QUÍMICA ORGÁNICA PREPARATIVA

Seminario N°2

SÍNTESIS DE 2-CLORO-N-ALQUIL/ARIL ACETAMIDAS BIOLÓGICAMENTE ACTIVAS

Alumna : Andía Acevedo Reyzza

Profesora : Cuizano Vargas Norma

Fecha de entrega : 28 de octubre

-2014-

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN2. MÉTODOS

2.1. Química2.1.1. Síntesis de 2-Cloro-N-alquil/ aril acetamidas2.1.2. Actividad biológica

3. RESULTADOS3.1. Resultados de síntesis3.2. Resultados farmacológicos

4. CONCLUSIONES5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS6. ANEXOS

I. Reacción principal y mecanismoII. Tabla de reactivos y productosIII. Propiedades del productoIV. Reacciones colateralesV. Otros métodos de preparaciónVI. Diagrama de flujo

. Resumen: Contiene información relevante de TODO el tema, máximo una cara.

Introducción: Presenta el tema y comenta sobre lo que trata la monografía y da parte de los

conceptos teóricos en los que se basa o los que ilustra. Contenido: Debe centrarse básicamente en el tema, aunque si se considera necesario

puede incluir conceptos teóricos necesarios para su comprensión. Bibliografía: Debe escribirse siguiendo las Normas de Vancouver. Consta al menos de

2 Libros de nivel universitario o Revistas Científicas, y 2 ó más páginas web.

Anexos: Deben colocarse reacciones químicas y diagramas de flujo. Incluye tablas, gráficos y otros datos importantes que por su extensión no pueden incluirse

dentro del texto. Las figuras, fotografías, esquemas, cuadros y tablas deben estar correctamente

numerados, incluir leyenda e indicar la fuente o si es elaboración propia del grupo. Deben ser claros, definidos y de tamaño apropiado para su visualización.

Los cuadros y tablas deben incluirse como tal y no como imágenes.

SÍNTESIS DE 2-CLORO-N-ALQUIL/ARIL ACETAMIDAS BIOLÓGICAMENTE ACTIVAS

RESUMEN

La química en la medicina juega un papel importante en el desarrollo de fármacos para la curación; mantenimiento y mejoramiento de la salud del ser humano. También es igualmente importante diseñar herramientas químicas para prevenir el crecimiento de microorganismos, que están en contacto con el ser humano día a día. Se ha logrado sintetizar 2-cloro-N-alquil / aril acetamidas como un nuevos agentes bioactivos; que pueden emplearse como agentes anti microbianos, tales como herbicidas, antifúngicos y desinfectantes. El presente estudio involucra la síntesis, purificación y caracterización de diversos derivados N-sustituidos de cloroacetamidas. El cloruro de cloroacetilo tratado con diversas aminas alifáticas y aromáticas a temperatura ambiente con agitación durante unas horas y la reacción monitoreada por cromatografía de capa fina dio 2-cloro-N-alquil / aril acetamida en forma de compuestos sólidos. Se comprobó el punto de fusión de los compuestos sintetizados mediante el método del tubo capilar abierto. Se utilizaron las técnicas espectrales como Infrarojo y GC-MS para caracterizar y establecer la estructura de los compuestos sintetizados. Los ensayos antimicrobianos de las cloroacetamidas sintetizadas han demostrado excelente actividad antibacteriana y antifúngica.

1. INTRODUCCIÓN

Los ácidos halogenados y compuestos derivados de ácidos que eliminan o inhiben el desarrollo de bacterias, hongos, parásitos o virus son llamados antimicrobianos y referidos, respectivamente, como antibacteriano, agentes antifúngicos, antiprotozoarios y antivirales.

La actividad de numerosos agentes antimicrobianos puede ser tóxica para los seres humanos. Los antimicrobianos tienen que ser no tóxicos, no alergénicos, eficaces y selectivos, químicamente estables, activos contra posiblemente más de una bacteria y baratos. Los agentes antibacterianos actúan generalmente mediante la modificación de la estructura o las vías metabólicas de las bacterias. Los desinfectantes matan a las bacterias, pero son poco selectivos y pueden ser tóxicos para los mamíferos y no se utilizan en organismos vivos.

Las arilacetamidas actúan como agentes antimicrobianos tales como herbicidas, antifúngicos, desinfectantes. 2-cloro-N-(2, 6-dietilfenil)-N-(metoximetil)acetamida (a) y 2-cloro-N-(2, 6-dimetilfenil)-N-[(3-metoxi-2-tiofeno) metill] acetamida (b) actúan como herbicidas. (Figura 1).

Figura 1. Ejemplos de 2-cloro acetamidas por propiedades herbicidas.

