FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS ESTUDIO …digeset.ucol.mx/tesis_posgrado/Pdf/ROCIO_JAEL_SANTOS_CONTRER… · FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS ... de las intera cciones débiles no

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

ESTUDIO ESTRUCTURAL DE LAS INTERACCIONES NO

COVALENTES EN DERIVADOS DEL CARBOXILATO DE ETILO DE

LA CUMARINA CON POTENCIAL ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE

Para obtener el grado de:

DOCTORA EN CIENCIAS QUÍMICAS

Presenta:

Q.F.B. ROCIO JAEL SANTOS CONTRERAS

Asesor:

Dr. FRANCISCO JAVIER MARTÍNEZ MARTÍNEZ

Asesor Externo:

Dr. EFRÉN VENANCIO GARCÍA BAÉZ

Coquimatlán, Col. Julio del 2009

ii

iii

iv

v

A la Universidad de Colima por su compromiso de ofrecer opciones

educativas de calidad.

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) por el apoyo

brindado al desarrollo del posgrado y de mi proyecto de investigación.

Al Dr. Francisco Javier Martínez Martínez, Dr. Efrén Venancio García

Báez, Dra. Ana Lilia Peraza Campos, Dra. Itzia Irene Padilla Martínez,

Dra. Ana Mirna Flores Bustamante, Dra. Norma Alejandra Mancilla

Margali, Dr. Angel Andres Ramos Organillo, por sus consejos,

comentarios, para orientar y conducir mi proyecto de investigación.

A mi familia por ser mi inspiración, respaldo, este logro también es de

ustedes.

Con todo mi amor para ti Joshua

De la investigación realizada se derivan trabajos y artículos los cuales se enlistan

a continuación:

vi

ARTÍCULOS PUBLICADOS:

Santos-Contreras, R., Martínez-Martínez, F., García-Báez, E., Padilla-Martínez, I.,

Peraza, A., y Höpfl, H. (2007). Carbonyl-carbonyl, carbonyl-π and carbonyl-

halogen dipolar interactions as the directing motifs of the supramolecular

structure of 6-Chloro-and 6-Bromo-2-oxo-1H-benzopyran-3-ethyl

carboxylates. Acta Crystallographica, C63, o239-o242.

Santos-Contreras, R., Ramos-Organillo, A., García-Báez, E., Padilla-Martínez, I.,

Martínez-Martínez, F. (2008). The zwitterion of 4-nitro-2-{(E)-[2-(piperidin-1-

yl)ethyl]iminomethyl}phenol. Acta Crystallographica, C65, o8-o10.

Santos-Contreras, R., Martínez-Martínez, F., Mancilla-Margalli, A., Peraza-

Campos, A., Morín-Sánchez, L., García-Báez, E., e Padilla-Martínez, I.

(2009). Competition between OH···O and multiple halogen–dipole

interactions on the formation of intramolecular three-centred hydrogen bond

in 3-acyl coumarins CrystEngComm, en linea.

TRABAJOS PRESENTADOS:

Ponencias:

1. 2007 American Crystallographic Association Summer Course on Small

Molecule Crystallography, Single crystal structure determination of new

coumarin derivative, 9 de Julio al 18 de Julio del 2007, Pittsburg PA. EUA.

2. Síntesis y elucidación estructural de derivados de 3-cumarin-carboxilato de

etilo con posible actividad biológica. XI Reunión Nacional de Química

Farmacéutica Biológica, ¨Rocio J. Santos-Contreras, Ana L. Peraza, Itzia I.

Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J. Martínez-

Martínez.Universidad de Colima, 25 - 27 Septiembre, 2006, Colima Col.

3. Estudio estructural en solución y en estado sólido de nuevos derivados de

la 3- carboxicumarina con posible actividad biológica, 8° Taller de Química-

Cinvestav Jóvenes en la Investigación, ¨Rocio J. Santos-Contreras, Ana L.

Peraza, Itzia I. Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J.

Martínez-Martínez, México DF. 8-10 Noviembre, 2006, México DF.

vii

4. Síntesis y elucidación estructural por difracción de Rayos- X y RMN de tres

derivados de la 3-carboxicumarina, CVIII Jornadas Nacionales de Ciencias

Farmacéuticas IV Jornadas Estudiantiles de Fármacobiología, Universidad

de Colima, 26 de Mayo del 2006, Colima Col.

