o filtrado primeiro com ácido clorj. drico 5M para remover o excesso de reagente, e depois com solução diluída de hidróxido de sódio para remover o ácido que não reagiu. Secou-se a solução sobre sulfato de magnésio, filtrou-se e removeu-se o solvente. 0 éster dimetilico em bruto (23; R=Me) foi destilado sob vácuo elevado. Rendimento 27/ (p. eb. 190-2109C a 0,5 mm) .

Desenvolveu-se um processo melhorado de esterificação. 0 semi-êster (23; R=H), etanol e ácido p-tolueno-sulfónico em tolueno foram submetidos a refluxo num dispositivo de Dean e Stark para remover água. 0 rendimento do diêster (23; R = Et) usando este processo mais simples foi superior a 60/.

7.3 Síntese de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; f⁷ /^>C^X=biciclo/~3.2.1_7octan-3-ilidino; P³ = 2,5-dimetilfuran-3-il; P^=metil; A = D) diéster (23) (5 g, 18 mmole) e 3-acetil-2,5-dimetilfura no (2,5 g, 18 mole) foram condensados pelo processo de Stobbe usari do t-butóxido de potássio (2,33 g) em tolueno (85 cm³). Os senti-ésteres foram obtidos com um rendimento de 72/ e hidrolisados por fervura com hidróxido de potássio etanólico a 10/ (100 cm³) durante a noite. A solução foi concentrada e o sal de potássio do diácido separado foi retirado por filtração, dissolvida numa pequena quantidade de água e cuidadosamente acidificado com ácido clorídrico. 0 diácido libertado foi extraído com éter. 0 extrajg to foi seco (MgSO^), filtrado e o solvente removido obtendD-se o diácido em bruto (3,15 g; 85/ de rendimento).

Dissolveu-se o diácido (l ,13 g; 3,3 mmole) em éter e trja tou-se com cloreto de acetilo. Removeu-se o solvente obtendo-se o composto fúlgido em bruto que foi extraído com éter de petróleo (p. eb. 80-100SC), a solução concentrada e os cristais do composto fúlgido separados. A comparação dos cristais preparados deste modo, com a amostra preparada pelo processo alternativo descrito no Exemplo 8.3, usando espectroscopia, 13C e 1 H, de r.m.n. e es68 863

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-33pactoscopia de u. v./visível, indicou que as amostras eram difere_n tes isómeros do Composto (26). A comparação dos espectros com o da amostra anteriormente obtida indica que a amostra anterior é o isómero Z e a amostra obtida nesta experiência é o isómero (E) (16, X=0).

Isto não significa necessariamente que se forma apenas um isómero em cada processo sintético mas que, para, cada processo, apenas um isómero foi isolado.

Exemplo 8

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotocrómicos (Fórmulas Illa e Illb; >C^x=biciclo/^— 3.2.1_7octan-3-ilidino, P^ = 2,5-dimetil-furan-3-ilo; P^=metilo; A = 0)

Este exemplo ilustra um processo alternativo tendo a ordem invertida das duas reacçSes de condensação. Neste processo o 3-acetil-2,5-dimetilfurano reage primeiro com o succinato de dieti lo e finalmente ê condensado com a biciclo/^-3.2.l_7octan-3-ona

8.1 Preparação de E- e Z-etil-2,5-dimeti 1-3-furil-etilideno-succina tos

3-acetil-2,5-dime tilfurano (10 g; 0,0723 mole) e succina to de dietilo (12,6 g; 0,0723 mole) foram dissolvidos em tolueno (50 cn?) e adicionados gota a gota, sob agitação, a uma suspensão de t-butóxido de potássio (9,2 g; 10% de excesso) em tolueno (150 cn?) aquecidos inicialmente a 65SC. Agitou-se a mistura reaccional à temperatura ambiente durante a noite. Verteu-se a mistura reagente sobre água e extraíu-se até que a cor vermelha escura da camada de tolueno desaparecesse. Acidificou-se a camada aquosa com ácido clorídrico conc. e extraíram-se com éter os semi-ésteres oleosos (24 e 25; R = H) libertados. Secou-se a cama da etérea sobre sulfato de magnésio, filtrou-se e removeu-se o solvente obtendo-se uma colheita de semi-ésteres em bruto (95%).

8.2 E- e Z-dietil-2,5-dietil-3-furilêtilideno-succinatos

0s semi-ésteres em bruto (24 e 25; R=H) (19 g) foram re-esterificados por fervura em etanol (9,3 g) e em ácido p-tolueno -sulfónico (0,24 g). 0 rendimento de diésteres (24 e 25; R=Et)

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-34(p. eb. 120SC a 10,5 mm) foi baixo m33 os semi-ésteres (24 e 25;

R=H) que não reagiram foram recuperados quantitativamente.

