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UNIVERSIDAD DE LA HABANA
FACULTAD DE QUÍMICA
Laboratorio de Síntesis Orgánica
Tesis de Diploma
“Aromatización oxidativa de la molécula JM20, un
derivado de dihidropiridina fusionada a benzodiacepina
para el tratamiento de la isquemia cerebral”
Autora:Saily Hernández Olivera
Tutores: Dr. Estael Ochoa Rodríguez
Dra. Yamila Verdecia Reyes.
2016
1
2
Resumen
El JM20 es un compuesto tricíclico de origen sintético el cual constituye una molécula híbrida
que contiene en su estructura un fragmento de 1,4-dihidropiridina fusionado a una 1,5benzodiacepina. El mismo fue desarrollado en el Laboratorio de Síntesis Orgánica, de la
Facultad de Química, Universidad de La Habana, y ha sido probado exitosamente, en
colaboración con el Centro de Investigaciones y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM) en
modelos in vivo e in vitro de isquemia cerebral, resultados que poseen cuatro patentes
concedidas en el campo de la neurofarmacología.
Debido a la importancia del mismo, y conociendo que los derivados de 1,4-dihidropiridinas son
metabolizadas en el organismo humano a piridinas, en el presente trabajo se llevó a cabo el
estudio de la oxidación del compuesto JM20 empleando varios sistemas oxidantes, con vistas
a obtener el correspondiente derivado donde, el fragmento dihidropiridínico se encuentra
aromatizado, producto de dicha oxidación.
Se emplearon diferentes sistemas oxidantes tales como tetracloro-1,4-benzoquinona, ácido
nítrico al 20% y permanganato de potasio, donde se obtiene el correspondiente derivado
piridínico producto de la aromatización del fragmento de 1,4-DHP. Se comprobó que, la
oxidación mediante ácido nítrico conduce además a la nitración del benceno de la 1,5benzodiacepina. Las reacciones de oxidación transcurrieron en tiempos relativamente cortos,
entre 1 a 5 horas de reacción, con rendimientos entre moderados y buenos. Los productos
fueron caracterizados por sus constantes físicas y mediante métodos espectroscópicos. Se
encontró que el método más eficiente para aromatizar el fragmento dihidropiridínico es el que
emplea la tetraclorobenzoquinona. Se reporta por primera vez, tres sistemas heterocíclicos del
tipo 4-aril-piridina, los cuales forman parte de una estructura híbrida novedosa, que contiene
fusionado al anillo de piridina, un fragmento benzodiacepínico.
3
Abstract
The compound named JM20 constituted a hybrid molecule containing in it structure a fragment
of 1,4-dihydropyridine fused to 1,5-benzodiazepine. This compound was developedin the
Laboratory of Organic Synthesis(LSO), at the Faculty of Chemistry, University of Havana,
Cuba, in collaboration with the Centre for Drug Research and Development (CIDEM) and had
been successfully tested in different in vitro and in vivo models for cerebral ischemia, holding
four patents granted in the field of neuropharmacology.
Due the importance of this compound, and knowing that 1,4-dihydropyridines derivatives are
metabolized to pyridine by the human body, the present work was devoted to developed the
oxidation of compound JM20 using different oxidizing agents in order to obtained the
corresponding aromatized pyridine derivative.
This work carried out the study of oxidative aromatization of JM20 using various oxidizing
systems
such
as
tetrachloro-1,4-benzoquinone,
nitric
acid
(20%)
and
potassium
permanganate, where the aromatic pyridine ring is obtained due the oxidation of the 1,4-DHP
moiety. It was confirmed that, however, when using nitric acid as oxidant, a further
transformation occurs, due the nitration of the benzene in the 1,5-benzodiazepine moiety. In
general, reactions proceed in relatively short reaction times between 1 and 5 hours, with
moderate to goods yields. The products where characterized by their physical constants and
by means of spectroscopical data. The tetrachloro-1,4-benzoquinone was the most efficient
method to develop such oxidative aromatization.
Three new compounds belonging to a novel hybrid scaffold, bearing the 4-aryl-pyridine moiety
are reported for the first time.
4
Glosario
-
JM20: Compuesto híbrido derivado de 1,5 benzodiacepina fusionado a un anillo de
1,4-dihidropiridina.
-
DHP: Dihidropiridina.
-
BDZ: Benzodiacepina.
-
CIDEM: Centro de Investigación de Estudios Médicos.
-
UH: Universidad de La Habana.
-
IR: Infrarrojo.
-
SNC: Sistema Nervioso Central.
-
EROs: Especies Reactivas de Oxígeno.
-
GABA: Ácido Gamma Amino Butírico.
-
PMM: Potencial de Membrana Mitocondrial.
-
DDQ: Dicianodicloroquinona
-
TCBQ: Tetraclorobenzoquinona.
-
NBS: N-bromosuccinimida.
-
CAN: Nitrato de cerio y amonio.
-
CCD: Cromatografía de Capa Delgada.
-
Rf: Factor de Retención.
-
LSO: Laboratorio de Síntesis Orgánica.
-
Col.: Colaboradores.
5
Índice
Introducción
1
Capítulo I: Revisión Bibliográfica
4
1.1. La isquemia cerebral y otras dolencias neurodegenerativas
4
1.2. La molécula JM-20. Propiedades y aplicaciones
5
1.3. Principales características de las 1,4-dihidropiridinas
6
1.4. Aromatización oxidativa de 1,4-dihidropiridinas
7
1.4.1. Sistemas oxidantes comúnmente empleados en la aromatización de 1,4-DHPs del
8
tipoHantzsch
1.4.2. Oxidación de 1,4-DHPs con ácido nítrico.
10
1.4.3 Oxidación con derivados de 1,4-benzoquinonas.
11
1.4.4. Reacción de 1,4-DHPs con otros agentes oxidantes
12
1.5. Benzodiacepinas y derivados
15
1.6. Oxidación de benzodiacepinas
17
1.7. Consideraciones generales
18
Capítulo II: Parte Experimental
19
2.1. Materiales y Reactivos empleados
19
2.2. Equipos
20
2.2.1. Temperaturas de Fusión
20
2.2.2. Espectroscopia IR
20
2.2.3. Espectroscopia RMN 1H y 13C
20
2.2.4. Espectrometría de masas
20
2.2.5. Cromatografía
20
2.3. Síntesis de los intermediariosde 1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzodiacepinas
20
2.3.1. Síntesis de las 3,4-dihidro-2(1H)-piridonas
20
2.3.2. Síntesis de la 3-alcohoxicarbonil-4-x-aril-6-cloro-5-formil-2-metil-1,4-
21
dihidropiridinas
2.4. Síntesis de 4-aril-3-etoxicarbonil-2-metil-1(1H)-1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-
21
benzodiacepinas (IIIa-b)
2.5. Oxidación de 1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzodiacepinas del tipo III
22
2.5.1.Síntesis depirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepinas (IV), utilizando tetracloro-1,4-
22
benzoquinonacomo oxidante.
2.5.2. Síntesis depirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepina (V), utilizando ácido nítrico como
23
oxidante
2.5.3.Síntesis depirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepina (IV), utilizando permanganato de
24
potasio como oxidante
6
Capítulo III: Resultados y Discusión
25
3.1. Obtención de los materiales de partida
25
3.1.1. Obtención de los derivados de 4-X-aril-5-carboniletoxi-6-metil-3,4-dihidro-2(1H)
25
piridonas (Ia-b)
3.1.2. Derivados de 4-X-aril-3-carboniletoxi-2-metil-6-cloro-5-formil-1,4-dihidropiridinas
26
(IIa-b)
3.1.3. Derivados híbridos JM20 y JM22 (IIIa-b)
26
3.2. Oxidación de JM20.
27
3.2.1. Oxidación con 2,3,5,6-tetracloro-1,4-benzoquinona (TCBQ)
30
3.2.2. Oxidación con ácido nítrico
37
3.2.3. Oxidación con permanganato de potasio
43
3.3. Consideraciones generales
43
Conclusiones
45
Recomendaciones
46
Bibliografía
47
7
Introducción
De acuerdo al Anuario Estadístico de Salud de 2014, las principales causas de muerte en
nuestro país lo constituyen el cáncer, las enfermedades coronarias y la isquemia cerebral. 1 A
nivel mundial, la isquemia cerebral aparece, al igual que en nuestro país, como la tercera
causa de mortalidad y se estima que alrededor de 15 millones de personas son afectadas
anualmente por esta dolencia, la cual, por otra parte, constituye además la primera causa de
invalidez y pérdida de calidad de vida. 2
La isquemia cerebral consiste en un daño por disminución transitoria o permanente del nivel
crítico del flujo sanguíneo cerebral global o en un área determinada del cerebro, cuya
consecuencia primaria es la falta de oxígeno y la disminución de la glucosa a nivel celular, que
se traduce en hipoxia cerebral. 3En la actualidad, se han identificado diferentes mediadores en
la isquemia cerebral que posibilitan la selección de las dianas farmacológicas apropiadas, con
vista a generar nuevos compuestos que puedan actuar de manera efectiva en la misma. No
obstante, debido a que las enfermedades neurodegenerativas en general, y la isquemia
cerebral en particular, son dolencias de origen multifactorial, el principal problema asociado a
las mismas radica en que, una única droga no resulta eficaz para el tratamiento de estas, por
lo que es necesario recurrir a la multiterapia o a obtener compuestos que puedan actuar
simultáneamente frente a más de un mediador (compuestos híbridos). 4
En el Laboratorio de Síntesis Orgánica, de la Facultad de Química, UH, se ha venido
desarrollando desde hace una década, moléculas híbridas a partir de la fusión de derivados
de 1,4-dihidropiridinas (DHP) y benzodiacepinas (BDZ), con el objetivo de encontrar nuevos
líderes en la química medicinal. Estas moléculas híbridas se encuentran orientadas a la
denominada terapia con ligandos dirigidos a múltiples blancos, esto quiere decir que una
molécula es capaz de accionar sobre múltiples blancos o dianas farmacológicas.
Esta nueva entidad molecular híbrida consiste en un sistema tricíclico que contiene un
fragmento de 1,5-benzodiacepina fusionado a un anillo de 1,4-DHP. Estos compuestos han
sido exitosamente probados en modelos in vitro e in vivo de isquemia cerebral, posibilitando la
identificación del líder farmacológico denominado JM20, resultados estos que se encuentran
amparados por una patente en el territorio cubano otorgada en 2013, 5 patente otorgada en el
territorio de Estados Unidos en 2016, 6 así como la solicitud de entrada nacional en diversos
países, entre los cuales pueden destacarse Japón, China y Canadá, entre otros. 7
En la actualidad, se continúa desarrollando un trabajo conjunto entre la Facultad de Química y
el Centro de Investigaciones y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM) con vistas a concluir los
estudios preclínicos con el compuesto JM20 y avanzar, eventualmente, hacia la realización de
estudios clínicos, así como introducir nuevas formulaciones o combinaciones con otros
1
compuestos novedosos de origen sintético que permitan ampliar su perfil medicinal y
comercial. 8,9
En este sentido, es necesario cumplimentar una serie de tareas, entre las cuales se destacan
los estudios de estabilidad, toxicología subcrónica y crónica, así como los estudios
farmacocinéticos.
Es conocido que uno de los metabolitos primarios de los fármacos basados en 1,4dihidropiridinas es la molécula oxidada a piridina, proceso que ocurre por la acción de las
enzimas del citocromo P-450 que se encuentran en el hígado de los mamíferos. 10,11,12,13
Por ello, es necesario obtener y caracterizar el derivado oxidado del compuesto JM20, a partir
de promover la aromatización del fragmento dihidropiridínico por vías sintéticas, con vistas a
contar con un patrón analítico para la realización de los estudios farmacocinéticos y de
estabilidad. Por otra parte, la aromatización del fragmento dihidropiridinico conducirá a una
nueva entidad química no reportada con anterioridad en la literatura, la cual debe ser
sometida a diferentes ensayos biológicos que permitan evaluarcómo se modifica la actividad
farmacológica del compuesto JM20 cuando es oxidado durante la acción del metabolismo, así
como estudiar la toxicidad de la molécula oxidada. Finalmente, la nueva entidad química
puede ser evaluada frente a otras diversas dolencias de interés para la química medicinal, lo
cual puede posibilitar el descubrimiento de nuevas aplicaciones de este tipo de compuestos.
Por todo lo anteriormente dicho, el problema científico del presente trabajo es la obtención
de un nuevo derivado tricíclico por oxidación del núcleo de 1,4-dihidropiridina a piridina, del
híbrido de 1,5-benzodiacepina fusionada a 1,4-dihidropiridina JM20, a partir del empleo de
diferentes sistemas oxidantes, con vistas a evaluar cómo influye la transformación de la 1,4dihidropiridina a piridina, en la actividad biológica de interés.