5. Síntesis de nuevos derivados de la 3–carboxicumarina, con posible

actividad inhibitoria de la MAO. CII Jornadas Nacionales de Ciencias

Farmacéuticas III Jornadas Estudiantiles de Fármacobiología, Universidad

de Colima, 25-27 de Mayo del 2005. Colima Col.

Póster:

1. Estudio por difracción de Rayos–X, de las interacciones débiles no

covalentes, intra e intermoleculares de la 6-metoxi-cumarin-3-

amidiletilamina.¨ Sexto Congreso Nacional de Cristalografía, Santos-

Contreras Rocio., García-Báez Efrén V., Padilla-Martínez Itzia I. y Martínez-

Martínez Francisco J.¨ 30 de Septiembre al 5 de Octubre del 2007,

Guadalajara Jalisco, México.

2. In vitro antioxidants activity of new derivatives of coumarin-3-ethyl

carboxilate. Third International Workshop on Comparative Aspects of

Oxidative Stress in Biological Systems. ¨Rocio Santos, Juan Viveros, Ana

Peraza y Francisco Martínez. Cuautla, Morelos. 16-19 de Octubre de 2007.

Cuautla, Morelos.

3. Synthesis, NMR characterization and supramolecular structure of coumarins

derivatives 233rd ACS National Meeting, ¨Rocio J. Santos-Contreras, Ana L.

Peraza, Itzia I. Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J.

Martínez-Martínez. 25 de Marzo al 29 de Marzo del 2007, Chicago, IL. EUA.

4. Structural study by NMR and X-Ray of new derivatives coumarin with

posible biological activity, Recent Advances in chemistry: International

Workshop Colima, ¨Rocio J. Santos-Contreras, Ana L. Peraza, Itzia I.

Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J. Martínez-Martínez¨,

Universidad de Colima, 11-12 de Octubre 2006, Colima Col.

viii

5. Síntesis de nuevas nitronas quinonínicas a partir de cumarinas, Recent

Advances in chemistry: International Workshop Colima, ¨Rocio J. Santos-

Contreras, Ana L. Peraza, Itzia I. Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y

Francisco J. Martínez-Martínez¨, Universidad de Colima, 11-12 de Octubre

2006, Universidad de Colima, 11-12 de Octubre 2006, Colima Col.

6. Estudio estructural en solución y en estado sólido de nuevos derivados de

3-cumarin-carboxilato de etilo con posible actividad biológica. XXIII semana

del químico, ¨Rocio J. Santos-Contreras, Ana L. Peraza, Itzia I. Padilla-

Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J. Martínez-Martínez,

Universidad de Colima, 27-30 noviembre del 2006, Coquimatlán Col.

7. Synthesis and NMR study of six new coumarins derivatives. 16th

International Conference on Organic Synthesis. ¨Rocio J. Santos-Contreras,

Ana L. Peraza, Itzia I. Padilla-Martínez, Efrén V. García-Báez y Francisco J.

Martínez-Martínez Fecha: 11-15 Junio 2006, Mérida Yucatán.

ix

ÍNDICE GENERAL

RESUMEN 1

INTRODUCCIÓN GENERAL 2

Capítulo I.- SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL POR

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE DERIVADOS DEL

CARBOXILATO DE ETILO DE LA CUMARINA

1.1) INTRODUCCIÓN 6

1.2) ANTECEDENTES 6

1.3) MÉTODOS DE SÍNTESIS DE CUMARINAS 7

OBJETIVO GENERAL 11

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 11

1.4) METODOLOGÍA 11

1.5) RESULTADOS Y DISCUSIÓN 14

1.5.1) Caracterización por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) 14

1.5.1.1) Caracterización Estructural por RMN de 1H 14

1.5.1.2) Caracterización Estructural por RMN de 13C 20

1.5.1.3) Caracterización Estructural por correlación heteronuclear 24

1.5.2) Caracterización por espectrometría de infrarrojo. 26

1.6) CONCLUSIONES 27

1.7) BIBLIOGRAFÍA 28

Capítulo II.- ESTUDIO EN SOLUCIÓN DE PUENTES DE

HIDRÓGENO INTRAMOLECULARES BIFURCADOS, EN

DERIVADOS CUMARÍNICOS.


2.2) ANTECEDENTES 31

x

OBJETIVO GENERAL 35


2.3)METODOLOGÍA 36

2.4) RESULTADOS Y DISCUSIONES 37



Capítulo III.- ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE DERIVADOS

CUMARÍNICOS ESTADO SÓLIDO Y SUS ARREGLOS

SUPRAMOLECULARES.



