The Role of Methoxy Group in the Nazarov Cyclization of 1,5-bis-(2-Methoxyphenyl)-1,4-Pentadien-3-one in the Gas Phase and Condensed Phase

Abstract

ESI-protonated 1,5-bis-(2-methoxyphenyl)-1,4-pentadien-3-one (1) undergoes a gas-phase Nazarov cyclization and dissociates via expulsions of ketene and anisole. The dissociations of the [M+ D]+ ions are accompanied by limited HD scrambling that supports the proposed cyclization. Solution cyclization of 1 was effected to yield the cyclic ketone, 2,3-bis-(2-methoxyphenyl)-cyclopent-2-ene-1-one, (2) on a time scale that is significantly shorter than the time for cyclization of dibenzalacetone. The dissociation characteristics of the ESI-generated [M + H]+ ion of the synthetic cyclic ketone closely resemble those of 1, suggesting that gas-phase and solution cyclization products are the same. Additional mechanistic studies by density functional theory (DFT) methods of the gas-phase reaction reveals that the initial cyclization is followed by two sequential 1,2-aryl migrations that account for the observed structure of the cyclic product in the gas phase and solution. Furthermore, the DFT calculations show that the methoxy group serves as a catalyst for the proton migrations necessary for both cyclization and fragmentation after aryl migration. An isomer formed by moving the 2-methoxy to the 4-position requires relatively higher collision energy for the elimination of anisole, as is consistent with DFT calculations. Replacement of the 2-methoxy group with an OH shows that the cyclization followed by aryl migration and elimination of phenol occurs from the [M + H]+ ion at low energy similar to that for 1.

Avaliação da atividade antimicrobiana de curcuminoides e estudo de suas reações de fragmentação em fase gasosa por espectrometria de massas sequencial

“…Elucidaçáo das vias de fragmentação em fase gasosa "Avaliação da atividade antimicrobiana de curcuminoides e estudo de fragmentação por ESI-MS/MS" acoplado a mobilidade iônica (IM-MS) como técnica de separação pode ser utilizada na identificação dos tautômeros da curcumina, na qual se tem a estabilização preferencial da forma enólica da curcumina em presença de piperina [83]. Os autores também reportaram que as fragmentações dos compostos XIII e XIV são semelhantes entre si e atribuíram as semelhanças à ocorrência de uma migração 1,2 de grupo arila que ocorre após a ciclização de Nazarov e leva à formação de um intermediário comum (Esquema 3) [84]. Da mesma forma que os compostos XIII e XIV, a ciclização de Nazarov e as subsequentes eliminações de anisol e ceteno, assim como a eliminação de uma molécula de água, também ocorrem para os compostos XV-XVII.…”

“…Esta diferença levou os autores a sugerirem os prótons ácidos das hidroxilas fenólicas devem desempenhar um papel fundamental na formação deste íon produto [84]. Em suma, os principais íons produtos descritos pelos autores para os curcuminoides investigados foram resultantes da perda de água, ceteno ou anisol/benzeno, além do íon acílio.…”

“…Em suma, os principais íons produtos descritos pelos autores para os curcuminoides investigados foram resultantes da perda de água, ceteno ou anisol/benzeno, além do íon acílio. A intensidade destes íons varia de composto para composto e com as energias de colisão utilizadas, que foram otimizadas individualmente para cada composto [84]. "Avaliação da atividade antimicrobiana de curcuminoides e estudo de fragmentação por ESI-MS/MS"…”

“…Neste caso, a energia translacional é convertida em energia interna, desencadeando então as reações de fragmentação [111]. A ocorrência da ciclização de Nazarov em curcuminoides protonados foi reportada na literatura tanto em solução como em fase gasosa [84]. Para os compostos 1-9, esta ciclização ocorre a partir de A1, que é o confôrmero mais estável do equilíbrio com A, levando à formação do íon intermediário A1' (via III, "Avaliação da atividade antimicrobiana de curcuminoides e estudo de fragmentação por ESI-MS/MS" Esquema 12).…”

“…A eliminação da água a partir de A1 para produzir B é precedida por uma migração de grupo arilo de C3 para C2 e pela consequente formação do íon intermediário A1". Tanto a migração de arilo como os mecanismos de eliminação de água para os compostos 1 e 2 foram previamente investigados por Cyrac e colaboradores [84]. Os íons produtos B (A1-H2O) e C (A1-C6HR1R2R3R4R5), que são estabilizados por Assim, a via de fragmentação para a formação dos íons produtos B, C, E e F dos compostos 10 e 11 envolveu a eliminação de água a partir de A2'' e a formação de B, na qual sua formação é precedida pela migração do grupo arila de C3 para C4 e consequente formação do íon intermediário A2'.…”