8.3 Condensação dos ésteres succínicos (24 e 25; R = Et) com biciclo/^-3.2.l_7octan-3-ona

Uma mistura dos diêsteres (24 e 25; R=Et) (5 g; 0,017 mole) e biciclo/~3.2.l_7octan-3-ona (2,11 g; 0,017 mole) em tolueno (10 cn?) , foi adicionada gota a gota sob agitação a uma sus. pensão de t-butóxido de potássio (2,29 g, 10/ de excesso) em tolueno (50 cm3 a 59C. Por tratamento como atrás, obtsve-se um rendimento de 77% de semi-êsteres (26 e 27; R = H). Os semi-ésteres (2 g; 5,4 mmole) foram hidrolisados por fervura com hidróxido de potássio etanólico a 10/ (25 cm^). Removeu-se o etanol sob pressão reduzida. Dissolveram-se os sais de potássio numa pequena quantidade de água e acidificou-se com ácido clorídrico. Os diácidos precipitados foram extraídos com éter, secos sobre sulfj3 to de magnésio, filtrados e o solvente evaporado. Os diácidos re siduais (l,44 g) foram dissolvidos em éter (50 cn?) e juntou-se cloreto de acetilo (10 cm\ 0 solvente foi removido sob pressão reduzida e o resíduo tratado com éter de petróleo (p. eb. 80-1009C). Juntou-se uma pequena quantidade de carbonato de sódio para elimj. nar vestígios de ácido,e carvão vegetal para retirar impurezas co loridas. Aqueceu-se a solução até à fervura e filtrou-se. Após arrefecimento separaram-se cristais.

As suas soluçães são fotocrómicas,sofrendo uma alteração de cor, do incolor ao vermelho que desaparece por acção da luz branca, demonstrando que no decorrer destas reacçãas, a dupla ligação endocíclica migrou em sentido inverso, obtendo-se o desejado composto fúlgido (E) com a dupla ligação exocíclica.

Exemplo 9

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotocrómicos (Fórmulas Illa e

Illb; f>C^X=triciclodeca/^-5.2.1.O²’⁶_7-8-ilidino; P¹=2,5-dime2 tilfuran-3-ilo; P =metilo; A = 0) Por Condensação da Triciclode__ 2 6 “7 ca/ 5.2.1.0 ’ _/-8-ona Com Succinato de Dimetilo e Subsequente Reacção com 2,5-Dimetil-3-acetilfurano

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-35__ 2 ό 7

Condensação de triciciodeca/^-5.2.1.0 ’ _7-S-ona (Tetra-hidro-diciclopentadienona (VIc¹)) com Succinato de Dimetílo

9.1 Uma solução de tetra-hidro-diciclopentadienona (300 g, 2 mole) e succinato de dimetílo (325 g; 2,05 mole) em tetra-hidrofurano seco (200 cm^), Foi adicionada lentamente a uma solução agitada de t-butóxido de potássio (240 g; 2,1 mole) dissolvido em tetra-hidrofurano seca (l,5 l). Quando se completou a adição agitou-se a mistura reaccional à temperatura ambiente por mais 4 horas. Ountou-se água (l l) e removeu-se o tetra-hidrofurano num evaporador rotativo sob pressão reduzida. Ountou-se água (l l) e extraiu-se a solução com éter (0,5 l). Separou-se a camada aquosa, acidificou-se com ácido clorídrico concentrado e extraíu-se o óleo libertado com éter (3 x 0,5 l). 0s extractos etéreos juntos foram secos (MgSO^), filtrados e o solvente removido. Ountou-se metanol (750 cn?) ao resíduo que foi aquecido até ebulição e juntou-se lentamente (3 h) cloreto de tionilo (125 cm ). Removeu-se o solvente, dissolveu-se o residuo em éter (l,5 l) e extraíu-se com solução de hidróxido de sódio IM para remover o ácido que não reagiu. 0 extracto etéreo foi seco (MgSO^), filtrado e o éter re movido. 0 óleo residual foi destilado no vácuo, obtendo-se uma mistura de ésteres dimetílicos puros (462 g, 85% de rendimento) p. eb. 135-1589C a 0,025 mm.

9.2 Uma mistura dos referidos ésteres dimetílicos (60 g; 0,2 mole) e de 3-acetil-dimeti1Furano (30 g; 0,2 mole) em toiueno s_e co, foi adicionada gota a gota (l,5 h) a uma suspensão agitada de t-butóxido de potássio (27 g; 0,22 mole) em toiueno seco (300 cm^) arrefecido até abaixo de 59C em banho de gelo/sal. A mistura foi agitada (2 h) e juntou-se água (0,5 l). Separou-se a cama da de toiueno. Acidificou-se a camada aquosa com ácido clorídrico concentrada e os semi-ésteres libertados foram extraídos com éter (2 x 400 cu?), Secou-se (MgSO^) α extracto etéreo, filtrou-se, removeu-se o solvente e hidrolisaram-se os semi-ésteres do residuo por fervura (4 h) com hidróxido de potássio etanólico a 10% (200 cm ). Depois de repousar (2 dias) o sal de dipotássio é separado por filtração, dissolvido em água (400 ci?) e cuidadosamente acidificado com ácido clorídrico concentrado.