3.2.1) Interacciones no covalentes 45

3.2.2) Interacciones no clásicas π−π 46

3.2.3) Puentes de hidrógeno clásicos y no clásicos 48

3.2.4) Interacciones no clásicas C - H···π 51

3.2.5) Interacciones no clásicas halógeno-halógeno 51

OBJETIVO GENERAL 53



3.3.1) Interacciones no clásicas dipolares 55

3.3.2) Interacciones no clásicas de polarización halógeno - halógeno 61

3.3.3) Interacciones no clásicas C-H···π . 62

3.3.4) Interacciones no clásicas π−π. 63

3.3.5) Estudio de puentes de hidrógeno clásicos y no clásicos de derivados

cumarínicos. 63



xi

Capítulo IV.- ESTUDIO DEL PUENTE DE HIDRÓGENO EN SALES

DE IMINA PREPARADAS A PARTIR DE CUMARINAS



OBJETIVO GENERAL 76




4.4.1) Análisis por Resonancia Magnética Nuclear. 79

4.4.2) Difracción de Rayos –X del compuesto 9. 82



Capítulo V.- ESTUDIO PRELIMINAR TEÓRICO-PRÁCTICO DE LA

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE LAS CUMARINAS.



5.2.1) Actividad Antioxidante 97

OBJETIVO GENERAL 102



5.3.1) Evaluación preliminar de la Actividad Antioxidante 102

5.3.1.1) Evaluación cualitativa por el método de DPPH·(1,1-difenil-2-pricrilhidrazilo)

en cromatografía de capa fina. 104

5.3.1.2) Evaluación cuantitativa por el método de DPPH (1,1difenil-2-

pricrilhidrazilo). 104

5.4) RESULTADOS Y DISCUSIONES PRELIMINARES DE LA ACTIVIDAD

ANTIOXIDANTE in vitro DE DERIVADOS CUMARÍNICOS CON EL RADICAL

DPPH. 105

xii

5.5) DETERMINACIÓN DE LOS DESCRIPTORES QSAR 107



CONCLUSIONES GENERALES 117

MATERIALES Y MÉTODOS 120

BIBLIOGRAFÍA 130

ANEXO 131

xiii

ÍNDICE DE TABLAS




Tabla 1.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H del sistema benzopirona

de los derivados de la carboxilato de etilo de la cumarina sustituidos en la posición

6. 14

Tabla 2.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H de los derivados

amídicos del carboxilato de etilo de la cumarina. 17

Tabla 3.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 13C de los derivados

amídicos del carboxilato de etilo de la cumarina 21

Tabla 4.- Frecuencia de infrarrojo (ν), cm-1 26




Tabla 1.- Valores de ∆δ/∆Τ para los derivados cumarínicos con NO2 (1g) , Cl (2g),

MeO (3g), Br (5g), H (7g). 38



SUPRAMOLECULARES.

Tabla 1.- Clasificación de los puentes de hidrógeno. Según criterios propuestos

por Steiner 48

Tabla 2.- Interacciones dipolares para el compuesto 2c. 60

xiv

Tabla 3.- Interacción del C-H···π de los compuesto 2, 5, 2c y 5g 62

Tabla 4.- Distancias intercentroides entre el anillo bencénico (B) y el anillo

lactónico (L) de los compuestos cumarínicos 2g (-Cl), 3g (MeO-), 5g (-Br), 7g(-H) y

2c. 63

Tabla 5.- Parámetros geométricos de los puentes de hidrógeno Intramoleculares

para los compuestos 1g (NO2), 2g (Cl), 3g (MeO), 5g (Br) y 7g(H). 66

Tabla 6.- Interacciones de puente de hidrógeno intermoleculares para los

compuestos 1g (NO2), 2g (Cl), 3g (MeO), 5g (Br) y 7g (H). 67



Tabla 1.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H de p – nitrofenolatos 8, 9

y 10 79

Tabla 2.-Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 13C de p-nitrofenolatos 8, 9 y