Se toma como hipótesis que a partir de la reacción de un híbrido de benzodiacepinas
fusionadas a dihidropiridina, con agentes oxidantes, el fragmento de 1,4-dihidropiridina puede
experimentar una aromatización oxidativa a piridina, obteniéndose el correspondiente
derivado oxidado de dicho compuesto.
Se plantea como objetivo general, encontrar un método de oxidación adecuado del
fragmento de 1,4-DHP presente en este tipo de estructuras, que permita obtener y
caracterizar el producto de oxidación del compuesto JM20.
Para ello, nos planteamos como tareas:
1. Obtener cantidades suficientes del compuesto JM20 a partir de los métodos de
síntesis previamente descritos en el Laboratorio de Síntesis Orgánica.
2. Obtener el producto oxidado de JM20 por reacción de este con diferentes agentes
oxidantes.
2
3. Comprobar la reproducibilidad de los métodos más eficientes encontrados en la
reacción de oxidación de JM20 en otro derivado de esta familia de híbridos de 1,4DHP-1,5-BDZ.
4. Caracterizar los compuestos obtenidos (intermediarios y productos) por diferentes
técnicas espectroscópicas como espectroscopia IR, RMN-1H y RMN-13C.
El presente trabajo permitirá la obtención de una nueva entidad química, no reportada con
anterioridad en la literatura. El estudio permitirá también determinar, en principio, un método
que permita la oxidación selectiva del anillo de 1,4-DHP a piridina o del grupo imino a amida.
Finalmente, abrirá la posibilidad de generar una nueva familia de derivados que pueden
resultar, per se, de interés en la química medicinal.
3
Capítulo I: Revisión Bibliográfica
1.1. La isquemia cerebral y otras dolencias neurodegenerativas.
Según la Organización Mundial de la Salud, en el mundo ocurren 57 millones de muertes
anuales, de las cuales el 13% es debido al cáncer, el 12% a enfermedades cardiovasculares,
y el 10% a enfermedades cerebrovasculares, constituyendo esta última además, la 1ra causa
de discapacidad a nivel mundial.
Nuestro país exhibe un mismo perfil, donde las principales causas de mortalidad lo
constituyen, los tumores malignos,las enfermedades del corazón y las enfermedades
cerebrovasculares, según el Anuario Estadístico de Salud 2014. Otras causas de mortalidad
en Cuba lo constituyen la influenza y neumonía, accidentes, enfermedades crónicas
respiratorias y lesiones auto infligidas.
Entre las patologías del sistema nervioso central (SNC) podemos encontrar la isquemia
cerebral, Alzheimer, Parkinson, demencia, esclerosis múltiple, esclerosis amiotrófica lateral, el
dolor neuropático, ansiedad, depresión, epilepsia y la ataxia.2,14
El cerebro humano no dispone, como otros órganos, de depósitos energéticos; por ello, las
células del SNC precisan un flujo sanguíneo continuo que aporte el oxígeno y glucosa
necesarios para mantener su actividad metabólica; esto convierte al cerebro en un órgano
especialmente vulnerable a la isquemia. Con la isquemia cerebral se desencadenan una serie
de fenómenos que pueden llevar a la muerte celular si la isquemia es de cierta intensidad y se
prolonga el tiempo suficiente. Inicialmente se produce una depleción energética y se liberan
moléculas que producen excitotoxicidad y estrés oxidativo en el tejido isquémico (cascada
isquémica); al mismo tiempo se pone en marcha una respuesta inflamatoria local, más
prolongada en el tiempo, que puede amplificar el daño cerebral isquémico (cascada
neuroinflamatoria). 15 16
En el tratamiento de la isquemia cerebral, la principal función de los mediadores de dicha
enfermedad sería, la identificación y selección de los blancos terapéuticos apropiados, tales
como agonismo del GABA, bloqueo de los canales de Ca2+; disminución de glutamato;
secuestro de especies reactivas de oxigeno (EROs), o sea, acción antioxidante y terapia
antiinflamatoria.
De esta manera, para enfermedades de origen multifactorial como es el caso de la isquemia
cerebral, la monoterapia resulta, en general, ineficaz, por lo cual las estrategias a seguir,
serían: terapia de medicación múltiple (combinación de medicamentos o coctel); medicación
con múltiples componentes (varios fármacos en una tableta); o ligandos dirigidos a múltiples
blancos (una sola molécula es capaz de interactuar con múltiples dianas: compuestos
híbridos).
4
1.2. La molécula JM-20. Propiedades y aplicaciones
La molécula JM20 (Figura 1.1), es un derivado tricíclico que contiene un fragmento de 1,5benzodiacepina fusionado a un anillo de 1,4-dihidropiridina; donde el sustituyente de la
posición 4 es un anillo de fenilo 2-nitrosustituido.
Figura1.1. JM20, compuesto híbrido formado por la fusión de un fragmento de 1,4-DHP a un
fragmento de 1,5-BDZ.
Este compuesto, constituye una Nueva Entidad Química y fue desarrollada en el Laboratorio
de Síntesis Orgánica, de la Facultad de Química, Universidad de La Habana, en colaboración
con investigadores del Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos, (CIDEM),
donde se caracterizó el mismo como un potente neuroprotector, a partir de diferentes modelos
in vitro e in vivo.
El mismoforma parte de una serie de derivados relacionados estructuralmente, que comparten
un farmacólogo común, el híbrido formado por la fusión de dos subestructuras privilegiadas
(Figura 1.2).
O2N
EtOOC
H3C
O2N
EtOOC
N
N
H
H3C
N
H
O2N
EtOOC
N
N
H
CH3
N
H
CH3
N
H
H3C
N
N
H
N
H
JM-19
EtOOC
H3C
H3C
N
N
H
N
H
JM-21
NO2
O2N
EtOOC
COOH
N
H
JM-8
JM-12
JM-20
H3C
O2N
MeOOC
N
N
N
H
N
H
JM-22
EtOOC
H3C
N
N
H
N
H
JM-23
Figura1.2. Familia de híbridos de 1,4-DHP-1,5-BDZ análogos de JM20.
Estos compuestos análogos a JM20, presentan probadas propiedades ansiolíticas y
GABAérgicas, algunos de ellos, en igual magnitud al compuesto JM20, tales como JM22 y
JM12. En general, todos los compuestos mostraron una mayor o menor actividad ansiolítica;
por ejemplo, el compuesto JM23 mostro una actividad intermedia, a excepción del compuesto
5
JM8 que resultó inactivo, lo cual está relacionado con la presencia de un grupo carboxílico en
la posición 8 del benceno de la benzodiacepina.
Dentro de los principales resultados obtenidos para el líder farmacológico JM20 tenemos
queel mismoexhibe un perfil ansiolítico similar al diazepam y se sugiere, a partir de los
estudios realizados que la fracción dihidropiridínica contenida en dicha estructura no parece
interferir con la actividad GABAérgica asociada a la fracción de benzodiacepina. 17 Presenta
además un efecto citoprotector en varios sistemas celulares sometidos a diferentes daños
neurotóxicos, inhibe la producción de EROs; el hinchamiento inducido por Ca2+, la actividad de
la enzima F 1 F 0 -ATPasa, estabiliza el potencial de membrana mitocondrial (PMM) y el influjo
de Ca2+ selectivamente en mitocondrias. 18,19,20,21,22JM20exhibe también un fuerte efecto
neuroprotector en ratas sometidas al modelo de oclusión de la carótida media (MCAO por sus
siglas en inglés): previene la difusión mitocondrial, disminuye los niveles de glutamato y
presentó efecto protector hasta 8horas después de su administración postisquémica. 23
1.3. Principales características de las 1,4-dihidropiridinas
Las 1,4-DHPs constituyen importantes agentes terapéuticosquehan sido ampliamente
utilizadas en el tratamiento de diversas dolencias cardiovasculares, como la hipertensión
arterial, arritmias cardiacas o angina de pecho.Las mismas actúan mayormente como
potentes agentes vasodilatadores, debido a su acción como bloqueadores de los canales de
calcio del tipo L.24, 25
El primer compuesto comercial derivado de 1,4-DHP fue la Nifedipina, introducido en el
mercado por la compañía Bayer en 1975, apareciendo posteriormente diversos derivados que
contienen dicho núcleo, como fármacos antihipertensivos comerciales de segunda y tercera
generación (ver Figura 1.3). 26,27,28
NO2
NO2
COOCH3
H3COOC
N
H
H3C
COO-i-Pr
H3COOC
CH3
NC
Nif edi pi na
NO2
N
H
H3COOC
H3C
CH3
Nil vadi pi na
N
H
COO-t-Bu
COOC2H5
C2H5OOC
H3C
N
H
CH3
N
H
H3C
Lacidi pi na
H3COOC
H3COOC
CH3
H3C
N
H
COOCH2-CH2-CH2 N
H3COOC
N
H
CH3
I sradi pi na
H3C
N
H
CH3
Ni guldi pi na
Cl
COOCH2CH3
H3COOC
COOCH2CH3
CH2-O-CH2-CH2-NH2
Aml odi pi na
H3C
N
H
CH3
F el odi pi na
NO2
Ph
Ph
H3C
Cl
NO2
COOCH(CH3)2
CH3
Cl
Ni modi pi na
N
O
N
N
H
Ni soldi pi na
Nit rendi pi na
COO-i-Pr
(HO)2H3CH2COOC
H3C
CH3
NO2
NO2
COOCH2CH(CH3)2
H3COOC
COOCH2CH3
H3COOC
H3C
COOCH2CH2N(CH3)CH2Ph
N
H
CH3
Ni car di pi na
Figura 1.3. Derivados comerciales de 1,4-DHPs
6
Luego de su aparición en el mercado, han sido clasificadas dentro del grupo de las llamadas
estructuras privilegiadas, debido a la amplia gama de actividades biológicas que para las
mismas se han descrito, tales como anticonvulsivantes, antidiabéticas, ansiolíticas,
antidepresivas, antitumorales, analgésicas, sedativas, broncodilatadoras, vasodilatadoras,
neuroprotectoras, hipnóticas, antiinflamatorias, antifúngicas, antivirales, antibacterianas
herbicidas, insecticida y acaricidas, entre otras.14, 29
1.4. Aromatización oxidativa de 1,4-dihidropiridinas.
La oxidación de las 1,4-DHPsen sus correspondientes derivados de piridina constituye la
principal vía metabólica de estos compuestos en los sistemas biológicos, proceso que es
catalizado por el citocromo P-450 presente en el hígado. 30,31Por otra parte, se ha
documentado apropiadamentea partir de estudios con derivados de 1,4-DHP antagonistas de
los canales de calcio, que la oxidación del anillo de 1,4-DHPa piridina elimina la actividad
antagonista de calcio y por tanto la actividad antihipertensiva de los mismos. 32,33
La oxidación de derivados de 1,4-DHP, los cuales pueden obtenerse con relativa facilidad
mediante la reacción multicomponente del tipo Hantzsch, constituye una vía fácil de síntesis
de derivados de piridina. De hecho, el químico alemán Arthur Hantzsch, en 1882, obtuvo por
primera vez este tipo de compuestos, llamados posteriormente ésteres de Hantzsch,
precisamente como una vía fácil de obtener derivados de piridinas.
Debido a esto, la aromatización de las 1,4-DHP ha atraído la atención de numerosos grupos
de investigación. Una revisión de esta temática brinda una abrumadora cantidad de reportes
de aromatización de 1,4-DHPs a partir de la oxidación a piridina, en los que se emplea un
sinnúmero de agentes oxidantes y variantes sintéticas, mediante vías de síntesis
convencionales y no convencionales.
A pesar del gran número de artículos científicos que es posible encontrar, en referencia a la
oxidación de 1,4-DHP a 4-aril-piridinas, no existen muchos de estudios de actividad biológica
para este tipo de derivados, las 4-aril-piridinas, del tipo bifenilos. Bischoff ha reportado la
actividad de un derivado de 4-aril-piridinapara el tratamiento de la ateroesclerosis 34 aunque
dicho compuesto no presenta la funcionalización con grupos ésteres características de los
ésteres de Hantzsch (ver Figura 1.4). Por otra parte, Khadilkar, en un artículo en 1998, hace
referencia a un artículo de Wehinger de 1984, (este último no fue posible consultarlo por
nosotros) donde refiere que Wehinger reporta derivados de piridina obtenidos por
aromatización de los esteres de Hantzsch los cuales poseen actividad antihipóxica y
antiisquémica. 35,36
7
F
OH OH O Na
O
H3C
O
H3C
CH3
N
CH3
CH3
Cerivastatin sódico
Figura 1.4. Derivado de 4-arilpiridina para el tratamiento de la ateroesclerosis.
