Eletrossíntese de Vinilsulfonas em Célula Eletroquímica de Cavidade

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvido um método eletroquímico para geração do radical sufonila a partir do p-toluenossulfinato de sódio sem o uso de aditivos e solventes. As reações ocorreram em um macroeletrodo de grafite em pó com o auxílio de uma célula de cavidade, objetivando o acoplamento do radical sulfonila com ácidos cinâmicos, para síntese das vinilsulfonas. Inicialmente foi realizada a síntese e caracterização dos ácidos p-fluoro e p-metoxicinâmico, com rendimentos de 83% e 95%, respectivamente. A estratégia sintética foi baseada na reação de descarboxilação eletrocatalítica de ácidos cinâmicos a partir da geração de radicais sulfonila, empregando uma célula de cavidade. Primeiramente, foi investigada a influência da granulometria do pó de grafite 20 μm ou 100 μm), não sendo observada uma variação significativa no rendimento do produto 1-metóxi-4-(2-estirilsulfonil)benzeno (32% e 30%, respectivamente). A utilização de aditivos (CNT, Au(OAc)₃ e CuI) ao macroeletrodo de grafite em pó, em quantidades catalíticas, também não levaram ao aumento do rendimento da sulfona vinílica. Quando a quantidade de p-toluenossulfinato de sódio foi duplicada, observamos uma melhora significativa nas taxas de conversão. Em especial, quando foram utilizados dois equivalentes de p-toluenossulfinato de sódio, em relação ao ácido cinâmico, sendo observados rendimentos de até 98% de produto não isolado (análise cromatográfica). Experimentos realizados com quantidades superiores sulfinato de sódio (3 a 5 equivalentes) não levaram a melhores resultados. Também foram empregados diferentes eletrólitos, sendo o LiClO₄ o mais eficiente. A quantidade de grafite em pó empregada na preparação do macroeletrodo (150 a 300 mg) também foi estudada, obtendo-se um melhor rendimento do produto de reação com 300 mg de grafite. Por fim, foi analisada a influência da corrente, sendo o melhor rendimento observado em eletrólises realizadas a 20 mA. Estabelecidos os melhores parâmetros, a metodologia foi aplicada na síntese das sulfonas vinílicas com rendimento de produto isolado que variaram de 61 a 81%.