A reação de Fenton em formamida permite reações de amidação rápidas via radicais carbamoíla para acessar a heterociclos relevantes. Em vez de destruir compostos orgânicos, as reações de foto-Fenton e Fenton em micro-ondas foram usadas para construção molecular pela primeira vez. Oxindóis-3,3-dissubstituídos e isoquinolina-1,3-dionas foram selecionados como alvos moleculares. O desenvolvimento de um reator fotoquímico em fluxo contínuo empregando a reação de foto-Fenton em formamida resultou em uma excelente metodologia sintética para oxindóis-3,3-dissubstituídos. Enquanto que a exploração da reação de Fenton em formamida assistida por micro-ondas permitiu o desenvolvimento de uma metodologia ultrarrápida para isoquinolina-1,3-dionas. As metodologias desenvolvidas empregam reagentes químicos prontamente disponíveis, condições suaves e tempos de reação muito curtos. Em um primeiro momento, para a síntese de oxindóis-3,3-dissubstituídos mediante a reação de foto-Fenton em formamida, um fotoreator em fluxo contínuo foi empregado. Considerando o perfil de degradação do processo de foto-Fenton, um sistema em fluxo contínuo foi relevante para evitar a exposição prolongada de compostos orgânicos à luz UV e reagentes de Fenton, uma vez que o uso de microreatores em fluxo permite otimizar as reações fotoquímicas e diminuir consideravelmente os tempos de reação. Essa metodologia permitiu obter oxindol acetamidas com rendimentos de até 99% em apenas 10 min de reação. Em um segundo momento, visando isoquinolina-1,3-dionas mediante a reação de Fenton em formamida decidimos empregar um reator de micro-ondas, aproveitando as propriedades dielétricas da formamida que a tornam um excelente absorvente das micro-ondas. Novas isoquinolina-1,3-diona acetamidas com rendimentos de até 70% foram obtidas em um tempo de reação muito curto de 10 segundos. A nossa metodologia mostrou ser seletiva e escalável com alta reprodutibilidade, o que a torna atraente em escala preparativa. Ainda, o baixo valor do Fator E (6,1) reflete a baixa geração de resíduos, tornando este método bastante atrativo para aplicações industriais. Ambos os métodos desenvolvidos neste trabalho de tese permitem reações de amidação rápida, para a síntese ambientalmente benigna de heterociclos relevantes contendo o grupo carbamoíla, que podem ser blocos de construção para estruturas mais complexas. Para nosso conhecimento, estes métodos constituem alternativas mais rápidas e benignas para a síntese de oxindol acetamidas e isoquinolina-1,3-diona acetamidas descritos até o momento.

The Fenton reaction in formamide allows rapid amidation reactions via carbamoyl radicals to access relevant heterocycles. Instead of destroying organic compounds, photo-Fenton and Fenton in microwave reactions were used for molecular construction for the first time. 3,3-Disubstituted oxindoles and isoquinoline-1,3-diones were selected as molecular targets. The development of a continuous flow photochemical reactor for photo-Fenton reaction in formamide resulted in an excellent synthetic methodology for 3,3-disubstituted oxindoles. Also, the exploration of the microwave-assisted Fenton reaction in formamide allowed the development of an ultra-fast methodology for synthesis of isoquinoline-1,3-diones. These methodologies employ readily available chemical reagents, mild conditions, and very short reaction times. The synthesis of 3,3-disubstituted oxindoles through the photo-Fenton reaction in formamide, a continuous flow photoreactor was used. Considering the degradation profile of the photo-Fenton process, a continuous flow system was fundamental to avoid prolonged exposure of organic compounds to UV light and Fenton reagents, since the use of micro-reactors allows optimizing the photochemical reactions and considerably reduce reaction times. This methodology allowed obtaining oxindole acetamides with yields of up to 99% in 10 min. Aiming at the synthesis of isoquinoline-1,3-diones through the Fenton reaction in formamide, we decided to use a microwave reactor, taking advantage of the dielectric properties of formamide that make it an excellent microwave absorbent. New isoquinoline-1,3-dione acetamides were obtained in very short reaction time, 10 sec. Our methodology proved to be selective and scalable with high reproducibility, which makes it attractive on a preparative scale. Furthermore, the low value of the E factor (6.1) reflects the low waste generation, making this method very attractive for industrial applications. Both methodologies allow rapid amidation reactions, for the synthesis of relevant heterocycles containing the carbamoyl group, which can be building blocks for more complex structures. To our knowledge, these methods are faster and more benign alternatives for the synthesis of oxindole acetamides and isoquinoline-1,3- dione acetamides described so far.