/5

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-36Os diácidos libertados foram extraídos com éter, secos (f-igSO^) , filtrados e o solvente removido. Os diácidos do resíduo foram submetidos a cromatografia flash sobre sílica-gel (100 ç) usando éter de petróleo (p. eb. 6 0-8 09 C) como eluente. Removeu-se o solvente, obtendo-se os ácidos (5 g) que foram dissolvidas em éter (200 cn?) e juntou-se cloreto de acetilo (25 cm ) gota a gota, sob agitação. Duas horas depois removeu-se o sclvente e os compostos fúlgidos do resíduo foram purificados por cromatografia sobre síiica-gel usando éter de petróleo como eluente. Co_n centraram-se as fracçães, separando-se, após repouso, uma mistura dos dois compostos fúlgidos fotocrómicos (mistura de isómeros Ε,Ζ e E,E) que foram cristalizados em éter de petróleo, obtendo-se os isómeros E,E e E,Z puros (450 mg). 0 rendimento global relativamente fraco é atribuído à elevada solubilidade do produto em solventes orgânicos, tornando a cristalização difícil.

Exemplo 10

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotocrómicos (Fórmulas Illa e Illb; f^7-> C*= t riciclodeca/^-5.2.1. O² ’ 6/7-8-il i dino ; P^ = 2,5-dimetil_ ti ofen-3-ilo; P =metilo; A = 0) Por Condensação dos Esteres Dimetílicos do Exemplo 9.1 Com 3-Acetil-dimetiltiofeno

10.1 Uma mistura dos ésteres dimetilicos (60 g; 0,2 mole) obti da como no Exemplo 9.1 e 3-acetil-dimetiltiofeno (32 g; 0,2 mole) em tolueno seco, foi adicionada gota a gota (l,5 h) a uma suspensão agitada de t-butóxido de potássio (27 g; 0,22 mole) em tetra-hidrofurano seco (450 cm⁵) arrefecido até abaixo de 5SC em banho de gelo/sal. Agitou-se a mistura (2 h) juntou-se água (l l) e removeu-se o tetra-hidrofurano sob pressão reduzida. Extraíu-se a camada aquosa com éter e depois acidificou-se com ácido clorídrico concentrado. Os semi-ésteres libertados foram extraídos com éter (2 x 500cm^). Secou-se o extracto etéreo (MgS0^), filtrou-se, removeu-se o solvente e hidrolisaram-se os semi-ésteres do resíduo por fervura (4 h) com hidróxido de potássio etanólico a IO/ (500 cm^). Depois de repousar durante a noite, separou-se por filtração o sal dipotássico, dissolveu-se em água (l l) e ac_i dificou-se cuidadosamente com ácido clorídrico concentrado.

Pela adição de éter (500 cm⁵), separou-se uma substância

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& λ ^ν'

-37sólida incolor (2,7 g) que fci dissolvida em acetona (25 cn?) e tratada com cloreto de acetilo (10 cm^). Por remoção do solvente obteve-se uma substância sólida incolor que, por recristal ização nu ma mistura 1:5 de diclorometano e éter de petróleo, deu um compos to fúlgido não fatocrómico sob a forma de agulhas amarelo claro (1,7 g), por tentativa considerada como configuração Ζ. A camada aquosa fci re-extraída com éter (500 cn?), as camadas etéreas jun tas foram secas (MgSO^) e filtradas.

Ountou-se cloreto de acetilo (200 cm^) gota a gota ao fil trado, ao longo de 1 hora e deixou-se a mistura reaccional repousar durante a noite. A remoção de solvente deixou um produto que foi submetido a cromatogra fia flash sobre sílica-gel usando éter de petróleo como eluente. A fracção cromatográfica deu, por concentração, uma nova colheita de isómero Z (2,3 g).

10.2 Isomerização fotoquímica Z-E isómero Z de 10.1 (2 g) em tolueno (1,5 l) foi irradiado (24 h) com luz não filtrada a partir de uma lâmpada de mercúrio de pressão média contida numa cápsula de vidro p3ra imersão (foto-reactor Hanovia). Removeu-se o tolueno e submeteu-se a cromatografia flash o resíduo sobre sílica-gel usando éter de petróleo como eluente. Concentrou-se a solução e obteve-se, após repouso, o isómero E em cristais.

Exemplo 11

Preparação de Compostos Fúlgicos Fotoactivos (Fórmulas Illa e IlIbJ f^=r>C^X=biciclo/^_2»2.1_7heptan-6-ilidino P^ = 5-p-fluorof enil-2-metil-furan-2-ilo ; P =metilo; A = 0) Por Condensação de Norcâjg fora (biciclo/~2.2.l_7heptan-6-ona (l) com Succinato de Dietilo e Subsequente Reacção Com 3-Acetil-p-fluorofenil-2-metilfurano

Uma solução de 3-acetil-5-p-fluorofenil-2-metilfurano (ll g; 0,05 mole) e o éster dietílico (12 g; 0,06 mole) a partir da condensação de Norcânfora com succinato de dietilo, seguida de re-esterificação, Exemplo 1.1_7 em tetra-hidrofurano seco (50 cn?), foi adicionada, gota a gota, sob agitação, ao longo de 30 minutos, a uma solução de t-butóxido de potássio (6,5 g; 0,06 mole) em te tra-hidrofurano (250 cm\ arrefecido em banho de gelo/sal. Quando

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3DR/PDG/paf/l5052

-38se completou a adição, agitou-se (l h) a mistura reaccional, juntou-se água (0,5 l) e removeu-se o tetra-hidrofurano sob pressão reduzida num evaporador rotativo.