En 2010, Patel reporta la actividad antimicrobiana de 4-aril-2,6-di(cumarin-3-il)piridinas (ver
Figura 1.5).
Ar
R
R
N
O
O
O
O
Figura .1.5. Derivados de 4-arilpiridina, 2,6-dicumarina sustituidos.
Sin embargo, no elucida si dicha actividad estárelacionada con el sistema 4-aril-piridinico o la
presencia del fragmento cumarínico. No obstante, es bien conocido que las cumarinas, en
general, exhiben una extensa gama de propiedades farmacológicas, entre las que se
destacan, por encima de otras, su actividad antimicrobiana. 37
1.4.1. Sistemas oxidantes comúnmente empleados en la aromatización de 1,4-DHPs del
tipo Hantzsch
La aromatización oxidativa de 1,4-DHPsmonocíclicas del tipo Hantzsch,se pueden llevar a
cabo mediante oxidantes basados en metales de transición, tales como permanganato de
potasio
(KMnO 4 ),30,38
dióxido
de
40
manganeso
(MnO 2 ), 39clorocromato
de
piridinio
41
(PCC), trióxido de cromo (CrO 3 ), acetato de cobalto (Co(OAc) 2 , acetato de plomo
(Pb(OAc) 2 ), cloruro de rutenio (III) (RuCl 3 ), cloruro de hierro (III) (FeCl 3 ), 42Pd/C, acetato de
manganeso (Mn(OAc) 2 , 43 entre otros. 44
Otro tipo de sistemas oxidantes muy utilizados y documentados es el ácido nítrico, 45así como
las sales derivadas del mismo, como por ejemplo nitrato de cerio y amonio (CAN), 46,47nitrato
férrico (Fe(NO 3 ) 3 ), nitrato cúprico, nitrato de Zirconio (Zr(NO 3 ) 4 , nitrato de bismuto
(Bi(NO 3 ) 3 ), 48nitrito
de
sodio/ácido
oxálico, 49o
nitrato
de
sodio
en
presencia
de
50
SiO2 húmedo, entre muchos otros ejemplos.
Estos sistemas oxidantes han sido empleados en la aromatización de 1,4-DHP monocíclicas.
En el Laboratorio de Síntesis Orgánica, Suárez y col. reportaron la oxidación de un sistema
dihidropiridinico bicíclico, un derivado de tienodihidropiridina a tienopiridina, por reacción con
nitrato de cerio y amonio (CAN) (ver Esquema 1.1).
8
H3CH2COOC
COOEt
H3C
S
N
CAN
H3CH2COOC
COOEt
Acetona, t.a.
30 min.
H3C
H
S
N
91 %
Esquema 1.1. Oxidación de un sistema de 1,4-DHP bicíclico mediante nitrato de cerio y amonio.
Otro de los tipos de sistemas reportados son aquellos que emplean reactivos en forma de
radicales
libres.
Sistemas
tales
como
benzoil,
tert-butil
y
acetil
peróxidos, 51,52difenilpicrilhidracilo (DPPH)52,53y tert-butilhidroperóxido, han sido empleados
como agentes generadores de radicales libres.
Sadeghi y col reportan, usando DPPH y peróxido de benzoilo (Bz 2 O 2 ), que la oxidación de
1,4-DHP del tipo Hantzsch, llevada a cabo a temperatura ambiente, en acetonitrilo, ocurre en
tiempos relativamente pequeños a medianos, entre 10 minutos y 2 horas, con buenos
rendimientos alrededor del 80%. Los derivados con grupos alquilos o benzilo en posición 4 se
oxidan en tiempos de hasta 1 hora, mientras que, los que poseen un sustituyente arilo,
necesitan alrededor de 2 horas de reacción en dicha posición (ver Esquema 1.2)
En general, resulta difícil compilar y sistematizar la amplia gama de oxidantes y sus diversas
combinaciones, empleados en la aromatización de 1,4-DHP que aparecen en la literatura, que
excede el alcance de este trabajo.
R
R H
EtOOC
H3C
COOEt
N CH3
H
1,4-DHP
a) DPPH/benceno, t.a
b) Bz2O2/acetonitrilo, t.a
N
CH3
4-(alquil, aril)piridina
R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
H3C
H
COOEt
EtOOC
H
CH 3
C 6 H 5- CH 2
C6H5
2-NO 2 -C 6 H 4
3-NO 2 -C 6 H 4
4-NO 2 -C 6 H 4
2-Piridil
4-Piridil
DPPH
t.r (min) Rend (%)
10
85
60
75
60
87
60
80
240
90
240
76
180
83
240
80
480
77
COOEt
EtOOC
+
H3C
N
CH3
4H-Piridina
BZ2 O 2
t.r (min) Rend (%)
10
81
60
71
30
85
80
80
120
75
120
81
90
80
60
85
240
88
Esquema 1.2. Oxidación de 1,4-DHP por reacción con radicales libres.
Litvic y colaboradores reportan en 2008, la aromatización de 1,4-DHPs con SbCl 5 como
agente oxidante, en diclorometano y a temperatura ambiente. Según este trabajo, la
aromatización con cantidades estequiométricas de GeCl 2 y SeO 2 ,en adición al SbCl 5 , se
obtienen también con buenos rendimientos, a temperatura ambiente. 54La sal más reactiva fue
el SeCl 4 el cual reaccionó con la 1,4-DHP en 15 min, pero con muy baja quimioselectividad.
La aromatización con sales y óxidos de teluro (TeO 2 y TeCl 4 ) no dio muestra de la aparición
9
del producto oxidado, incluso a temperaturas de reflujo en cloroformo y en ácido acético; sin
embargo fue probada con 2.1 del equivalente de SbCl 5 y fue completada en una hora
(Esquema 1.3).
O
R
O
O
O
R'
O
O
SbCl5 (2.1eq)
N
H
CH2Cl2 t.a
O
O
N
Esquema 1.3. Aromatización de un derivado de 1,4-DHP con SbCl 5 .
La aromatización de 1,4-DHP se ha llevado también a cabo, empleado la radiación de
microondas. El primer reporte de este tipo se realizó en 1991 en dos artículos seriados
publicados en el mismo número por Álvarez y Delgado respectivamente. 55,56 Posteriormente,
Eynde y col, reportan en 2003 la aromatización de 1,4-DHPs empleando energía de
microondas, donde los productos se obtienen con relativa facilidad en tiempos de reacción
aproximadamente de 10 minutos y con buenos rendimientos. 57 Por otra parte, estos
investigadores reportan, al igual que en los trabajos precedentes donde se empleó por
primera vez la radiación de microondas, la formación de 4H-piridina por pérdida del radical
arilo, como producto colateral de la reacción, tal y como se había observado en la síntesis
mediante métodos convencionales.
Muchos de los métodos reportados, constituyenvariaciones de condiciones oxidantes más
generales y en ocasiones, conllevan al empleo de otros oxidantes que actúan adicionalmente
como catalizadores.En este acápite, haremos énfasis en los métodos de oxidación que se
emplearon en el desarrollo del presente trabajo.
1.4.2. Oxidación de 1,4-DHPs con ácido nítrico
Se ha reportado el empleo de ácido nítrico en la oxidación de sistemas monocíclicos de 1,4DHP.45, 58
En 2009, Arash Ghorbani-Choghamarani publicala aromatización oxidativa de la 1,4-DHP de
Hantzsch usando un soporte de HNO 3 en Sílica Gel y polivinilpirrolidina (PVP) bajo
condiciones suaves y en fase heterogénea(Esquema 1.4).
R
O
O
O
O
I
N
H
PVP-HNO3
o
SiO2 -HNO3
CH2Cl2 (t.a)
R
O
O
O
O
N
II
PVP-HNO3
H2 H
C C
H N
NO3
O
n
Esquema 1.4. Aromatización de derivados de la 1,4-DHP de Hantzsch por acción del HNO 3 en soporte
de SiO 2 o de PVP.
Una variedad de derivados de 4-aril-2,6-dimetil-3,5-dicarboxilato-1,4-dihidropiridinasfueron
sometidos a dicha aromatización en diclorometano y a temperatura ambiente.En este caso, se
10
pudo comprobar que, durante el proceso de oxidación de la DHP a piridina, empleando ácido
nítrico, no ocurre en ninguno de los casos, nitración del grupo arilo.
1.4.3. Oxidación con derivados de 1,4-benzoquinonas.
Los derivados de 1,4-benzoquinonas como la 2,3-diciano-4,5-dicloro-1,4-benzoquinona
(DDQ)y 2,3,4,5-tetracloro-1,4-benzoquinona (TCBQ, cloranil)debido a su relativa estabilidad
en varios disolventes orgánicos y su capacidad como aceptores de electrones, han sido
empleado en la oxidación de diferentes compuestos orgánicos, ejemplo de ellos, benzidroles
(difenilmetanol), 59oxidación electroquímica de naftalenos, 60o apertura del anillo de alfaepoxicetonas. 61Existen en la literatura científica, diversos reportes de oxidación de 1,4-DHP
con DDQ, mediante métodos convencionales a temperatura ambiente,39,62así como mediante
el empleo de métodos no convencionales, ya sea ultrasonido o microondas.
Memarian en 2009, realizó un estudio de la oxidación de 1,4-DHP monocíclicas simétricas
mediante DDQ a temperatura ambiente y empleando radiación de microonda con vista a
establecer criterios sobre la facilidad de oxidación de dichos compuesto, en relación a la
naturaleza del sustituyente del fenilo de la posición 4 de la DHP (ver Esquema 1.5).61
R
O
R1OOC
COOR1
R
Cl
NC
+
H3C
N
H
CH3
NC
Cl
O
DDQ
1,4-DHP
CH3CN
t.a ó M.O
R1OOC
COOR1
R1OOC
COOR1
+
H3C
N
CH3
H3C
4-(Aril o alquil)piridina
N
CH3
Piridina
R = Ph, 2-NO2-C6H5,3-NO2-C6H5, 4-NO2-C6H5, 4-Cl-C6H5, 2-CH3-C6H5, 3-CH3-C6H5,
4-CH3-C6H5, 2-CH3-C6H5, 2-CH3, Ph-CH2-CH2-, Ph(CH3)CHR1 = Me, Et
Esquema 1.5. Oxidación de 1,4-DHP monocíclicas con DDQ.
En este estudio, empleando derivados de 1,4-DHP donde R es un grupo arilo, se encontró
que la DHP se oxidaba a piridina al reaccionar con la DDQ en cantidades equimolares,
usando acetonitrilo como disolvente y a temperatura ambiente, en tiempos de reacción que
oscilaban entre 12-30 minutos con muy buenos rendimientos de 85-90%. Por su parte, al
emplear la energía de microndas en las mismas condiciones de reacción, se reportan
igualmente muy buenos rendimientos, entre un 85-100% en tiempos que oscilaron entre 20 a
100 segundos (0,5-1,5 min), demostrando la efectividad de este reactivo para la oxidación
eficiente de 1,4-DHP monocíclicas.
En ese trabajo se estudió también la influencia del disolvente que, según concluyen los
autores, los resultados obtenidos experimentalmente se deben a la diferente solubilidad del
material de partida en cada uno de ellos. Se emplearon tres disolventes, acetonitrilo, metanol
y diclorometano, observándose un mejor comportamiento de la reacción en acetonitrilo, en el
cual, con rendimientos similares a las reacciones con los otros disolventes, la reacción
11
culmina en un tiempo 4 veces menor que en diclorometano y 13 veces menor que en
metanol.El mecanismo postulado para esta oxidación es el siguiente:
1)- Transferencia electrónica:
O
H
R
Cl
Cl
ET
+
DHP
CN
+
CN
Cl
N
H
O
H
R
CN
O
N
H
DDQ
PyH2
CN
Cl
.
+
O
-.
DDQ
2)-Pérdida del grupo R+o H+:
O
H
R
Cl
ó
CN
Cl
N
H
Cl
-H
+
OH
H
R
CN
CN
Cl
N
H
N
H
O
CN
+
O
.
Py-H
.
DDQH
3)- Segunda transferencia electrónica:
OH
.
Py-H
Cl
Cl
.
ET
+
Py-H+ +
CN
Cl
OH
OH
CN
Cl
O
CN
Cl
CN
Cl
CN
CN
O
O
DDQH
+
4)-Pérdida del segundo grupo H :
H
R
.
