Desenvolvimento de um novo método de eletrossíntese orgânica utilizando macroeletrodo bipolar de grafite em pó

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvido um novo método de eletrossíntese orgânica baseado na eletroquímica bipolar, o qual foi aplicado em reações de dimerização redutiva de haletos benzílicos e heteroacoplamento radicalar entre o p-tolueno sulfinato de sódio com haletos orgânicos. As reações ocorreram em um macroeletrodo de grafite em pó prensado em um tubo eppendorf, atuando como eletrodo bipolar. Os reagentes foram misturados ao grafite nas extremidades do eletrodo, onde ocorre a geração de polos elétricos (positivo e negativo), os quais atuam como ânodo e cátodo. Assim, reações de oxidação e redução podem ocorrer simultaneamente nas extremidades do eletrodo bipolar, capaz de gerar intermediários radicalares que podem reagir entre si. Inicialmente foram estudados os seguintes parâmetros: corrente elétrica (i), distância (d) dos eletrodos de acionamento em relação as extremidades do eletrodo bipolar e o tempo (t) total de reação. A partir desses parâmetros foi realizado um planejamento fatorial 2 3 , em duplicata, para determinar as melhores condições experimentais da eletrossíntese. A reação de dimerização do brometo de benzila foi utilizada como padrão nesse estudo. A partir dos resultados foi observado que o tipo de haleto substituinte (Cl, Br ou I) influencia no rendimento da conversão do reagente ao produto bibenzil. Reações de heteroacoplamento foram realizadas entre o p-tolueno sulfinato de sódio e os haletos benzílicos ou ésteres halogenados para formar as respectivas sulfonas. Foi observado que os produtos de acoplamento são obtidos com melhores rendimentos, quando ambos reagentes são misturados na extremidade catódica do eletrodo bipolar. Estabelecidos os melhores parâmetros reacionais (i = 0.8 A, d = 0.5 cm e t = 8 h), a metodologia foi aplicada na síntese do produto bibenzil e de sulfonas, com rendimento de produto isolado que variaram de 67 a 88%.