Acidificou-se a solução aquosa com ácido clorídrico concentrado e extraíu-se com éter (2 x 150 cm³). 0 extracto etéreo foi seco (f^gSO.), filtrado e o solvente evaporado. Ountou-se hidróxido de potássio etanólico a 10$ (75 cm ) ao resíduo, ferveu-se a mistura (l h) e deixou-se repousar durante a noite à temperatura ambiente. Separou-se por filtração o sal de potássio do diácido, dissolveu-se em água (300 cm³) e acidificou-se com ácido clorídrico concentrado. 0 ácido libertado foi extraído com éter (2 x 35 cm³), seco (MgSO,) e filtrado. Ountou-se cloreto de acetilo (50 cm ) ao filtrado etéreo. Duas horas depois removeu-se o solvente. Cristalizou-se parcialmente o óleo em resíduo. Lavaram -se os cristais com isopropanol, obtendo-se um dos isómeros (E) do desejado composto fúlgido sob a forma de cristais amarelo claro (0,4 g) com cerca de 10$ de outros isómeros. Obteve-se uma outra colheita de cristais a partir de isopropanol.

Exemplo 12

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e

Illb; >C^X= biciclo2f~2.2 . l_7hep tan-6-il idino ; P^=2-metil-5-p2

-metoxifenilfuran-3-ilo; P =metilo; A = 0)

Uma solução de 2-metil-3-aceti 1-5-(p-metoxifenil)furano (25 g; 0,11 mole) e 28,7 g, 0,11 mole da condensação de succinato de diatilo e NorcSnfora em tetra-hidrofurano (100 cm³), foi adicionada, gota a gota (5 h) sob agitação, a t-butóxido de potás. sio (14,6 g; 0,13 mole) em tetra-hidrofurano (500 cm³). Agitou-se a mistura reaccional à temperatura ambiente durante a noite. Ountou-se água (100 cm³) e removeu-se o solvente. Acidificou-se a solução aquosa e extraíu-se com éter. A camada etérea foi seca (MgSO^) e filtrada. 0 filtrado, após evaporação lenta, produziu o semi-éster sólido (13,2 g) e da solução etérea obteve-se um semi-éster oleoso impuro, vermelho escuro (33,3 g). 0 semi-éster sólido (13,2 g) foi hidrolisado por fervura com hidróxido de potás. sio etanólico a 10$ (300 cm³) durante 4 horas. Por arrefecimento e repouso, separou-se o sal dipotássico. Dissolveu-se em água e

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-39acidificou-se com ácido clorídrico concentrado. 0 diácido resultante (3,12 g) é extremamente sensível à luz ultravioleta e terna -se cor de púrpura à luz do sol não filtrada.

diácido (8,12 g) foi suspenso em clorofórmio (100 e agitado (12 h) com cloreto da acetilo (35 cm³). Removeu-se o solvente e triturou-se o resíduo em isopropanol (20 cm ). A parte sólida foi separada por filtração e recristalizada numa mistura 1:1 de acetato de etilo e éter de petróleo (p. eb. 80-1009C). 0 semi-éster oleoso (33,3 g) foi fervido (4 h) com hidróxido de potássio etanólico a 10% (500 cm ). Por tratamento idêntico ao anterior, obteve-se o diácido (5 g) que se dissolveu em clorofórmio

3 (20 cm ) e se tratou com cloreto de acetilo (25 cm ) agitando durante 12 horas.

Removeu-se o solvente e dissolveu-se o resíduo em éter de petróleo (p. eb. 80-1002C). Após repouso com evaporação lenta, separaram-se cristais da solução muito corada.

Exemplo 13

Preparação do Composto Intermediário 2,5-Dimetil-(2-metilpropanoi1)furano

Juntou-se anidrido 2-metilpropanóico (79,1 g; 0,5 mole) a uma solução agitada de 2,5-dimetilfurano (42,3 g; 0,44 mole) em diclorometano (400 cm ) arrefecido até 090. Juntou-se cloreto de estanho (IV) (14,6 g; 0,44 mole) em diclorometano (50 cm³), gota a gota agitando durante 4 h » mantendo-se a temperatura da mistura reaccional a 02C. A solução vermelho escuro foi agitada por mais 30 minutas e depois vertida numa mistura de gelo moído (150 g) e de ácido clorídrico concentrado (100 cm³). Separou-se a cama da orgânica, lavou-se com água, carbonato de sódio diluído e água de novo, secou-se (MgSO^) e filtrou-se. Removeu-se o solvente, o líquido residual foi submetido a destilação fraccionada, p. eb.

180SC a 1 mm. Obteve-se o 2,5-dimetil(2-metilpropanoil)furano como sólido amarelo claro cristalino (58,9 g; 81%).

Uma preparação igual, em escala semelhante, deu o 2,5-dimetil-(2-metilpropanoil)furano com 84% de rendimento após destil_a ção fraccionada.