Py-H+ + DDQH-
OH
Cl
-H
CN
+
ó
N
N
CN
Cl
OH
DDQ-H2
Py
Esquema 1.6. Mecanismo de oxidación de 1,4-DHPs con benzoquinona.
Aunque en la literatura consultada, la oxidación de DHP con benzoquinonasemplea
mayormente el derivado DDQ, existen también reportes de la oxidación de 1,4-DHPs con la
tetracloro-1,4-benzoquinona (cloranil). 63,64
1.4.4. Reacción de 1,4-DHPs con otros agentes oxidantes
Pecumal y col reportan un método conveniente para la oxidación de 1,4-DHPsempleando Nbromo succinimida en metanol, durante 5 min y a temperatura ambiente (Esquema 1.7). 65
O
R
O
Br
O
O
N
H
O
N
O
O
CH3OH
R
O
O
O
N
R= H, CH3, 2-Furyl, CH3-C6H4, NO2-C6H4, CH3O-C6H4
Esquema 1.7. Reacción de oxidación de la 1,4-DHP de Hantzsch con N-bromo
succinimida en metanol a temperatura ambiente.
12
Con grupos fenilos y estirilos como sustituyentes en la posición para 1,4-DHP la oxidación con
NBS resultó en la formación de ambos productos; el alquilado y el dealquilado. Sin embargo
con otros sustituyentes solo la piridina alquilada fue obtenida. Basado en los resultados
obtenidos este grupo de científicos propusieron que la reacción de oxidación podría
probablemente ocurrir a través de uno de los dos tipos de mecanismos sugeridos en el reporte
(Esquema 1.8).
O
R
O
O
O
O
NBS
N
H
X H
O
O
MeOH
O
N
Y
1. X=Br Y=H
2. X=H Y=Br
2
O
H
O
1y2
O
O
O
RBr +
R
O
O
O
+
N
HBr
N
Esquema 1.8. Diferentes mecanismos por los cuales pudiera ocurrir la reacción de la
1,4-DHP con NBS.
En el primer paso el radical bromuro procedente de la NBS reemplaza al átomo de H de la
posición 4 de la 1,4-DHP (como intermediario es obtenido una especie radicálica) seguido por
la eliminación de HBr por encima del bromuro alílico, lo cual ocurre más fácilmente debido a la
aromatización. En el segundo mecanismo el radical Br producido por la NBS reemplaza al
átomo de hidrógeno unido al átomo de Nitrógeno en el anillo 1,4-dihidropiridínico. En el
segundo paso toma lugar la eliminación o del HBr o del bromuro alílico como se espera en la
aromatización.
Pranab J Das reporta un método para aromatizarderivados de 1,4-DHP empleando bromato
de tetraetilamonio como agente oxidante. En general los bromatos de tetra-n-alquilamonio son
versátiles agentes oxidantes que también pueden ser usados para la aromatización de
derivados de 1,4-DHP (Esquema 1.9).66
HBrO3
R4NBrO3
R4NBr
O
R
O
O
O
O
O
N
H
R'
R4NBrO3
solvente/ reflujo
O
O
N
Esquema 1.9. Oxidación de derivados de la 1,4-DHP de Hantzsch empleando Bromato de
tetraetilamonio como agente oxidante en condiciones de reflujo.
El peroxodisulfato de cetiltrimetilamonio(Esquema 1.10), resulta un oxidante suave, eficiente,
estable y barato, para la aromatización oxidativa de la 1,4-DHP del tipo Hantzsch. 67Este
13
reaccionante es fácilmente preparado por adición de una solución acuosa de bromuro de
cetiltrimetilamonio a una solución de peroxodisulfato de potasio en agua. A temperatura
ambiente esta oxidación no resulta exitosa; pero en condiciones de reflujo da un 100% de
conversión en 10 min, siendo el acetonitrilo el disolvente más eficiente.
O R H O
O
O
1
N
H
CH3
O
H3C(H2C)14H2C N CH3 O S OH
O
CH
R
O
O
O
3
(1.2 equivalente)
O
O
2
ó
N
H
H
O
O
O
N
H
Esquema 1.10. Oxidación de dihidropiridinas empleando peroxodisulfato de cetiltrimetilamonio.
Como puede observarse por este método se aromatizaron un gran número de derivados de
1,4-DHP, lo cual avala el alcance y reproducibilidad del mismo, así como la relativa facilidad
de estos sistema de experimental la oxidación a piridina.
Se ha reportado la aromatización de 1,4-DHP con excelentes rendimientos usando peróxido
de hidrógeno (30%), y NaI en cantidades catalíticas. Las mejores condiciones de fueron H 2 O 2
30%, con 5% mol de NaI, con la cual reportan un rendimiento de 98% en 30 minutos, con
agitación a temperatura ambiente. 68
MasumehAbdoli-Sunejani y colaboradores publican en 2015 un reporte en el cual se oxidan
un grupo de 3,5-diacil o 3,5-diester 1,4-DHP a la correspondiente piridina usando peróxido de
hidrógeno en etanol acuoso en presencia de KBr y ácido acético como catalizador. 69Mediante
este procedimiento se obtuvieron productos con excelente rendimientos, en tiempos entre 30
min y 5 h de reacción.
Otro oxidante muy empleado para la oxidación de 1,4-DHPs es el cloruro de hierro (III). Un
método sencillo para la oxidación de 1,4-DHP de Hantzsch es hacer reaccionar los derivados
de 1,4-DHP disueltos en una mezcla de ácido acético y agua, con FeCl 3 .6H 2 O en una relación
1:2 a reflujo (Esquema 1.11.)70
O
R
O
O
O
O
O
FeCl3 . 6H2O
N
H
R'
AcOH . H2O/ reflujo
O
O
N
Esquema 1.11. Aromatización de derivados de 1,4-DHP con FeCl 3 .6H 2 O.
El mecanismo propuesto transcurre mediante la formación de radicales libres, como se
observa enel esquema 1.12.
14
O
O
O
Fe (III)
N
H
Fe (III)
R
O
-Fe (II)
O
R
O
-H+
N
H
B
O
O
O
O
O
N
H
A
-Fe (II)
O
O
H O
O R
H O
O R
-H+
N
H
R
O
O
O
N
C
Esquema 1.12. Mecanismo propuesto para la aromatización de los correspondientes
derivados de 1,4-DHP con FeCl 3 .
1.5. Benzodiacepinas y derivados
Las benzodiacepinas son compuestos de notable interés para la química medicinal y
constituyen el prototipo de las llamadas estructuras privilegiadas,debido al amplio espectro de
aplicaciones biológicas que para ellas se han descrito.14, 71
La nomenclatura de las benzodiazepinas está relacionada con la posición que ocupan los
átomos de nitrógeno entre sí, el grado de oxidación del anillo (grado de insaturación) y en
dependencia de los sustituyentes presentes en el anillo de siete miembros (Figura 1.6). En las
1,4-benzodiazepinas, uno de los átomos de nitrógeno está adyacente al benceno, mientras el
otro está a dos enlaces del mismo. En el caso de las 1,5-benzodiazepinas, ambos nitrógenos
están adyacentes al benceno. Cada benzodiazepina específica surgirá por sustitución de
radicales en diferentes posiciones.
Figura 1.6. Nomenclatura de 1,4- y 1,5-benzodiazepinas.
En la década del 60 del siglo pasado, aparece la primera 1,4-benzodiazepina con aplicación
médica, el Clordiazepóxido, sintetizada en 1955 y comercializada luego a partir de 1960 por
los laboratorios Hoffman-La Roche, bajo el nombre de Librium. La misma mostró actividad
15
sedativa, anticonvulsivante y miorrelajante. Luego se sintetizó y comercializó el Diazepam, un
derivado de 1,4-benzodiacepinona, nombrado Valium, en 1963. 72 (Figura 1.7)
Figura
1.7.
Clordiazepóxido (Librium) (1)
benzodiazepinas comerciales.
y
Diazepam
(Valium)
(2),
primeras
En los primeros años del siglo XX los síntomas de la ansiedad y el insomnio eran tratados
principalmente con barbitúricos. La introducción del Clordiazepóxido en la medicina clínica en
1961 abrió la era de las aplicaciones farmacológicas para las benzodiacepinas que, en
general, se corresponden con derivados del tipo 1,4-benzodiacepinas y más específicamente,
1,4-benzodiacepinonas. Estas han demostrado tener menos efectos secundarios que los
barbitúricos, ser relativamente seguras en sobredosis y tener menor riesgo de dependencia.
Así, estos fármacos se convirtieron en los psicotrópicos más ampliamente utilizados en todo el
mundo.Posteriormente, Haefely y colaboradores en 1975, entre otros, demostraron que las
mismas actuaban facilitando la acción inhibitoria de ácido gamma aminobutírico GABA (por
sus siglas en inglés de gamma aminobutiricacid), así como los receptores del tipo
GABA A 73,74,75.
Las 1,5-benzodiazepinastambién han sido descritas, como agentes del SNC aunque, a
diferencia de sus homólogos del tipo 1,4-benzodiazepinas, han sido menos estudiadas y en
general, no han resultado ser de interés clínico. 76,77Hasta donde hemos podido comprobar,
solo el Clobazam (ver Figura 1.8), derivado de 1,5-BDZ ha entrado en uso clínico como
antiepiléptico78,cuyo mecanismo de acción se estima esté relacionado igualmente con la
acción inhibitoria a través del receptor GABA A .79
Figura 1.8.Clobazam. Fármaco de 1,5-benzodiazepin-2,4-diona con actividad en el SNC.
Otros reportes, indican también que las 1,5-BDZ actúan como moduladores del sistema
nervioso central con actividad tranquilizante (sedante), cuyo mecanismo está asociado a su
habilidad de asociarse al receptor GABA(Figura 1.9).
16
Figura 1.9. Derivados de 1,5-benzodiazepinas que interactúan con el receptor GABA A .
1.6. Oxidación de benzodiacepinas.
Como se mencionó anteriormente, la inmensa mayoría de las benzodiacepinas que han sido
estudiadas química y farmacológicamente, pertenecen a derivados de 1,4-benzodiacepinonas.
Los derivados de1,4-benzodiacepinonas, como el Diazepan, experimentan diferentes
oxidaciones mediadas por las enzimas del citocromo P-450 en el hígado, una de ellas, por
ejemplo, la mostrada en la Figura 1.10.
H3C
N
O
H3C
N
O
OH
(CYP3A4)
N
N
Cl
Cl
Di azepam
T emazepam
Figura 1.10. Oxidación del Diazepam producto del metabolismo.
En relación a los derivados de 1,5-BDZ, Barltrop, en 1959, reportó la reacción de oxidación de
dos derivados de estos compuestos, empleando ácido peracético y ácido monopersulfúrico,
donde el anillo de 1,5-BDZ experimenta una oxidación contractiva, pasando a un derivado
deltipo quinoxalina, donde el anillo de diazepina de siete miembros se contrae a uno de
pirazinade 6 miembros (ver Figura 1.11). 80
N
N
R
N
Ác. peracético o
monopersulfúrico
R
N
R´
a) R = R´ = CH3
b) R = CH3, R´= Ph
Ó
qui noxali ne R´
Figura 1.11.
Matsumoto, en 1970, reportanuevamente la reacción de oxidación de derivados de 1,5BDZ 81con ácido peracético (Ver Esquema 1.13).
N
N
R
AcOOH
R´
a) R = R´ = CH3
b) R = CH3, R´= Ph
N
N
R
OH AcOOH
H
R´
N
R
N
R
O
N
Ó
N
R´
qui noxali ne
R´
Esquema 1.13.
17
1.7. Consideraciones generales.
A pesar de la gran cantidad de sistemas oxidantes reportados para la aromatización oxidativa
de las 1,4-DHPs, muchos de estos presentan diversas limitaciones tales como el empleo de
agentes oxidantes no amigables con el medio ambiente, así como la toxicidad asociada a
varios metales de transición.Algunos sistemas oxidantes, poseen también la desventaja de
producir diferentes productos colaterales, oxidar el disolvente, la nitración de anillos como
producto colateral en el caso del empleo de ácido nítrico o nitratos metálicos, así como la
desalquilación o desarilación de la posición 4 (pérdida del radical alquilo o arilo de la DHP) en
el caso de derivados de DHP con sustituyentes tales como etilo, isopropilo, benzilo y arilo. No
obstante, se puede concluir que la oxidación del anillo de 1,4-DHP a piridina es una reacción
que ocurre con facilidad, incluso por la acción del dioxígeno molecular presente en el aire. En
general, la mayoría de los sistemas oxidantes, aromatizan la DHP en tiempos de reacción
relativamente cortos, usualmente cercanos a 1 hora y en condiciones moderadas.Por otra
parte, es posible constatar que no existen muchos reportes de aplicaciones de los
correspondientes derivados de 4-aril-piridinas producto de la oxidación del anillo de 1,4-DHP,
siendo estos últimos objetos de interés fundamentalmente debido a que constituyen uno de
los metabolitos primarios de las 1,4-DHP que actúan como moduladores y bloqueadores de
los canales de calcio para la generación de fármacos antihipertensivos comerciales.