10 80

Tabla 3.- Distancias de enlace (Å) y Ángulos de enlace (º) selectos para el

compuesto 9 82

Tabla 4.- Particularidades de los enlaces de hidrógeno para el compuesto 9 84



Tabla 1. Ejemplo de derivados de 2-2-dimetil benzopironas con actividad

biológica. 95

Tabla 2. Comparación de ventajas y desventajas de antioxidantes sintéticos y

naturales. 99

Tabla 3.- Descriptores QSAR para los derivados cumarínicos. 108

xv

ANEXO 1

Tabla 1.- Parámetros de difracción de Rayos – x de los compuestos 2, 5, 9 y

2c. 131

Tabla 2.- Parámetros de difracción de Rayos – x de los compuestos 1g, 2g, 3g, 5g

y 7g. 132

xvi

ÍNDICE DE FIGURAS




Figura 1.- Estructura química de la 2H-2-oxo-1-benzopirona-2-ona 6

Figura 2.- Espectros de RMN de 1H en DMSO-d6 del compuesto 2. 16

Figura 3.- Espectros de RMN de 1H en CDCl3 del compuesto 2c 19

Figura 4.- Espectros de RMN de 1H en CDCl3 del compuesto 2d. 20

Figura 5.- Espectros de RMN de 13C en CDCl3 del compuesto 5 24

Figura 6.- Espectro HETCOR del compuesto 2b. 24




Figura 1.- Puente de hidrógeno intramolecular entre H de una amida (NH) y el

oxígeno de un carbonilo (C=O) 32

Figura 2.- Puente de hidrógeno de tipo bifurcado. a) Aceptor bifurcado, b) Donador

bifurcado. 32

Figura 3.-Clasificación colorimétrica de interacciones covalentes electrostáticas,

van der Waals y D-H···A. 33

Figura 4.- Interacción por puentes de hidrógeno sustrato-receptor de derivados

cumarínicos con la enzima gliceraldehído-3-fosfatodeshidrogenasa 34

Figura 5.- Espectro de temperatura variable para el derivado cumarínicos 3g

(MeO). 37

Figura 6.-Formación de anillos intramoleculares por puente de hidrógeno bifurcado

propuestos para las carboxiamidas. 38

Figura 7.- Confórmeros probables para los compuestos cumarínicos. 39

xvii



SUPRAMOLECULARES.

Figura 1.- Estructura molecular en estado sólido del carboxilato de etilo de la

cumarina. 46

Figura 2.- Distintas formas de apilamiento π−π, a) cara-cara, b) en forma de T y c)

paralelamente desplazadas 47

Figura 3.- Apilamiento π−π y C─H···π del carboxilato de etilo de la cumarina. 47

Figura 4.- Estructuras de resonancia para derivados del carboxilato de etilo de la

cumarina. 48

Figura 5.-Interacciones por puente de hidrógeno entre nucleótidos del ADN 49

Figura 6.- Interacción por puente de hidrógeno intramolecular en la N Ciclohexil-2-

oxo-2H-1-benzopiran-3-carboxiamida 50

Figura 7.-Interacción C - H···O del carboxilato de etilo de la cumarina, a lo largo

del eje c.

50

Figura 8.- Complejo metano-benceno. 51

Figura 9.- Distribución de carga atómica no esférica de átomos de halógeno. 52

Figura 10.- Preferencias angulares de lo halógenos. 52

Figura 11.- Estructura supramolecular de la aceto-amido cumarina 53

Figura 12.- Estructuras moleculares de 2, 2c, 3, 1g, 2g, 3g, 5g y 7g 54

Figura 13.- Apilamiento cristalino inducido por interacciones dipolares del

compuesto 2. 56


compuesto 5. 56

Figura 15.- Compuesto 2g. a) Interacción dipolar C(2)=O(2)···Cl(6),

C(2)=O(2)···H8─C8, O1···H8─C8 definidas en un plano. b) Interacción dipolar

xviii

C(2)=O(2)···Cl(6) y las interacciones π··· π que mantiene unidos los apilamientos

supramoleculares 58

Figura 16. Compuesto 2g. a) Interacciones intermoleculares del átomo de Cl6 de

la cumarina base con dos moléculas cercanas. b) Interacciones intermoleculares

definidas en un plano de seis cumarinas 59

Figura 17.- Estructura supramolecular del compuesto 2c. 60

Figura 18.- Interacción dipolar C=O···CgL del compuesto 1g

61

Figura 19.- Interacción intermoleculares halógeno-halógeno del compuesto 5g

complementadas con interacciones por puente de hidrógeno de O─H···O

62

Figura 20.- Puentes hidrógeno intramoleculares no clásicos en estado sólido 64

Figura 21.- Puente de hidrógeno intramolecular O(15)─H(15)···O(11)=C(11), e

interacciones intermoleculares C(4)─H(4)···O(15) del compuesto 2g.