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-40Exemplo 14

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos de Fórmulas Illa e

Illb ( r > C* = 4,7,7-trimetil-biciclo/^-2.2.l_7heptan-l-ilidino /~de1 2 rivado da isof enchona_J7, P = 2,5-dimetil Furan-3-ilo; P =metilo;

A = 0)

14.1 Preparação de isofenchona

Misturou-se álcool of-fenchílico (p. eb. 201-2SC) (295 g, 1,95 mole) com sulfato ácido de potássio (50 g) e destilou-se leri tamente (3 h) de modo ao produto destilar abaixo dos 1809C. 0 destilado que consistia principal mente em X- e (3- e Ίζ -fenchenos (p. eb. 157-9; 150-154, e 145-7SC respectivamente) foi adicionada a uma solução de ácido acético (550 c2) , ácido sulfúrico concentrado (50 cm ) e água (40 cm ). A mistura foi fervida (30 minutos), arrefecida e diluída com água (3 l). Extraíu-se o produto com éter (3 x 400 cn?) e os extractos etéreos juntos foram lavados com água e depois com uma solução IM de carbonato de sódio. Os extractos etéreos foram secos (MgSO^), filtrados e o sol. vente removido, deixando um óleo (270 g) que era essencialmente acetato de isofenchilo.

acetato de isofenchilo foi dissolvido em etanol (800 cnX)_fjuntou-se hidroxidode potássio aquoso preparado a partir de hidró xido de potássio (120 g) e água (200 cm^)_7 e ferveu-se (15 h). íiemoveu-se o etanol sob pressão reduzida e juntou-se água (l l). Extraíu-se o álcool isofenchílico com éter (3 x 0,5 l), secaram-se os extractos etéreos juntos (MgSO^) e filtraram-se. Removeu-se o solvente obtendo-se o álcool isofenchílico (225 g). Dissol. veu-se o álcool isofenchílico (180 g) em éter (0,751 l) e adicionou-se a gelo moído (l,5 kg) num balão de 5 1, arrefecido em banho de gelo/sal. Juntou-se rapidamente, ao longo de 30 minutos sob agitação vigorosa, ácido crómico /obtido a partir de cromato de sódio (240 g) em água (l,2 l) e ácido sulfúrico concentrado (300 g)_7.

Separou-se a camada etérea e extraíu-se a camada aquosa com éter (2 x 250 cn/), Juntaram-se as camadas etéreas, lavaram-se com água e depois com solução diluída de carbonato de sódio.

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-41Secou-se a camada etérea (MgSO^), filtrou-se s removeu-se o solvente. 0 óleo residual foi submetido a destilação fraccionada e obteve-se a isofenchona sob a forma de óleo incolor (86 g)p. eb. 197-205SC.

14.2 Condensação de isofenchona com succinato de dimetilo

Isofenchona (76 g; 0,5 mole) e succinato de dimetilo (101 g; 0,7 mole) dissolvidos em tetra-hidrofurano (100 cn?) foram adicionados sob agitação rápida a uma solução de t-butóxido de potássio (75 g; 0,7 mole) em tetra-hidrofurano (250 cn?).

Quando se completou a adição, agitou-se a mistura reaccional (3 h) removeu-se o tetra-hidrofurano sob pressão reduzida e juntou-se água (0,75 l). Extraíu-se a mistura com éter (500 cm ). Rejeitou-se a camada etérea, acidificou-se a camada aquosa e extraíu-se com éter (2 x 500 cm ). 0 produto sólido de auto-condensação do succinato de dimetilo separou-se e foi retirado por filtração.

Cs extractos etéreos juntos foram secos (MgSO^), filtrados e o sol. vente removido. Dissolveu-se o semi-éster (52 g) em bruto em metanol (100 cn?) e aqueceu-se até à fervura. Ountou-se gota a gota cloreto de tionilo (25 g) a esta solução fervente, ao longo de 3 horas. Ferveu-se a mistura reagente por mais 2 horas e removeu,

-se o solvente. 0 óleo residual foi dissolvido em éter (200 cn?), extraído com hidróxido de sódio diluído, lavado com água, seco (MgSO^) e filtrado. Removeu-se o solvente e o óleo residual foi submetido a destilação fraccionada. A fracção, p. eb. 130-155SC a 0,2 mm (23 g), continha o desejado éster dimetílico.

14.3 Preparação de Compostos Fúlgidos

Uma solução do diêster em bruto (23 g) e 3-acetil-2,5-dime tilfurano (16,5 g; 0,12 mole), foi adicionada gota a gota a uma suspensão de t-butóxido de potássio (14,3 g; 0,13 mole) em tolue no (125 cm ) arrefecido em banho de gelo/sal. Agitou-se a mistura (2 h) e juntou-se água (500 cr?). Separou-se a camada aquosa, acidificou-se com ácido clorídrico concentrado e extraíu-se com éter (2 x 250 cm ). Os extractos etéreos juntos foram secos (MgSO^), filtrados, o solvente removido e o semi-éster em resíduo foi hidrolisado por fervura (2 h) com hidróxido de potássio etanólico a 10% (150 cm ). Nenhum sal de potássio se separou após repouso du.