18
Capítulo 2. Parte Experimental
2.1. Materiales y Reactivos empleados
Reactivos
Tetracloro-1,4-benzoquinona (99%)
Ácido Nítrico 68%
Peróxido de Hidrógeno 30%
Yoduro de Potasio
Sulfato de Sodio
Sulfato de Hierro (III)
Permanganato de Potasio
Ácido de Meldrum
2-Nitrobenzaldehído
3-Nitrobenzaldehído
Acetoacetato de Etilo
Acetato de Amonio
HCl (98%)
Carbonato de Sodio
Oxicloruro de Fósforo
Acetato de Sodio
Sulfato de Magnesio
Sílica Gel 40
Hidróxido de Sodio
Hidrógenocarbonato de Sodio
Carbón Activado
Marca
Janssen Chimica
UNI-Chem
UNI-Chem
Fluka
Merck
SIGMA-ALDRICH
SIGMA-ALDRICH
SIGMA-ALDRICH
Quimimport
SIGMA-ALDRICH
ALDRICH
UNI-Chem
UNI-Chem
Merck
SIGMA-ALDRICH
SIGMA-ALDRICH
Merck
Merck
Quimimport
Panreac
Quimimport
Disolventes
Acetato de Etilo
n-Hexano
Acetona
N,N-Dimetilformamida
Dimetilsulfóxido
Metanol
Ciclohexano
Cloroformo
Éter Dietílico
Éter de Petróleo
Benceno
Acetonitrilo
Ácido Acético (99,8%)
Diclorometano
Etanol
Marca
Panreac
UNI-Chem
Fluka
Scharlan
Merck
Merck
Merck
Fluka
Merck
UNI-Chem
Fluka
SIGMA-ALDRICH
Riedel-de Haen
UNI-Chem
Producción Nacional
19
2.2. Equipos.
2.2.1. Temperaturas de Fusión
Las temperaturas de fusión de los compuestos se determinaron en un equipo Stuart Scientific
(UK), en capilares abiertos, y no fueron corregidos.
2.2.2. Espectroscopia IR
Los espectros IR se registraron con un equipo WQF-510-FTIR (chino), rango 4000-600 cm-1,
con velocidad de barrido de 1 cm-1/s.
2.2.3. EspectroscopiaRMN 1H y13C
Los espectros de RMN 1H,
13
C y DEPT fueron registrados a 25 ºC en un espectrómetro
1
Bruker-500 (500 MHz- H, 125MHz-13C) en DMSO-d6.
2.2.4. Espectrometría de masas.
Los espectros de masa fueron obtenidos con un espectrómetro Hewlett Packard 5989-A.
Técnica de ionización: Impacto electrónico.
2.2.5. Cromatografía.
La cromatografía de placa delgada (CCD) para el seguimiento de la reacción fue realizada en
placas de aluminio revestidas de silica gel 60 F 254. El sistema de disolvente empleado fue nHexano-Acetato de Etilo (1:1) (V:V). Para comprobar la pureza de los compuestos se utilizó
placas de vidrios revestidas de silica gel C18 F 254 , utilizando como sistema móvilagua:metanol
(3:7) (V:V).Como revelador fue usada una lámpara de luz ultravioleta de longitud de onda 254 y
366 nm y cámara de yodo.
2.3. Síntesis de los intermediarios de 1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzodiacepinas
2.3.1 Síntesis de las 3,4-dihidro-2(1H)-piridonas
En un balón de 100 mL provisto de un condensador de reflujo se disolvieron
X
5,76 g (40mmol) de ácido de Meldrum en 40 mL de ácido acético glacial. A
H
EtOOC
H3 C
continuación se adicionó 40mmol del correspondiente aldehído aromático,
N
O
H
Ia: X=2-NO2
Ib: X=3-NO2
40mmol deacetoacetato de etilo y 3,46 g (45mmol) de acetato de amonio. La
mezcla de reacción se reflujódurante 7 horas. Al cabo de este tiempo, se
deja enfriar a temperatura ambiente posteriormente se adiciona cloroformo y
a esta mezcla se le realizan varios lavados con agua, con una disolución saturada de
hidrogenocarbonato de sodio y con salmuera. Posteriormente, se seca con sulfato de sodio
anhidro y se rotoevapora hasta obtener un líquido viscoso, al cual se le añade pequeñas
20
porciones de éter dietílico hasta que aparece un precipitado, el cual se filtra a vacío y se lava
con éter dietílico. El producto, de ser necesario, se recristaliza de etanol. 82,83
Ia (2-NO 2 ). p.f: 201,2-203,5ºC. Reportado 200-202°C.
Ib. (3-NO 2 ) p.f: 197,1 ºC. Reportado 196-198 °C.
2.3.2
Síntesis de
piridinas
añade lentamente y con agitación 3,85 mL (40mmol) de oxicloruro de
H
H3C
CHO
N
3-alcohoxicarbonil-4-x-aril-6-cloro-5-formil-2-metil-1,4-dihidro-
En un balón se colocan 3,1 mL (40 mmol) de N,N-dimetilformamida, y se
X
EtOOC
la
Cl
fósforo, manteniendo la temperatura por debajo de 25 ºC. La mezcla de
reacción se agita durante 30 minutos, adicionándose posteriormente una
H
disolución
IIa: X= 2-NO2
IIb: X= 3-NO2
de
10
mmol
de
la
2(1H)-piridona
en
40
mL
de
diclorometano,manteniendo una agitación moderada durante 18 horas. Al
cabo de este tiempo, se añade una disolución acuosa de acetato de sodio (40 g en 60 mL de
agua destilada) y se continúa agitando durante una hora. La mezcla de reacción se separa en
dos fases. La fase orgánica se lava con agua y con una solución de hidrógeno carbonato de
sodio. Luego se seca con sulfato de sodio anhidro, se filtra a vacío y se elimina el disolvente
en un rotoevaporador. El sólido resultante se recritaliza de etanol.83, 84
2.4.
Síntesis
de
4-aril-3-etoxicarbonil-2-metil-1(1H)-1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5benzodiacepinas(IIIa-b)
En un balón equipado con agitación magnética se disuelve 200 mg de 1,4-DHP, 2-cloro-3formil sustituida en 10 mL de etanol absoluto. A la disolución resultante se le adiciona en
relación molar 1:1, la o-fenilendiamina. La mezcla de reacción se agita a temperatura
ambiente entre 3 y 6 horas. Alrededor de los 30 minutos, comienza a aparecer un precipitado
oscuro, el cual, al finalizar el tiempo de reacción correspondiente se filtra, se lava varias veces
con etanol frio primero, y luego, con éter etílico. Posteriormente se seca en una desecadora.
La reacción se siguió por cromatografía de capa delgada (hexano: cloroformo: acetate de etilo
5:5:1). Los compuestos fueron identificados por su Rf y punto de fusión, tomando como
referencia lo reportado previamente, así como por su espectro IR.
4-(2-nitrofenil)-3-etoxicarbonil-2-metil-11H-1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzo-diacacepina (IIIa) (JM20).
Tiempo de reacción (4 h); Rendimiento (60 %)
NO2
H
H3CH2COOC
H 3C
N
N
H
IIIa
Temperatura de fusión: 258,0-260,0 ºC.
IR: (KBr: ν cm-1): 3420, 3386 (νNH); 2993, 2906 (νCsp 3 -H);
N
H
1711(νC=O);1637; 1609, 1575(ν C=C, fenilo), 1517(νas NO 2 );1346
(νs NO 2 ),1310; 1200 (νC-O); 759;725.
21
3-Etoxicarbonil-4-(3´-nitrofenil)-2-metil-11H-1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzodiacacepina (IIIb) (JM22).
NO2
Tiempo de reacción (6h); Rendimiento (58 %).
Temperatura de fusión: 265,2-268,3ºC.
H
H3CH2COOC
IR: (KBr: ν cm-1): 3214-3116 (ν NH); 2969-2931(ν Csp 3 -H); 1706 (ν
N
N
H
H 3C
C=O); 1637; 1614, 1560, 1454 (ν C=C, fenilo); 1525 (νas NO 2 );
N
H
1351 (νs NO 2 ); 1307; 1213 (ν C-O); 1074 (νC-O); 759; 686.
IIIb
2.5 Oxidación de1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzodiacepinas del tipoIII
2.5.1 Síntesis de pirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepinas (IV), utilizando tetracloro-1,4benzoquinona como oxidante
En un balón equipado con agitación magnética, se disuelve 100mg (0,29mmol) del
correspondiente compuesto del tipo III en 6mL de N,N-dimetilformamida. Posteriormente se
añade 70,25mg (0,29mmol) de tetracloro-1,4-benzoquinona y la reacción se agita a
temperatura ambientedurante 1,7 y 5h según el sustrato. Una vez terminada la reacción, la
mezcla se vierte sobre agua fría hasta que precipite la mayor cantidad de producto posible. El
mismo se filtra a vacío y se obtiene un sólido de color siena-verdeolivo, el cual se lava varias
veces con pequeñas porciones de agua. De las aguas madres se recupera parte del producto
a través de extracción con acetato de etilo, el cual, una vez separado, se seca conNa2 SO 4
anhidro y se filtra a vacío. La fase orgánica se rotoevapora para obtener un sólido de color
verde olivo-siena, producto final de la reacción.
La reacción se monitoreó por CCD de sílica gel utilizando el sistema de disolventes nhexano:acetato de etilo (1:1) (V:V).
El sólido obtenido se purificó mediante cristalización por cambio de disolvente, disolviéndolo
en la menor cantidad de acetona, a esta disolución se le gotea agua hasta conseguir una
pequeña turbidez, la solución se deja en reposo hasta lograr una buena cantidad de sólido,
luego se filtra y el sólido se lava con una solución acuosa de acetona al 50 %.
3-Etoxicarbonil-2-metil-4-(2’-nitrofenil)-pirido (2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepina (IVa).
Tiempo de reacción: 1,7 h; Rendimiento: 85 %
4'
5'
6'
1'
H3CH2COOC
3
2
H3C
Temperatura de fusión: 158,8-161,6 ºC
3'
4
2'
4a
1
NO2
IR: (KBr: ν cm-1): 3366 (ν NH); 2984 (ν Csp 3 -H); 1715(ν C=O);
N
1641, 1568 (νArom);1526 (νas NO 2 ); 1354 (νs NO 2 ); 1219,
5
6 6a 7
11
8
N 11a N 10a
IVa
H
10
9
1165 (ν C-O); 1076; 887, 717.RMN-1H (DMSOd 6 , δppm) 8.50
(1H, s, H11); 8.24 (1H, dd, H3’, J=8.2 Hz, J=1.0 Hz); 7.83 (1H,
dt, H5’, J=7.5 Hz, J=1.2 Hz); 7.75(1H, dt, H4’, J=8.2 Hz, J=1.0
22
Hz); 7.40 (1H, dd, H6’, J=7.5 Hz, J=2.0 Hz); 7.18(1H, s, H5);7.04 (1H, dt, , J=7.8 Hz, J=1.6 Hz,
Arom); 6.88(3H, m, Arom)3.82 (2H, c, -OCH 2 ,);2.35 (3H,s, -CH 3 );0.77 (3H,t, , -OCH 2CH 3 J
=7,1 Hz).RMN-13C: 164.1 (COO), 159.1, 158.8 (C5, C2’), 149.7, 147.4, 144.1, 139.8, 134.3,
131.4, 130.6, 130.2, 129.7, 128.9, 124.8, 124.1, 121.3, 120.7, 120.4, 114.8, 60.9 (O CH 2 ), 22.9
(CH 3 ), 13.2 (CH 2CH 3 ).MS/EI: m/z (intensidad %) 403([M+H]+(22 %)), 402 ([M]+ (100 %)); 245
(54 %); 208 (25 %); 187 (11 %); 87 (35 %).
