Síntese e fitotoxicidade de ozonídeos substituídos derivados de 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-onas

Abstract

A artemisinina é uma lactona sesquiterpênica isolada das folhas de Artemisia annua L. Já foi demonstrado que essa lactona apresenta atividade fitotóxica contra várias espécies de plantas monocotiledôneas e dicotiledôneas. Essa atividade biológica observada tem sido associada à presença da ligação endoperóxido na estrutura desse composto. No presente trabalho, uma série de ozonídeos, possuindo a ligação endoperóxido, foi sintetizada e avaliada em termos de suas atividades fitotóxicas. Os ozonídeos foram preparados a partir de 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona substituídos, que foram obtidos via reação de cicloadição [4+3] entre cátions oxialílicos e diferentes furanos. Os carbocátions, por sua vez, foram gerados in situ a partir da 2,7-dibromocicloeptanona, 2,4-dibromopentan-3-ona e 3,5-dibromoeptan-4-ona. Oito ozonídeos foram sintetizados: ozonídeo do (1α,6α,2β,5β)-12- oxatriciclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-ona (50%), ozonídeo do 2-metil-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo-[4.4.1.12,5]-dodec- 3-en-11-ona (37%), ozonídeo do 2-etil-(1α,6α,2β,5β)-12- oxatriciclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-ona (42%), ozonídeo do 2,3-dimetil-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo-[4.4.1.12,5]- dodec-3-en-11-ona (28%), ozonídeo do 2,5-dimetil- (1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11- ona (55%), ozonídeo do 2-acetil-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo- [4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-ona (24%), ozonídeo do 2,6,9 α,11 α-tetrametil-12-oxatriciclo[6.3.1.03,8]dodec-2-en-10- ona (92%) e ozonídeo do 9 α,11 α-dietil-2,6-dimetil-12- oxatriciclo[6.3.1.03,8]dodec-2-en-10-ona (76%). A potencial fitotoxicidade dos ozonídeos sintetizados, bem como dos cicloadutos que deram origem a estes ozonídeos, foram avaliadas no tocante a habilidade desses inibirem a germinação de sementes, o crescimento radicular, e da parte aérea de plântulas de sorgo (Sorghum bicolor L.) e de pepino (Cucumis sativus L.), na concentração de 5,0 x 10-4 mol L-1. Entre os oxabiciclos, o composto que apresentou maior fitotoxicidade foi a 2-acetil-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo- [4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-ona, inibindo o crescimento radicular de pepino e sorgo em 82,1 e 88,5%, respectivamente. Entre os ozonídeos, a maior atividade fitotóxica foi provocada pelo ozonídeo do 2,3-dimetil- (1α,6α,2β,5β)-12-oxatriciclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-ona que inibiu o crescimento de plântulas de pepino em 84,2% e de sorgo em 80,2%.

Artemisinin is a sesquiterpene lactone isolated from the leaves of Artemisia annua L. It has been demonstrated that this lactone exhibits phytotoxic activity against various monocotyledonous and dicotyledonous species. The observed biological activity has been associated with the presence of the endoperoxide moiety in the structure of this compound. In the present investigation, a series of ozonides, possessing the endoperoxide moiety, was synthesized and evaluate in terms of their phytotoxic activities. The ozonides were prepared from substitutes 8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-ones, which were obtained via [4+3] cycloaddition between oxyallyl carbocations and pertinent furans. The carbocations, in turns, were generated in situ from the 2,7-dibromocycloheptanone, 2,4-dibromopentan-3-one e 3,5-dibromoheptan-4-one. Eigth ozonides were synthesizes namely ozonide of (1α,6α,2β,5β)- 12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-one (50%), ozonide of 2-methyl-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatricyclo- [4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-one (37%), ozonide of 2-ethyl- (1α,6α,2β,5β)-12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11- one (42%), ozonide of 2,3-dimethyl-(1α,6α,2β,5β)-12- oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-one (28%), ozonide of 2,5-dimethyl-(1α,6α,2β,5β)-12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]- dodec-3-en-11-one (55%), ozonide of 2-acetyl-(1α, 6α, 2β, 5β)-12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en-11-one (24%), ozonide of 2,6,9 α,11 α-tetramethyl-12-oxatricyclo[6.3.1.03,8] dodec-2-en-10-one (92%) and ozonide of 9 α,11 α-diethyl-2,6-dimethyl-12-oxatricyclo[6.3.1.03,8]dodec-2- en-10-one (76%). The phytotoxic activity of the synthesized ozonides as well as the cycloadduct precursors, was evaluated against sorghum (Sorghum bicolor L.) and cucumber (Cucumis sativus L.), at 5.0 x 10-4 mol L-1. Among the oxabicyclos, the most phytotoxic substance was 2-acetyl- (1α, 6α, 2β, 5β)-12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec-3-en- 11-one, inhibiting the root growth of cucumber and sorghum by 82.1% and88.5%, respectively. Concerning the ozonides, the best result was achieved with compound ozonide of 2,3- dimethyl-(1α, 6α, 2β, 5β)-12-oxatricyclo-[4.4.1.12,5]-dodec- 3-en-11-one which inhibited root growth of cucumber and sorghum by 84.2% and 80.2%, respectively.