Síntese de amidas derivadas do ácido guaiacoxiacético mediada por PPh3Cl2 gerado in situ e avaliação da atividade fitotóxica e fungitóxica

Abstract

A crescente demanda por alimentos tem intensificado o uso de agroquímicos para o controle de pragas agrícolas, cujo emprego excessivo favorece o surgimento de organismos resistentes. Nesse contexto, compostos naturais e seus derivados semissintéticos surgem como alternativas promissoras. O guaiacol, um fenol natural, apresenta atividades antifúngica, antibacteriana e herbicida, além de ser precursor de ácidos fenoxiacéticos, classe que inclui herbicidas comerciais e compostos com atividade fungitóxica. Por sua vez, a partir destes compostos orgânicos é possível sintetizar amidas, que são denominadas N-fenilfenoxiacetamidas, classe que tem como destaque atividades leishmanicida, anti-câncer e herbicida. Assim, o objetivo deste trabalho foi utilizar o guaiacol na síntese do ácido guaiacoxiacético, utilizado como precursor na obtenção de 17 amidas, bem como avaliar o potencial fitotóxico e fungitóxico desses compostos. Para isso, o ácido guaiacoxiacético foi obtido via reação do guaiacol com o ácido 2-cloroacético (rendimento de 71%) e utilizado para a síntese das amidas pela da geração in situ de cloreto de acila via dicloreto de trifenilfosfina, gerado por trifenilfosfina e dicloreto de iodobenzeno), juntamente com anilinas substituídas em orto, meta e para por F, Cl, Br, NO2 e CH3, além da própria anilina e 1-naftilamina, obtendo-se 17 N-fenil-2-guaiacoxiacetamidas com rendimentos entre 49 e 92%. A caracterização dos compostos sintetizados foi realizada por espectroscopia no infravermelho (IV), espectrometria de massas (EM) e Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e de Carbono-13 (RMN de 1H e de 13 C e DEPT-135). A amida N-(2-nitrofenil)-2-(2-metoxifenoxi)acetamida (12) foi analisada por difratometria de Raios X em monocristal. Os dezessete compostos sintetizados foram submetidos a ensaio fitotóxico pré-emergente, usando as espécies indicadoras Sorghum bicolor L. (sorgo) e Cucumis sativus (pepino), para avaliar o seu potencial fitotóxico, sendo elas classificadas como monocotiledônea e eudicotiledônea, respectivamente. Emulsões das amidas a 3 mmol L-1, formuladas usando Tween 20 a 0,5% (m v-1), foram aplicadas em sementes das plantas citadas e após germinação, o crescimento de raiz e parte aérea foram medidas e comparadas com os controles. Nenhum dos compostos avaliados apresentou atividade significativa, sendo todos os tratamentos estatisticamente equivalentes aos controles negativos. Além das amidas, o guaiacol e o ácido guaiacoxiacético também tiveram ação fungitóxica investigada contra as espécies Aspergillus niger e Fusarium oxysporum. O ensaio fungitóxico foi conduzido de acordo com normas estabelecidas pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2017). Todos os compostos inibiram o crescimento fúngico, com destaque para as amidas 1, 3, 4, 7 e 16 que apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) igual a 200 µg mL-1. Os resultados obtidos indicam que a atividade fungitóxica das N-fenilguaiacoxiacetamidas merece ser mais aprofundada. A ausência de atividade fitotóxica nas condições avaliadas reforça o potencial dessas amidas como candidatas promissoras para a prevenção de infecções fúngicas em plantas, podendo ser de interesse da indústria de agroquímicos. Palavras-chave: fenol natural; semissintéticos; N-fenilfenoxiacetamidas; reagente hipervalente; fitotoxicidade; fungitoxicidade

The increasing demand for food has intensified the use of agrochemicals for the control of agricultural pests, whose excessive application favors the emergence of resistant organisms. In this context, natural compounds and their semisynthetic derivatives have emerged as promising alternatives. Guaiacol, a natural phenol, exhibits antifungal, antibacterial, and herbicidal activities and is also a precursor of phenoxyacetic acids, a class that includes commercial herbicides and compounds with fungitoxic activity. In turn, these organic compounds can be used to synthesize amides known as N-phenylphenoxyacetamides, a class that stands out for presenting leishmanicidal, anticancer, and herbicidal activities.Thus, the objective of this study was to use guaiacol in the synthesis of guaiacoxyacetic acid, which was employed as a precursor for obtaining 17 amides, as well as to evaluate the phytotoxic and fungitoxic potential of these compounds. For this purpose, guaiacoxyacetic acid was obtained through the reaction of guaiacol with 2-chloroacetic acid (71% yield) and used for amide synthesis through the in situ generation of acyl chloride via triphenylphosphine dichloride, formed from triphenylphosphine and iodobenzene dichloride, together with anilines substituted at the ortho, meta, and para positions by F, Cl, Br, NO2, and CH3, in addition to aniline itself and 1-naphthylamine, yielding 17 N-phenyl-2-guaiacoxyacetamides with yields ranging from 49 to 92%. The synthesized compounds were characterized by infrared spectroscopy (IR), mass spectrometry (MS), and Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy of hydrogen and carbon-13 (1H NMR, 13C NMR, and DEPT-135). The amide N-(2-nitrophenyl)-2-(2- methoxyphenoxy)acetamide (12) was analyzed by single-crystal X-ray diffraction. The seventeen synthesized compounds were subjected to a pre-emergence phytotoxicity assay using the indicator species Sorghum bicolor L. (sorghum) and Cucumis sativus (cucumber), classified as a monocotyledon and a eudicotyledon, respectively, in order to evaluate their phytotoxic potential. Emulsions of the amides at 3 mmol L-1, formulated using Tween 20 at 0.5% (m v-1), were applied to the seeds of the aforementioned plants, and after germination the root and shoot growth were measured and compared with the controls. None of the evaluated compounds showed significant activity, and all treatments were statistically equivalent to the negative controls. In addition to the amides, guaiacol and guaiacoxyacetic acid were also investigated for fungitoxic activity against the species Aspergillus niger and Fusarium oxysporum. The fungitoxic assay was conducted according to the standards established by the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2017). All compounds inhibited fungal growth, with emphasis on amides 1, 3, 4, 7, and 16, which showed a minimum inhibitory concentration (MIC) of 200 µg mL-1. The obtained results indicate that the fungitoxic activity of N-phenylguaiacoxyacetamides deserves further investigation. The absence of phytotoxic activity under the evaluated conditions reinforces the potential of these amides as promising candidates for the prevention of fungal infections in plants, which may be of interest to the agrochemical industry. Keywords: natural phenol; semi-synthetic; N-phenylphenoxyacetamides; hypervalent reagent; phytotoxicity; fungitoxicity