3-Etoxicarbonil-2-metil-4-(3’-nitrofenil)-pirido (2,3-b-5,6-e)-1,5-benzo-diacepina (IVb)
4'
Tiempo de reacción: 5 h; Rendimiento: 68 %
3' NO
2
5'
Temperatura de fusión: 205,8-209,4ºC
2'
6'
1'
H3CH2COOC
3
2
4
N
6 6a
1
7
11
N 11a N
H3C
IR: KBr: ν cm-1): 3487 (m, ancha) (ν NH); 2934, 2938, Csp2-
5
4a
8
10a
H
IVb
H; 1722 (b-m); 1681 (i) (ν C=O); 1567 (m); 1524 (νas NO 2 );
10
9
1346 (νs NO 2 ); 1263 (b); 1107 (i) ; 752 (m), 699 .
2.5.2Síntesis de pirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzodiacepina (V), utilizando ácido nítrico
como oxidante
En un balón equipado con agitación magnética, se disuelve 1,5mmol (606mg) de JM20 en
9mL de ácido nítrico al 20%. La reacción se calienta a100 °Cdurante 1-2 horas dependiendo
del sustrato,posteriormente se enfría hasta temperatura ambiente yse coloca en un baño de
hielo y se le adiciona carbonato de sodio hasta pH básico (9-10). El sólido que precipita se
filtra a vacío, y se lava con abundante agua destilada. El producto que queda en las aguas
madres se recupera mediante extracción con acetato de etilo y posterior rotoevaporación. El
sólido se purificó inicialmente por recristalización de etanol y posteriormente por cristalización
por cambio de solvente,para lo cual se disuelve el sólido en acetona y a esta solución se le
gotea agua destilada hasta la aparición de una turbidez, la solución se deja en reposo hasta
que cristalice el compuesto.
3-Etoxicarbonil-2-metil-10-nitro-4-(2’-nitrofenil)-11H-pirido(2,3-b-5,6-e)-1,5benzodiacepina (Va)
4'
Tiempo de reacción: 1 h; Rendimiento: 45 %
3'
5'
Temperatura de fusión: 197,9-199,2 ºC (descompone)
6'
2'
1'
H3CH2COOC
3
2
H3C
4
4a
1
NO2
5
N
6 6a 7
11
N 11a N 10a
Va
IR: (KBr: ν cm-1): 3462, (ν NH); 3114(ν Csp 2 -H); 2985, 2938
H
8
10
9
NO2
(ν Csp 3 -H); 1734 (ν C=O); 1579 (fenilo); 1546(νas
NO 2 ),1529 (νas NO 2 ); 1464 (fenilo), 1346 (νs NO 2 ); 1282,
1261, 1234 (ν C-O); 1149, 1066 (ν C-O); 769; 754 (γ CSp 2 -
H).
RMN-1H (DMSOd 6 , δppm): 9.86 (1H, s, NH); 8.46 (2H, m, Arom); 8.32 (1H, d, Arom); 7.93 (3H,
m, H5 + Arom); 7.67 (2H, m, Arom); 4.01 (2H, c, OCH2 ); 2.85 (3H, s, CH 3 ), 0.86 (3H, t,
23
OCH 2 CH 3 ). RMN-13C: 164.1 (C=O), 158.8, 146.7, 145.5, 143.3, 139.8, 134.8, 132.1, 131.2,
130.8, 130.5, 126.7, 126.4, 125.1, 120.1, 62.2 (OCH2 ), 23.3 (CH 3 ), 13.2 (CH 2 CH 3 ), MS/EI: m/z
(intensidad %) 448 ([M+H]+ (34 %)), 420(15 %); 402 (10 %); 301 (25 %); 92 (100 %); 76 (10%).
3-Etoxicarbonil-2-metil-10-nitro-4-(3’-nitrofenil)-11H-pirido(2,3-b-5,6-e)-1,5benzodiacepina (Vb).
Tiempo de reacción: 2h; Rendimiento: (32%)
4'
3'
5'
NO2
Temperatura de fusión: 119,2-122,1ºC
2'
6'
IR: (KBr: ν cm-1): 3423 (m) (ν NH); 2975, 2912, 2818 (mb);
1'
H3CH2COOC
3
2
H3C
4
1
4a
5
N
(ν Csp 3 -H);1733 (i) (ν C=O); 1535 (muy i) )(νas NO 2 ); 1451
6 6a 7
11
N 11a N 10a
8
10
Vb H NO2
(b) (fenilo); 1346 (i) (νs NO 2 ); 1285 (m-b); (ν C(CO)-O); 1241
9
(m-b); 1065; 741; (b) 689 (m-b).
2.5.3.Síntesis de pirido-(2,3-b-5,6-e)-1,5-benzo-diacepina (IV), utilizando permanganato
de potasio como oxidante
A una disolución de 50mg de JM-20 en 8mL de DMSOse le añaden 2mL de KMnO 4 acuosa
saturada. La mezcla se agita con agitación magnética durante 1 h y 30 minutos. A
continuación se filtra a vacío y se lava tres veces con acetona, después se rotoevapora la
solución y de la fase acuosa resultante se extrae el productocon diclorometano. La fase
orgánica se seca con sulfato de sodio anhidro (Na2 SO 4 ), se filtra a vacío y se rotoevapora
para obtener el crudo de la reacción, que resulta ser una mezcla de varios compuestos.El
derivado IVa se separa por lavados del crudo con éter etílico.
Temperatura de fusión: 154,9-158,8 ºC.
Punto de fusión mixto con IVa del subepígrafe2.5.1: 155,6-161,6 ºC.
24
Capítulo 3. Resultados y discusión
Como se mencionó en la introducción, en los últimos años se ha venido desarrollando en el
LSO una investigación que busca la introducción del compuesto 4-(2-nitrofenil)-3etoxicarbonil-2-metil-11H-1,4-dihidropirido-[2,3-b]-1,5-benzo-diacacepina,
JM20,
como
fármaco para el tratamiento de la isquemia cerebral. El objetivo principal del presente trabajo
es obtener el derivado oxidado del compuesto híbrido JM20, empleando para ello diferentes
sistemas oxidantes que permitan, en principio, aromatizar el fragmento de 1,4-DHP presente
en la molécula.De esta manera, se obtiene una nueva entidad molecular tricíclica no reportada
con anterioridad en la literatura científica, la cual debe corresponderse además, con uno de
los productos principales del metabolismo de JM20, durante su acción en los organismos
vivos.
3.1. Obtención de los materiales de partida
Los materiales de partidase obtuvieron mediante una secuencia de reacciones que involucra
tressíntesis secuenciales, donde es necesario preparar previamente los compuestos del tipo I
y II, intermediarios sintéticos de III, tal y como se muestra en el esquema 3.1.
X
X
X
O
O
O
CHO
RO
RO
H3 C
N
H
O
H3 C
N
Me
Cl
N
N
H
H
I
N
RO
H
III
II
Esquema 3.1. Secuencia sintética para obtener los derivados del tipo III, materiales de partida.
Siguiendo esta secuencia sintética se obtuvieron los derivados 2-nitrofenil y 3-nitrofenil
sustituidos IIIa (JM20) y IIIb (JM22) respectivamente.
3.1.1. Obtención de los derivados de 4-X-aril-5-carboniletoxi-6-metil-3,4-dihidro-2(1H)piridonas (Ia-b)Ç
Los derivados de 4-X-aril-5-carboniletoxi-6-metil-3,4-dihidro-2(1H)-piridonasIa-bse obtuvieron
a partir de la reacción multicomponente del tipo Hantzsch, haciendo reaccionar el
correspondiente aldehído aromático, el ácido de Meldrum, el acetoacetato de etilo y acetato
de amonio en cantidades equimolares, a excepción del acetato de amonio que se añadió en
proporción1,2 equivalente, respecto al resto de los reaccionantes (ver Esquema 3.2).
X
H
O
X
O
+
CHO
O
a) X=2-NO2
b) X=3-NO2
O
O
+
O
+ NH4OAc
OEt
AcOH,
EtOOC
7h
H3C
N
H
Ia: X=2-NO2, 68%
Ib: X=3-NO2, 57%
O
Esquema 3.2. Síntesis de los derivados de 3,4-dihidro-2(1H)piridonasIay Ib.
25
La reacción se llevó a cabo en ácido acético como disolvente, a reflujo, durante 7 horas,
obteniéndose rendimientos de moderados a buenos, en ambos casos.
La identificación de ambos productos se llevó a cabo mediante CCD por comparación de sus
respectivos factores de retención (Rf),tomando como patrones de referencia productos
previamente sintetizados y caracterizados en el Laboratorio, ypor comparación de los
respectivos puntos de fusión, los cuales se correspondieron con los reportados anteriormente
en la literatura (ver parte experimental) y trabajos de tesis desarrollados en el laboratorio.
3.1.2. Derivados de 4-X-aril-3-carboniletoxi-2-metil-6-cloro-5-formil-1,4-dihidropiridinas
(IIa-b)
Los derivados de 4-X-aril-3-carboniletoxi-2-metil-6-cloro-5-formil-1,4-dihidropiridinas(IIa-b)se
obtuvieron a partir de la transformación del correspondiente derivado del tipo I, mediante la
reacción de Vilsmier-Haack, donde el agente formilante se prepara in situ y se adiciona la
piridona disuelta en diclorometano, dejando que la reacción transcurra a temperatura
ambiente durante 18 horas. Posteriormente se realiza una hidrólisis básica, siguiendo el
procedimiento reportado previamente (Esquema 3.3).
X
X
H
H
EtOOC
N
O
H
Ia: X=2-NO2
Ib: X=3-NO2
H3C
i) POCl3/DMF, CH2Cl2, t.a
ii) AcONa/H2O
CHO
EtOOC
H3 C
N
Cl
H
IIa: X= 2-NO2
IIb: X= 3-NO2
Esquema 3.3. Síntesis de los derivados de 1,4-DHP, cloro-formil-sustituidasIIayIIb.
Al igual que en el caso anterior, la identificación de ambos productos se llevó a cabo mediante
CCD por comparación de sus respectivos factores de retención (Rf) con productos
previamente sintetizados y caracterizados en el laboratorio, tomados como patrones de
referencia, así como los respectivos puntos de fusión, los cuales se correspondieron con los
reportados anteriormente en la literatura (ver parte experimental).
3.1.3. Derivados híbridos JM20 y JM22 (IIIa-b)
Los derivados IIIa (JM20) y IIIb (JM22) fueron obtenidos, según se muestra en el esquema
3.4, mediante la reacción del correspondiente derivado dihidropiridínico del tipo II y ofenilendiamina, en etanol absoluto como disolvente, a temperatura ambiente, durante 4-6
horas.
26
X
X
H
H
H3CH2COOC
CHO
H3CH2COOC
H2 N
H3 C
N
Cl
N
EtOH (abs)
+
t.a
H2 N
H3C
H
N
N
H
H
IIIa: X= 2-NO2, (JM20)
IIIb: X= 3-NO2, (JM22)
IIa: X= 2-NO2
IIb: X= 3-NO2
Esquema 3.4. Síntesis de los híbridos IIIa (JM20) y IIIb (JM22).
Los derivadosdel tipo III se obtuvieron en un tiempo de reacción de 4-5 h, con un rendimiento
alrededor de un 60%, lo cual está de acuerdo con lo obtenido previamente en el grupo de
trabajo. 85
3.2. Oxidación de JM20
Para las reacciones de oxidación se tomó el compuesto JM20 como sustrato modelo para los
diferentes ensayos. Un análisis de la estructura de este compuestoilustra que por la acción de
agentes oxidantes en el mismo se pueden obtener, en teoría, varios productos diferentesa
partir de la oxidación de dos fragmentos estructurales diferentes, presentes en la molécula: el
anillo de 1,4-dihidropiridina y el grupo imino de la porción benzodiacepínica (ver Figura 3.1).
O2N
EtOOC
H3C
N
A
H3C
N
B
O
O2N
EtOOC
NH
N
H
,
H3C
C
NH
N
H
N
H
O
O2N
EtOOC
H3C
,
N
H
O
O2N
EtOOC
N
N
N
H
[O]
EtOOC
H3C
N
H
JM-20
N
N
A2
N
H
EtOOC
NH
N
H3C
B2
N
H
O2N
EtOOC
H3C
O2N
EtOOC
O
N
N
D
N
H
,
H3C
E
O
N
N
H
N
H
Figura 3.1. Posibles productos provenientes de la oxidación de JM-20.
Es válido hacer la observación que, en dependencia dela naturaleza y fortaleza del oxidante
empleado, así como el tiempo de exposición al mismo, es posible obtener numerosos
productos de oxidación, en principio no deseados, como pudiera ser la oxidación del grupo
metilo unido al anillo de DHP, la ruptura del anillo de DHP o del anillo de diazepina y la
consiguiente formación de un variado número de productos oxigenados de difícil predicción,
aislamiento, purificación y caracterización.