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-42rante 2 dias. Renoveu-ss o etanol, juntou-se água (200 cm³), ac_i dificou-se a solução com ácido clorídrico concentrado, os ácidos libertados foram extraídos com éter (2 x 200 cm³), secos ( Mg30^) , filtrados e o solvente removido. 0 óleo residual foi cromatografado em coluna de silica-gel usando éter de petróleo (p. eb. 60-8090) como eiuente. Removeu-se o solvente e óleo amarelo claro residual (6,2 g) foi tratado com cloreto de acetilo (25 cm³), de_i xado repousar durante 30 minutos e o solvente removido. 0 compos to fúlgido residual foi submetido a cromatografia flash em sil_i ca-gel usando éter de petróleo (p. eb. 60-8090) como eiuente para a primeira fracção e uma mistura 1:20 de acetato de etilo/êter de petróleo para a segunda fracção. A primeira fracção produziu um isómero fotocrómico dos compostos fúlgidos do título, em agulhas amarelo-claro (90 mg), mostrando ter uma configuração (E) do grupo furilo, nos estudos de r.m.n.. A sua forma fotocolorida verme lha tem um baixo quantum de eficiência para descolorar.

A segunda fracção é também fotocrómica e a sua forma fot_o colorida tem um quantum de eficiência muito mais elevado para de_s colorar indicando que a configuração do grupo isofenchilideno influencia a eficiência da descoloração.

Exemplo 15

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; f >C^x=biciclo/~2.2.1_7heptan-6-ilidino; P³=2-metil-5-(tiofen-2-il)-furan-3-ilo; P²=metilo; A=0)

D processo do Exemplo 1.3 foi repetido mas usando o 2-metil-3-acetil-5-(tiofen-2-il)-furano (20,6 g) em lugar de 2,5-dime til-3-acetilfurano.

0s compostos fotoactivos resultantes de fórmulas (Illa) e (Illb) coram para púrpura quando expostos a U.V..

Exemplo 16

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; 3C^X= bic icl o/~2.2 . l_7hep tan-6-il idi no ; P^R = 2-metil-5-(tiofen-3-il)furan-3-ilo; P²=metilo; A=0) processo do Exemplo 1.3 foi repetido, mas usando 2-metil-3-acetil-5-(tiofen-3-il)-furano (20,6 g) em lugar de 2,5-di68 863

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-43metil-3-acetilfurano.

Os compostos fotoactivos resultantes de fórmulas (111a) e (Illb) coram para púrpura quando expostos a U.V..

Exemplo 17

Preparação de Compostos Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; f >C^X=bicicl o/~2.2. l_/heptan-6-ilidino; P³ = 2-metil-5-(3-me ti 1 tiofen-2-il)-furan-3-ilo; P³ = metilo; A = 0) processo do Exemplo 1.3 foi repetido, mas usando 2-metil-3-acetil-5-(3-meti1tiofen-2-il)furano (22 g) em lugar de 2,5-dimetil-3-acetilfurano.

Os compostos fotoactivos resultantes de fórmulas (illa) e (Illb) coram para púrpura quando expostos a U.V.,

Exemplo 18

Preparação de Compostas Fúlgidos Fotoactivos (Fórmulas Illa e Illb; / >C*=biciclo/~2.2.l_/heptan-6-ilidino; P³=2-metil-5-(2,5-dimetil-tiofen-2-il)furan-3-ilo; P³=metilo; A=0) processo do Exemplo 1.3 foi repetido mas usando 2-metil-3-acetil-5-(tiofen-2-il)furano (20,6 g) em lugar de 2,5-dimetil-3-acetilfurano.

Os compostos fotoactivos resultantes de fórmulas (illa) e (Hlb) coram para púrpura quando expostos a U.V..

Exemplo 19-22

Os seguintes compostos foram preparados seguindo os processos dos Exemplos 15-18, mas usando triciclodeca/~5.2.1.O³’⁶_7-8-ona em lugar de norcânfora.

Fórmulas Illa e Illb; F >C*=triciclodeca 5.2.1.O²’⁶_7-8-ilidi1 7 no; P =2-metil-5-(tiofen-2-il)furan-3-ilo; P =metilo; A = 0

Fórmulas Illa e Illb; F ·* C*= trio icl odeca/ 5.2.1. O³ ’ ^_7-3-il i di no ; P³=2-metil-5-(tiofen-3-il)furan-3-ilo; P³=metilo; A=0

Fórmulas Illa e Illb; f > C*= tricicl odeca/^-5.2.1. O² ’ °_7-8-il idi no ; P =2-metil-5-(3-metil-tiofen-2-il)furan-3-ilo; P =metilo; A=0

9 86 3

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-44/”™ 6 *7

Fórmulas Illa e Illb; > C*= t ric ic lodeca/~5.2.1.0 ’ _7-8-ilidino5 P¹=2-metil-5-(2,5-dim3tiltiofen-2-il)furan-3-ilo; P²=metilo; A = 0

A seguinte fórmula estrutural representa o produto de alteração fotoactiva ciclizada que se pode formar a partir de compostos de fórmula Illa e Illb

onde Ρ², A, ^>C^X e L ?C^X são definidos como acima e (p%) é o resíduo de pl (como acima se definiu). Por exemplo quando P^ é 3-furilo, 3-tienilo ou 3-pirrilo, substituído ou não substituido, representa