La síntesis de amidas se realiza en soluciones orgánicas o en una mezcla de soluciones orgánicas y acuosas (condiciones de Schotten-Baumann) donde los reactivos orgánicos se disuelven generalmente en la solución orgánica y se trata con una base acuosa. El desarrollo de métodos alternativos para lograr la síntesis de amida con alto rendimiento es de gran interés actual. En condiciones de Schotten-Baumann, la formación de HCl se neutraliza con NaOH mediante el empleo de dos sistema de fase que consiste en agua y CH2Cl2, o empleando un exceso de la amina como base. Los disolventes elegidos son inmiscibles de manera que la amina y el cloruro de ácido permanecen en la capa inferior CH2Cl2, mientras que los restos de NaOH en la fase acuosa superior. Sin embargo, se decidió modificar de este método utilizando solamente agua como el disolvente. Por otra parte, en lugar de utilizar un exceso de la amina, se utilizó 4 equivalentes de cloruro de cloroacetilo, que se añadió gota a gota durante 1 h a la acuosa solución de amina. La solución se dejó agitar durante la noche y el producto deseado se aisló como un precipitado con rendimientos del 75% sin necesidad de purificación adicional. Por lo tanto, el procedimiento de dos fases no era necesario y de hecho, esta modificación permitió el aislamiento exitoso del producto deseado con el mínimo esfuerzo. Por otra parte, cambiando la temperatura a una más baja se dio lugar a un aumento de los rendimientos.

Para la síntesis de 2-cloro-N-alquil/aril acetamidas se añadió cuatro equivalentes de cloruro de cloroacetilo gota a gota durante una hora a la solución acuosa de amina. Después, la solución se dejó en agitación durante una noche. La mezcla de reacción se añadió sobre agua enfriada con hielo. El precipitado se filtró y se recristalizó con etanol. Las acetamidas de 2-cloro-N-alquilo o arilo actúan como un intermediario que se sintetiza por reacción de sustitución nucleofílica entre cloruro de cloroacetilo y diferentes aminas acuosas.

2. MÉTODOS2.1. Química

Todos los reactivos químicos utilizados fueron de grado reactivo. Los derivados sintetizados se caracterizaron por punto de fusión, TLC, FT-IR, GC-MS y RMN. La Cromatografía en capa fina se realizó usando Sílica Gel G (Merck). Los puntos de fusión fueron tomados en tubos capilares de vidrio abiertos en baño de parafina líquida y no se corrigieron. Los espectros de IR se registraron en un espectrofotómetro FTIR-8400S de Shimadzu. El espectro GC-MS y cromatograma con un Shimadzu GCMS-QP 2010.

2.1.1. Síntesis de 2-Cloro-N-alquil/ aril acetamida

Se añadió cuatro equivalentes de cloruro de cloroacetilo gota a gota durante una hora a la solución de amina acuosa. Después, la solución se dejó en agitación durante la noche. El producto deseado se aisló en forma de precipitado después de verter la mezcla de reacción sobre agua enfriada con hielo. Se filtró el precipitado, se lavó con agua fría y se secó. Se recristalizó utilizando etanol al 95% (Figura 1).

Figura 2: Síntesis de 2-cloro-N-alquil/aril acetamida

a. Actividad biológica

Trece compuestos fueron seleccionados in vitro por su actividad antimicrobiana. Las muestras fueron preparadas en una solución de 1mg/mL de DMF (dimetil formamida) y enviadas al laboratorio de BAC-test, Nashik, India. Se hicieron pruebas contra cuatro cepas de bacterias E-coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), para evaluar actividad antibacteriana y contra

Candida sp. Para evaluar la actividad antifúngica mediante la técnica de difusión en agar. Se mantuvieron las bacterias en agar nutriente, DMF no mostró zona de inhibición. Los medios de agar fueron inoculados con microorganismos diferentes y se realizó la prueba luego de 24h de incubación a 30°C, se midió el diámetro de la zona de inhibición (mm) para la actividad y se utilizó como referencia gentamicina para actividad antibacteriana y anfotericina B para la actividad antifúngica (Figura 3-5); se muestra que os derivados de acetamida tienen excelente actividad antibacteriana y actividad antifúngica (figura 6,7).

3. RESULTADOS

Figura 3: Actividad de cepa de E. coli (ATCC 25922)

Figura 4: Actividad Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853)

RESULTADOS DE SÍNTESIS

Las estructuras de los compuestos sintetizados se confirmaron por IR, GC-MS y H RMN. Se reportaron estructuras, rendimientos, puntos de fusión y valores de RF de los compuestos sintetizados. (Tabla 3.1.1)

Tabla 3.1.1: Caracterización física de los derivados 2-cloro-N - alquil / aril cetamida

Figura 5: Actividad de Stafilococcus aureus (ATCC 25923)

Tabla 3.2.1: Actividad antibacteriana

a. RESULTADOS FARMACOLÓGICOS

Se evaluó la actividad antimicrobiológica frente a bacterias gram positivas, gram negativas negativas y hongos.

Figura 6: Derivados2-cloro-N-alquil/aril acetamida que demuestran actividad antibacteriana

Tabla 3.2.2: Actividad antifúngica

Figura 7: Derivados2-cloro-N-alquil/aril acetamida que demuestran actividad antifúngica

4. CONCLUSIONES

Todos los compuestos fueron sintetizados a partir la reacción entre cloruro de cloroacetilo y una amina acuosa son biológicamente activos. Estos compuestos han demostrado buena actividad antimicrobiana contra bacterias gram positivas y negativas y hongos. El resultado de esta actividad prueba que las cloroacetamidas pueden ser utilizadas como desinfectantes, surfactantes, preservantes y herbicidas.

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