27
Uno de los productos esperables de la oxidación de JM20 lo constituye el compuesto del tipo
A que aparece en la Figura 3.1, el cual se corresponde con la oxidación del anillo de 1,4-DHP
a piridina, o sea, la aromatización del fragmento dihidropiridinico, sin que se afecte el resto de
la molécula. No obstante, tal y como se mencionó en la revisión bibliográfica, durante el
proceso de aromatización de 1,4-DHP monicíclicas se ha reportado la pérdida del fragmento
arilo, para producir una estructura análoga a la A2 que aparece en el esquema 3.1.
Por otra parte, el fragmento imínico en el anillo de diazepina essusceptible a experimentar una
transformación oxidativa,mediante la formación de un intermediario tipo oxaziridina, para dar
finalmente una amida, aunque también es posible la formación de una nitrona (Esquema
3.5). 86
O
H
R1
[O]
N
R2
imina
H
R1
R1
O
N
R2
NH
R2
amida
oxaziridina
R1
O
N
R2
nitrona
Esquema3.5. Posibles productos de oxidación del grupo imino.
Este hecho sustenta la posibilidad de que se forme, a partir de la acción de un agente
oxidante en los híbridos de DHP-BDZ, productos del tipo B, C, D o E tal y como se representa
en la Figura 3.1. En el caso del producto B, como se puede observar, se han oxidado ambos
fragmentos dentro de la misma molécula, mientras que en el producto tipo C, se verificaría la
oxidación de la imina a amida, manteniéndose intacto el anillo de 1,4-DHP.
En principio, el producto tipo A es el que se desea obtener, ya que es conocido que las 1,4DHP comerciales son oxidadas a piridina por acción del metabolismo en el cuerpo humano,
independientemente que resulta interesante comprobar si algún método permite obtener otros
posibles productos de oxidación ya que constituyen, igualmente, nuevos derivados no
reportados en la literatura y los mismos pudieran también resultarproductos del metabolismo
de JM20 en el organismo.
La formación de las estructuras A2 y B2 donde, durante el proceso de oxidación ocurre la
pérdida del radical fenilo, resulta también posible, sobre todo cuando el mecanismo de
oxidación transcurre mediante radicales libres.Numerosos estudios de oxidación de 1,4-DHP
monocíclicas han reportado la obtención simultánea de estos dos tipos de productos, tanto
empleando métodos convencionales como mediante el empleo de radiación de microondas.
Con vista a darle cumplimiento a los objetivos del trabajo, se ensayaron con el compuesto
JM20 diferentes sistemas oxidantes,tales comopermanganato de potasio, ácido nítrico,
tetraclorop-benzoquinona, nitrato de cerio y amonio, peróxido de hidrógeno/yoduro de potasio,
sulfato de hierro (III). Las reacciones se llevaron a cabo en diferentes condiciones, haciendo
28
variaciones en las temperaturas y en el disolvente empleado. Los resultado de dichos
experimentos no fueron satisfactorios para la mayoría de los experimentos realizados, no
pudiendo ser adecuadamente procesados ni optimizados debido a dificultades materiales que
limitaron la separación de diversas mezclas formadas, así como la no disponibilidad de
infraestructura espectroscópica, que limitó la caracterización de varios de los productos que
se obtuvieron en los diferentes ensayos realizados.
No obstante, se pudo observaren las diferentes reacciones de oxidación llevadas a cabo, la
transformación del compuesto de partida, mediante el seguimiento de las mismas por CCD.
A continuación se discuten los métodos de oxidación mediante tetraclorobenzoquinona y
ácido nítrico, con los cuales se obtuvieron los mejores resultados.
En la Figura 3.2 se muestran los espectros de RMN-1H de los productos de oxidación de
JM20, con ambos sistemas.
Figura 3.2. Espectro de RMN-1H de a) JM20; b) producto principal de oxidación con TCBQ; c)
producto principal de oxidación con ácido nítrico.
Un primer análisis de los espectros que aparecen en la Figura 3.2, permite apreciar que los
mismos son similares y se conservan, en el caso de los espectros b) y c) diferentes bandas
características del producto de partida mostrado en a), por lo que puede inferirse que los
productos de oxidación obtenidos han experimentado modificaciones pequeñas, en
comparación con la estructura del producto de partida. Por otra parte, la señal que aparece
29
cercana a 5 ppm en el espectro de JM20, correspondiente al protón de la posición 4 del
fragmento de 1,4-DHP, no se encuentra presente en el espectro de los productos de oxidación
con TCBQ y HNO 3 , lo que sugiere que en ambos casos, el anillo de 1,4-DHP se ha oxidado a
piridina (ver Esquema 3.6).
NO2
H4
EtOOC
N
H1
H3C
[O]
-2e-2H+
O2N
EtOOC
H3C
N
Esquema 3.6. Oxidación del anillo de 1,4-DHP a piridina.
El proceso de oxidación del anillo de 1,4-DHP involucra la pérdida de 2 electrones en la
molécula, por lo que, adicionalmente a la pérdida del protón de la posición 4, también se
pierde consecuentemente el protón del grupo NH del anillo de la 1,4-DHP.
Finalmente, es posible observar en los espectros de la Figura 3.2 b) y c) que, aunque en
ambos casos debe haber ocurrido la aromatización del anillo de 1,4-DHP a piridina, los
mismos presentan diferencias en los corrimientos químicos de la zona aromática, por lo que
deben corresponderse con productos diferentes. Durante el seguimiento de la reacción por
CCD se pudo constatar que los productos obtenidos eran diferentes, lo cual se corroboró por
sus puntos de fusión y posteriormente mediante el registro de los espectros IR y de RMN.
A continuación, se discute en más detalle el proceso de oxidación con ambos agentes
oxidantes.
3.2.1. Oxidación con 2,3,5,6-tetracloro-1,4-benzoquinona (TCBQ)
La reacción de oxidación deJM20con TCBQ se realizó utilizando cantidades equimolares de
los reaccionantes y DMF como disolvente, con agitación magnética a temperatura ambiente,
como se muestra en el Esquema 3.7.
X
H3C
O
H
EtOOC
Cl
N
N
H
IIIa) X = 2-NO2
IIIb) X = 3-NO2
OH
N
DMF
+
N
H
O2N
EtOOC
Cl
Cl
Cl
O
TCBQ
t.a
Cl
Cl
+
H3C
N
IVa
N
H
Cl
Cl
OH
IVa) X = 2-NO2 85 %
IVb) X = 3-NO2 68 %
Esquema 3.7.Oxidación de los compuestos de tipo III utilizando TCQB.
La reacción se monitoreó por CCD y durante el transcurso de la misma fue posible observar
un cambio de coloración de rojo-vino a verde oscuro, evidencia de la transformación de JM20
y la formación del derivado fenólico como aparece en el esquema. Este último, una vez
aislado de la mezcla de la reacción, resultó ser un sólido verdoso, tal y como se describe en la
literatura.
30
La reacción se completó transcurrida 1 hora y 40 minutos. El producto deseado se aisló
vertiendo la mezcla sobre agua fría, apareciendo un precipitado que se filtró a vacío y se
purificó disolviéndolo en acetona y posterior goteo de agua hasta la aparición de la primera
turbidez en la disolución, la cual se deja en reposo hasta completar la cristalización del
producto deseado. De esta manera, se aisló un producto de color amarillo, ligeramente
verdoso, con buenos rendimientos.
En las Figuras 3.3y 3.4se muestranlos espectros de RMN-1H de los compuestosIIIa (JM20,
material de partida) y IVa(producto oxidado).
1
Figura 3.3. Espectro de RMN- H de IIIa.
31
Figura 3.4. Espectro de RMN-1H deIVa.
Al analizar el espectro de protones del producto obtenido, lo primero que destaca es la
desaparición de la señal en 4.8 ppm correspondiente al hidrógeno de la posición 4 del anillo
de DHP (H4) en la molécula JM20, lo que sugiere que el fragmento de 1,4-DHP se ha
aromatizado, oxidándose a piridina. En el espectro también se puede apreciar la desaparición
de la señal de 11,2 ppm correspondiente al hidrógeno de la 1,4-DHP (H1).
En la Figura 3.5 se muestra una ampliación de la zona de los 8.5 ppm a 6.8 ppm. En la
misma, a partir de la integración de las señales se puede constatar que aparecen 10 protones,
a diferencia de los 9 protones que se observa en dicha zona en el espectro de JM20, material
de partida. Durante el proceso de oxidación, no se transforman los grupos fenilo de la posición
4, ni el fenilo de la benzodiacepina, por lo que, los 8 protones correspondientes a ambos
grupos se encuentran en la zona de los protones aromáticos, justificándose la presencia de 8
de las 10 señales. En el espectro se observan dos singletes, uno en 8.5 ppm que se
corresponde con el protón del NH de la diazepina y otro en 7,2 ppm que se asigna al protón
unido al carbono 5, del grupo imino presente en la molécula.
32
Figura 3.5. Zona ampliada de los protones aromáticos del espectro de RMN-1H del compuesto IVa.
En la Figura 3.6 se muestra la zona ampliadacorrespondiente a los hidrógenos alifáticos,
donde es posible apreciar que los restantes fragmentos alifáticos de la molécula no
experimentaron cambio alguno.
33
Figura 3.6. Zona ampliada de los protones alifáticos del espectro de RMN-1H del compuesto IVa.
En la Figura 3.7 se muestra el espectro de RMN-13C del compuesto IVa. En el mismo se
puede observar las señales correspondientes a todos los carbonos de la molécula. En la
región de los campos bajos en 164,1 ppm se observa el carbono carbonílico del grupo éster.
De 159 ppm a 114 ppm aparecen todos los carbonos sp2, pudiendo ser identificados a través
del espectro DEPT-135 (figura 3.8) los carbonos cuaternarios, los correspondientes a los CH
olefínicos, el del grupo metilénico (60.9ppm), y los dos metílicos (22.9 y 13,2). Es de señalar
que no fue posible hacer una asignación completa de todos los carbonos, fundamentalmente
de los cuaternarios y de los CH olefínicos, debido a que no se pudo realizar experimentos
bidimensionales que bridan mayor información para la asignación inequívoca de todas las
señales del espectro.
4`
3`
5`
6`
1`
O
O
3
2
2`
4a
4
NO2
H
5
N
6 6a
7
1
11
N 11a N
10a
H
8
10
9
13
Figura 3.7. Espectro de RMN- C del compuesto IVa.
34
4`
3`
5`
6`
1`
O
O
3
2
2`
4a
4
NO2
H
5
N
6 6a
7
1
11
N 11a N
10a
H
8
10
9
Figura 3.8. Espectro de RMN-13C DEPT del compuesto IVa.
La técnica espectroscópica que disponemos en nuestro entorno es la espectroscopía
infrarroja (IR). Si bien es cierto que utilizando solo esta técnica no se consigue elucidar la
estructura de un compuesto, es muy útil para determinar los grupos funcionales presentes en
una molécula. La comparación de los espectros de IR de los compuestos de partida y de los
productos de la reacción constituye una veracidad de la transformación de un compuesto en
otro. A través del espectro IR se pudo verificar la transformación de JM-20 en el derivado IVa,
cuyo espectro se muestra en la figura 3.9.
Figura 3.9.Espectro IR del compuesto IVa.
35
En el espectro se observa la presencia de los diferentes grupos funcionales como son el
carbonilo del éster (1715 cm-1), las bandas antisimétricas y simétricas del grupo nitro (1526 y
1354 cm-1 respectivamente), así como las correspondientes al anillo del benceno, todas esta
señales aparecen también en JM-20, compuesto de partida, lo que indica que la estructura de
la molécula ha experimentado pocos cambios, exceptuando la desaparición de una banda
ancha alrededor de los 3400 cm-1 que se corresponde con NH del anillo dihidropiridínico.
Esto indica que el compuesto se ha aromatizado y que no se ha afectado otra región de la
molécula.
En la figura 3.10 aparece el espectro de masas del compuesto IVa. El espectro de masas
confirma la estructura planteada para el compuesto IVa observándose el ion [M+H].+en el pico
de 403.1 m/z y el ion molecular[M].+en el pico de 402.1 m/z que coincide con la masa
molecular calculada para dicho compuesto. Este último aparece como el pico base del
espectro.
4`
3`
5`
6`
1`
O
O
3
2
2`
4a
4
NO2
H
5
N
6 6a
7
1
11
N 11a N
10a
H
8
10
9
Figura 3.10. Espectro de masa del compuesto IVa.