Sub

X onde X ê oxigénio, azoto ou enxofre e S representa a substituição opcional. Quando P^ é 3-benzofurilo ou 3-benzotienilo, Θ representa

onde X é oxigénio ou enxofre e Sub representa a substituição opcional. Um exemplo de um composto ciclizada específica é

863

SDR/PDG/paf/15052 . ) *£?/*·

(_NC _ resíduo de norcânfora, -ilidino) isto 6, biciclo/2.2.1_7heptan-6-

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-46REIV INDICAÇÕES

- Processo de preparação de um composto fotoactivo de fórmula geral

(Illa) (Illb) onde

A representa oxigénio ou NR^ onde R^ representa hidrogénio, alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, cicloalquilo com 5 a 12 átomos de carbono, aralquilo com 7 a 9 átomos de carbono, arilo com 6 a 14 átomos de carbono, que podem estar substituídos com um ou mais halogéneos ou grupos alcoxilo com 1 a 20 átomos de car bono, ou alquilarilo com 7 a 22 átomos de carbono;

pl representa um grupo 3-furilo, 3-tienilo, 3-pirrilo, 3-benzofurilo ou 3-benzotienilo, estando os referidos grupos 3-furilo, 3-tienilo e 3-pirrilo não substituídos ou substituídos na posição 2 e/ou na posição 5, estando os referidos grupos 3-benzofurilo e 3-benzotienilo não substituídos ou substituídos na posição 2, sendo os referidos substituintes em 2 escolhidas entre grju pos alquilo com 1 a 20 átomos de carbono e grupos aralquilo com 7 a 12 átomos de carbono, e sendo os referidas substituintes em 5, opcionais, escolhidos entre (i) grupos alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, (ii) grupos cicloalquilo com 3 a 12 átomos de carbono, (iii) grupos cicloalcenilo com 3 a 12 átomos de carbono, (iv) gru pos arilo com 6 a 14 átomos de carbono, podendo estes grupos arilo estar não substituídos ou substituídos com (a) um ou mais grupos alcoxilo, (b) um grupo de fórmula -NR?Rg onde R? e Rg representam, cada um, hidrogénio ou alquilo com 1 a 20 átomos de carbono ou, juntos com o átomo de azoto ao qual estão ligados, representam um

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-47grupa 1-pirrolidino, 1-píperidino ou morfolino ou (c) com um ou mais átomos de halogéneo, (u) grupos aralquilo com 7 a 12 átomos de carbono, (vi) átomos de halogéneo e (vii) grupos heterocíclicos escolhidos entre os grupos 2-tienilo, 3-tienilo, 2-furilo e

3-furilo, estando estes últimos grupos 2-tienilo, 3-tienilo, 2-fu rilo e 3-furilo referidos, não substituídos ou substituídos por um ou mais grupos alquilo em j ou por átomos de halogéneo;

P representa alquilo com 1 a 20 átomos de carbono, cicl.o alquilo com 3 a 12 átomos de carbono, aralquilo com 7 a 9 átomos de carbono, arilo com 6 a 14 átomos de carbono que podem estar não substituídos ou substituídos com um ou mais átomos de halogéneo, ou alquilarilo com 7 a 22 átomos de carbono; e

X I X e t>C representam um residuo hidrocarboneto policíclico, em ponte, substituída ou não substituído, contendo 7 a 20 átomos de carbono, num sistema policiclico, tendo o referido resíduo um plano de assimetria que é paralelo ao plano que inclui as ligaçães simples que se estendem do átomo de carbono C ao anel imido ou anidrido, sendo qualquer substituinte do resíduo hidrocaj? bilo policiclico, em ponte, escolhido entre grupos alquilo com 1 a 4 átomos de carbono, átomos de halogéneo e grupos hidroxilo, caracterizado por compreender uma das seguintes sequências de reacçães:

Claims

pC^K=C-CODH _P>C*=C-COOR ,

I + PHOP

CH₂-C0CR

C-COCR // (IX) (X) (iii) hidrolisar o semi-éster (x) para formar o ácido d_i carboxílico correspondente, e (iv) converter o ácido dicarboxílico nos desejados compostos de fórmulas (illa) e (illb) , por tratamento com um agente desidratante, para formar um composto onde A ê oxigénio, e conver ter opcionalmente o(s) referido(s) composto(s) num composto onde A representa NR^ fazendo-c reagir com uma amina H NR^;

b) (i)

1 2 fazer reagir uma cetona P CDP com um succinato de dialguilo inferior (VII, R = alquilo inferior em C^ ) ch₂-coor

P¹C0P² + I ch₂-coor

CH -COOH > I ²

C-COOR (VII) (XI) para dar um produto de condensação (XI), (ii) esterificar o produto de condensação (XI) para formar o diéster (XII, R = alquilo inferior) e fazer reagir o diéster com uma cetona (VI)

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-49CH-COCR

I ^{1 2} ,C-COOR + |=>C^XO (VI)

-COOH (XII) (XIII) (iii) d icarboxí1ico hidrolisar o semi-éster (XIII) para correspondente, s formar o ácido (iv) converter o ácido dicarboxÍ1ico nos desejados compostos de fórmulas (Illa) e (Illb) por tratamento com um agente desidratante, para formar um composto onde A é oxigénio, e conver ter, opcional mente, o(s) referido(s) composto(s) num composto onde A representa Nr\ fazendo-o reagir com uma amina H^NR^»
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza X I X do por as partes f=>C e =>C ' terem a estrutura

R^{3 4}R^XC r³r¹c

CR’ \

/

CR (CR¹R²)

1 2 CR^R^Z

1_ (IV) (CR^XR²)

1 2 onde cada R e R , independentemente uns dos outros, são escolhidos entre hidrogénio e alquilo em C^ cada R³ é escolhido, inde. pendentemente, entre hidrogénio e alquilo em C^ ou os dois gru pos R juntos formam um grupo alquileno tendo até 6 átomos de car bono e um de entre m e n, é 1 e o outro é 1 ou 0.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracteriza do por um de entre men, ser 1 e o outro ser D.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracteriza. do por as símbolos j=>C^x e k>C^x representarem a estrutura

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SDR/PDC/paf/l5052

12 3 onde R , R e R são definidos como na reivindicação 2.
5 - Processo de acordo com as reivindicações 2 a 4, caraç. 12 3 terizado por cada R , R e R ser hidrogénio ou metilo.
6 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracteriza do por um, dois ou três dos átomos de carbono nas posições 1, 4,

5 e 6 serem constituídos por um grupo metilo e os restantes subs12 3 tituintes R , R e R serem todos hidrogénio.
7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza X I X do por as partes f > C e =>C serem escolhidos entre os grupos das fórmulas seguintes
8 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações ari teriores, caracterizado por P^ representar um grupo 2,5-di metil fui ran-3-ilo, 2,5-dimetiltiofen-3-ilo, 2-metil-5-fenil-tiofen-3-ilo,

2-metil-5-(p-metoxifenil)-furan-3-ilo, 2-metil-5-(p-fluorofenil)-furan-3-ilo, 2-metil-5-(tiofen-3-il)-furan-3-ilo ou 2-metil-5-(tiofen-2-il)-furan-3-ilo.
9 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações art

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-51teriores, caracterizado por P representar ura grupo metilo.
10 - Proc.esso de acordo com qualquer das reivindicações a_n

X I X terrores, caracterizado por p>C e =>C representarem um grupo biciclo/~2.2.l_7hept-2-ilideno, um grupo biciclo/~3.2.l_/octan-3-ilo, um grupo triciclodeca/5.2.1.0 ’ __/-3-ilo ou um grupo 4,7,7-trimetilbic icl o/”2.2.l_7hep tan-2-ilo.
11 - Processo de preparação de um composto fotoactivo de fórmulas (Illa) ou (Illb) como definidas em qualquer das reivindi. cações 1 a 10, caracterizado por um isómero geométrico não fotoactivo de Fórmula (IIIc) ou (illd):

(Illd) ser exposto à luz ultra-violeta.
12 - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracteri zado por a luz ultra-violeta ter um comprimento de onda entre 200 e 400 nm.
13 - Processo de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por os compostos de Fórmula (Illa) ou (Illb) formados pela referida exposição sofrerem uma alteração fotoactiva e por os produtos da referida alteração fotoactiva serem reconverti, dos em compostos de fórmula (illa) ou (illb) expondo-os a luz branca ou luz monocromática no espectro do visível.
14 - Processo de preparação de um produto de condensação entre um éster de ácido succínico de alquilo inferior em (ou um derivado do ácido succínico em que pelo menos um dos átomos de hidrogénio de um dos grupos metileno está substituído por um subs. tituinte que não interfere com a reacção) e um aldeído ou cetona, referido éster e o referido hidrocarboneto aromático e

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ÔDR/PDG/paf/l5C52

-52caracterizado por se fazer reagir o aldeído ou cetona na presença de um de um alcóxido de metal alcalino.
15 - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracteri zado por o hidrocarboneto aromático ser tolueno.
16 - Processo de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizado por o alcóxido de metal alcalino ser um t-butóxido de metal aicalinc.
17 - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracteri zado por o alcóxido de metal alcalino ser o t-butóxido de potássio.
18 - Processo de preparação de um composto de fórmula j=>C*=C-COOR

I (VIII)

CH₂-C00H

X onde R é alquilo inferior em e f>C é definido como um qual, quer das reivindicações 1 a 8, que compreende a reacção de um suç cinato de dialquilo inferior de fórmula geral

H₂C.COOR | (VII)

CH₂.COOR onde R é definido como acima, com uma cetona de fórmula pc*=co (XIII)

X onde f>C é definido como acima, caracterizado por a reacção se realizar num meio reaccional que compreende tolueno e na presença de t-butóxido de potássio como catalisador.
19 - Processo de acordo com a reivindicação 18, caracteri zado par a composto resultante de fórmula (VIII) ser depois esterificado para formar um composto de fórmula (IX)

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-53>C =C-CGOR (IX) ch₂-coor

12 12 e feito reagir com uma cetona de fórmula P COP , onde P e P são definidos como em qualquer das reivindicações 1 a 9, para formar um composto de fórmula (x) (=>C* = C-COOR + Ρ^Σ00Ρ² >C*=C-COOH ch₂-coor ^p - // to/

C-COOR (IX) (x)