Con el objetivo de verificar la sistematicidad de la reacción de oxidación en otros sustratos del
tipo IIIutilizando tetracloro-1,4-benzoquinona, se realizó la reacción con el derivado 3-nitrofenil
(IIIb)el que condujo a la formación del producto IVb, resultado que constató que estas
36
reacciones conllevan a la formación de los compuestos del tipo IV, aunque para este segundo
derivado (compuesto 3-nitrosustituido), solo se dispone delespectro IR, el cual presenta la
misma apariencia que el del derivado 2-nitrosustituido IVa.
3.2.2. Oxidación con ácido nítrico
Como se mencionó en la revisión bibliográfica, el ácido nítrico aparece como uno de los
oxidantes más empleados, el cual resulta efectivo en la aromatización de 1,4-DHPs
monocíclicas. Es de destacar que, en general, las reacciones de oxidación de dichos
derivados de 1,4-DHP se corresponden con estructuras monocíclicas, existiendo escasos
reportes de oxidación de derivados de 1,4-DHPs policíclicas.
En este trabajo se llevó a cabo una serie de experimentos en los cuales se utilizó el ácido
nítrico al 20 % como agente oxidante variando la temperatura y el disolventecon vistas a
incrementar la solubilidad del material de partida. Los disolventes utilizados fueron acetona,
dimetilformamida, agua, acetonitrilo, ácido acético y dimetilsulfóxido, la temperatura a la cual
se ensayó fue a temperatura ambiente con todos los disolventes y a reflujo para algunos de
ellos. Los mejores resultados se alcanzaron empleando dimetilsulfóxido como disolvente a
100 ºC tal como se muestra en el esquema 3.8, en la que se consigue obtener rendimientos
moderados para estos compuestos.
X
H
EtOOC
H3C
X
N
N
H
N
H
IIIa) X = 2-NO2
IIIb) X = 3-NO2
+
HNO3 (20%)
100 ºC, 1-5 h
DMSO
EtOOC
H3C
N
N
N
H
NO2
Va) X = 2-NO2 45 %
Vb) X = 3-NO2 32 %
Esquema 3.8. Oxidación de los compuestos del tipo III utilizando HNO 3
A diferencia de los experimentos realizados a temperatura ambiente, donde apenas se
observa cambios significativos en el medio de reacción, cuandolos derivados del tipo
IIIreaccionan con HNO 3 en DMSO con calentamiento, en condiciones de reflujo,se aprecia
inmediatamente una transformaciónobservando que la disolución rojo vino de estos
compuestos va aclarando a una coloración que pasa de naranja a amarillo-naranja. La
reacción trascurre en 1 ó 5 h en dependencia del sustrato y la misma se detiene al
desaparecer por CCD la mancha correspondiente al compuesto de partida.
Una vez concluida la reacción la mezcla se enfría, se neutraliza con carbonato de potasio y el
sólido amarillo resultante se filtra, se lava con agua y se recristaliza de etanol. Por este
método no se consiguió una buena pureza, por lo que fue necesario un nuevo método para
lograr buenos resultados, para ello, se utilizó la cromatografía de columna, con la cual se
37
detectó que el compuesto descompone en Sílica Gel 60. Por último, se ensayó una nueva
cristalización por cambio de disolvente a temperatura ambiente, disolviendo en acetona y
precipitando por adición de pequeñas cantidades de agua, tal y como se describe en el
epígrafe 2.5.2.
La estructura planteada para los compuestos del tipo V se determinó a través de las diferentes
técnicas espectroscópicas y por espectrometría de masas.En el espectro IR de Vaque
aparece en la figura 3.11 tiene una apariencia similar al IVa lo que sugiere que el compuesto
de partida, que es el mismo para ambos compuestos, se aromatizó. Sin embargo, el análisis
de ambos espectros muestra que los productos obtenidos son diferentes. Una diferencia
notable en el espectro del Va, es la presencia de dos bandas de gran intensidad (las de mayor
intensidad del espectro) en 1546 y 1529 cm-1, que aparecen en la región característica de la
vibración de valencia antisimétrica del grupo nitro. Esto sugiere la presencia de un segundo
grupo nitro en la estructura molecular del compuesto de partida, aspecto que fue comprobado
posteriormente en el espectro de masas.
Figura 3.11. Espectro IR del producto Va (oxidación de JM20 con ácido nítrico).
38
Del análisis del espectro de RMN-1H del compuesto Va(figura 3.12) se observa,como se
mencionó anteriormente, la aromatización del fragmento dihidropiridínico dada por la
desaparición de las señales en 11.18 ppm y 4.82 ppm correspondientes a los protones del
grupo NH y a H4 respectivamente. La diferencia significativa en los espectros aparece en la
región de los protones aromáticos, respecto a las señales que aparecen en esta zona para los
compuestosVayIIIa, observándose que las mismas se han desplazado alrededor de 1 ppm
hacia a campos más bajos.Esto sugiere la presencia adicional de un grupo electroaceptor que
modifica el corrimiento químico de dichas señales, lo cual está de acuerdo con la integración
de ocho protones en esta zona a diferencia de los nueve protones del producto de partida,
además del cambio de la apariencia de la multiplicidad de las señales, tal como se muestra en
la figura 3.13 correspondiente a la zona ampliada de dicha región. Los protones de zona
alifática no muestran diferencia respecto al compuesto IIIa.
Figura 3.12. Espectro de RMN-1H del compuesto Va
39
Figura 3.13. Zona ampliada del espectro de RMN-1H del compuesto Va
En la figura 3.14 se muestra el espectro de RMN-13C obtenido para el compuesto Va, el cual
fue registrado con poca acumulación, por lo que no es posible apreciar en el mismo todas las
señales correspondientes a los carbonos de la molécula. No obstante, es posible observar la
presencia del grupo carbonilo del grupo éster (164.1 ppm), así como las señales de los
diferentes carbonos alifáticos, los cuales aparecen en la región característica, similar a las del
producto de partida.
40
Figura 3.14. Espectro de RMN-13C del compuesto Va
En la figura 3.15 aparece el espectro de masas del compuesto Va. El mismo constituyó una
herramienta muy útil en la determinación estructural del compuesto, pudiéndose verificar la
incorporación de un nuevo grupo nitro en la estructura, en adición a la pérdida de dos
unidades de masas producto de la aromatización del anillo de dihidropiridina a piridina.El ion
de intensidad media que aparece con m/z 448 se corresponde con el ion [M+H].+. También es
posible observar el ion[M+2H].+. m/z 449 con menos intensidad. En el mismo también aparece
un ión de m/z 402 de baja intensidad que se corresponde a una fragmentación que implica la
pérdida de un grupo nitro, cuya masa coincide con la masa de la estructura de IVa.
41
Figura 3.15. Espectro de masas del compuesto Va.
Al igual que para el caso de las reacciones con tetracloro-1,4-benzoquinona, con vistas a
verificar la sistematicidad de la reacción de oxidación empleando el ácido nítrico como agente
oxidante se llevó a cabo la reacción con el derivado 3-nitrofenil (IIIb). Durante el curso de la
reacción, esta tuvo un comportamiento similar al caso anterior. En el seguimiento de la misma
se pudo constatar además, que ocurría una rápida trasformación del material de partida, no
detectando su presencia en el cromatograma luego de las 5 horas de reacción. De esta
manera se aisló un sólido de coloración amarillento que, análogamente al caso de la reacción
con el derivado 2-nitrosustituido (IIIa), conduce a un producto diferente al producto obtenido
cuando se realiza la oxidación con tetracloro-benzoquinona, por lo que es de esperar que
haya ocurrido la aromatización del anillo de dihidropiridina a piridinay una segunda
transformación que debe corresponderse con la incorporación de un grupo nitro en su
estructura. En este caso, el producto obtenido por la oxidación con ácido nítrico del
compuesto IIIb, resulta diferente al producto IVb como se pudo observar mediante CCD, así
como por su punto de fusión, el cual tiene un valor de 119,2-122,1ºC, el cual difiere del valor
medido a IVb, de205,8-209,4ºC.
42
No obstante, debido a que no se pudo registrar los espectros de RMN y masas, la estructura
no pudo ser comprobada.
3.2.3. Oxidación con permanganato de potasio
El permanganato de potasio es uno de los oxidantes más empleados en la aromatización de
derivados de 1,4-DHPs, como fue constatado en la revisión bibliográfica, por lo que resultó de
interés comprobar el efecto del mismo sobre los derivados del tipo III, el proceso se realizó
como se muestra enel esquema 3.9.
NO2
H
EtOOC
H3C
N
N
H
N
H
KMnO4 (ac)
DMSO, t.a
1 h, 30 min
O2N
EtOOC
H3C
N
N
N
H
IVa
IIIa
Esquema 3.9. Oxidación de JM20 (IIIa) con KMnO4.
La reacción se llevó a cabo adicionando a una disolución de JM20 en DMSO, una disolución
acuosa saturada de KMNO 4 .Como se mencionó anteriormente, el compuesto JM-20 es de
color rojo oscuro y la disolución del mismo en DMSO se torna de color rojo vino muy intenso.
A medida que se adiciona el permanganato de potasio a la mezcla de reacción, la disolución
comienza a aclararse. Al cabo de la media hora aparece un precipitado de color marrón, que
debe corresponderse con el óxido de manganeso que se produce, MnO 2 (s), el cual es
insoluble en el medio y precipita. Al cabo de 1,5 h no es posible observar la presencia de
JM20 en el cromatograma y se da por terminada la reacción.En esta reacción se producen
varios compuestos, que son detectados en el cromatograma de CCD, el sólido resultante del
tratamiento de la reacción según lo expuesto en el epígrafe 2.5.3 es de color carmelita oscuro.
El producto que se extrajo de los lavados de este sólido resultó ser un sólido amarillo que
coincide tal ycomo se observa en la esquema anterior con el producto de oxidación con
tetracloro-1,4-benzoquinona, lo cual fue corroborado por el espectro de IR y la realización de
un punto mixto con el derivado IVa previamente obtenido.Con este resultado se comprueba
que uno de los productos de oxidación de JM-20 con permanganato de potasio es el
compuesto IVa.
3.3. Consideraciones generales
Como pudo observarse, a partir de los diferentes experimentos realizados con los compuestos
JM20 y JM22, derivados tricíclicos híbridos de 1,4-DHP fusionados a 1,5-BDZ, los mismos son
susceptibles a una rápida transformación al ser puestos en contacto con diferentes sistemas
oxidantes. Se pudo comprobar que en estos sistemas, la oxidación del anillo de 1,4-DHP a
piridina ocurre con facilidad, obteniéndose el correspondiente derivado de 4-aril-piridina en
43
tiempos de reacción cercanos a 1-5 horas, aspecto que reafirma lo reportado anteriormente
para sistemas del tipo 1,4-DHP monocíclicas.
La oxidación del anillo de 1,4-DHP a piridina se puede lograr de manera eficiente por reacción
con tetracloro-1,4-benzoquinona, en cortos tiempos y con buenos rendimientos. El ácido
nítrico al 20 % resulta un sistema oxidante eficiente para aromatizar el anillo de 1,4-DHP en el
derivado JM20 y, en las condiciones de reacción empleadas (calentamiento a 100 ºC), se
favorece la nitración del grupo benceno de la benzodiacepina.
El trabajo realizadopermitió determinar un método eficiente para la aromatización de JM20,
dando cumplimento al objetivo general de dicha investigación, en correspondencia con el
problema científico planteado.
44
Conclusiones
•
Se logró obtener cantidades suficientes de los productos JM20 y JM22 a partir de los
procedimientos descritos con anterioridad.
•
La
reacción
de
oxidación
de
los
dos
derivados
del
tipo
III
con
la
tetraclorobenzoquinona conducen a la formación de los derivados del tipo IVdonde el
anillo de 1,4-dihidropiridina presente en la estructura se oxida a piridina, obteniéndose
buenos rendimientos en condiciones suaves de reacción. Por esta vía se obtuvieron
dos compuestos novedosos.
•
La reacción de oxidación de los dos derivados del tipo III conácido nítrico conducen a
la formación de los derivados del tipo V,donde el anillo de 1,4-dihidropiridina presente
en la estructura se oxida a piridina y además se produce la nitración del benceno de la
benzodiacepina. Por esta vía se obtuvieron dos compuestos novedosos con
rendimientos moderados.
•
Se comprobó que uno de los productos de la reacción de oxidación de JM-20 con
permanganato de potasio es el compuesto IVa.
45
Recomendaciones.
•
Obtener el derivado IVa en cantidades suficientes para dar continuidad a los estudios
preclínicos del compuesto JM20.
•
Llevar a cabola reacción de oxidación de otros derivados del tipo IIIcon los agentes
oxidantes empleados en este trabajo.
•
Completar la caracterización espectroscópica de los compuestos.
46
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