65

Figura 22.- Puente de hidrógeno intermolecular O···H···O, del compuesto 5g

65



Figura 1.-Moléculas iónicas con puente de hidrógeno intramolecular. 74

Figura 2.- Estructura molecular del complejo del p-nitrofenolato coordinado al

Pb+2 74

Figura 3.- Datos experimental en el anillo del p-nitrofenol y del anión

p-nitrofenolato. 75

Figura 4.- Estructuras de resonancia del p-nitrofenolato. 76

Figura 5.-Espectros de RMN de 1H en compuesto 9 disuelto en DMSOd6. 81

Figura 6.- Estructuras de resonancia de p-nitrofenolatos. 81

Figura 7- Estructura molecular del compuesto 9. 83

Figura 8.- Puente hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+], compuesto 9 83

xix

Figura 9.- Geometría de la estructura canónica del fragmento aromático del p-

nitrofenolato 9 84

Figura 10. Interacciones intermoleculares de la densidad π del carbonilo de la

quinona y la densidad π del doble enlace imínico C4-N11 85

Figura 11. a) La interacciones intermoleculares del tipo N-O···H-C del grupo nitro

con los C-H de los dobles enlaces C-C conjugados del nitro y CH de metilenos

son los que mantiene la forma senoidal de las bicapas, b) Rotación de 90° del

plano de interacción de estos contactos, fuera del plano de papel, tiene la primera

capa, c) En esta Figura se observa las dos capas presentes en este agregado

cristalino 86



Figura 1.- Unión del derivado cumarínico 6-clorometilo-2-oxo-2H-cromano-3-

bencilo con el residuo Ser190 de la enzima quimiotripsina 90

Figura 2. – Modelo molecular de enlace de la esculetina con el residuo E802 de la

xantina oxidasa 90

Figura 3.- 3-Piperonilcumarinas con actividad inhibitoria de la enzima

gliceraldehìdo-3-fosfato deshidrogenasa. 91

Figura 4.- Compuestos 3-Acilcumarinas, con actividad inhibitoria de la Monoamino

oxidasa (MAO). 91

Figura 5.- Derivados cumarínicos con actividad inhibitoria de cáncer. 92

Figura 6.- Derivado cumarínico con propiedad antifúngica. 93

Figura 7.- Derivados de 4-(3-cumarin)-3-bencil-4-tiazolin-2–ona

bencilhidrazonas. 93

Figura 8.- Estructura química del ácido caféico. 96

Figura 9.- Derivados cumarínico con actividad antiinflamatoria/antioxidante. 96

Figura 10.- Mecanismo vía Abstracción del átomo de H (HAT) y Transferencia de

electrón (ET). 101

xx

Figura 11.- Estructura del DPPH (1,1-Difenil-2-picrilhidrazilo), como molécula

estable y como radical libre. 103

Figura 12.- Estequiometría de dos moléculas de DPPH reducidas por una

molécula de ácido ascórbico. 103

Figura 13.- Compuesto 3d con las posibles interacciones con un receptor. 110

ÍNDICE DE ESQUEMAS




Esquema 1. Derivados Cumarínicos sintetizados. 3

Esquema 2. p-nitrofenolatos sintetizados 8, 9, 10. 5

Esquema 3.- Síntesis general de la condensación de Knoevenagel. 7

Esquema 4.-Síntesis de derivados cumarínicos con la reacción de Knoevenagel

modificado por Chimenti. . 8

Esquema 5.-Síntesis de Knovenagel, modificado por Shockravi. 8

Esquema 6.- Síntesis de 7-hidroxi-3-carboxicumarina en medio acuoso,

modificado por Fringuelli. 9

Esquema 7.- Obtención de 3-carboxicumarinas por la reacción de Knoevenagel

modificada por Deshmukh. . 9

Esquema 8.- Síntesis de cumarinas basada en la reacción de Witting 10

Esquema 9.- Síntesis de 4-(3-cumarin)-3-bencil-4tiazolin-2–ona

bencilidenhidrazonas . 10

Esquema 10.- Síntesis de derivados del cumarin-3-carboxilato de etilo de la

cumarina. 12

Esquema 11.- Condensación de los derivados del carboxilato de etilo de la

cumarina con diferentes aminas. 13

xxi

Esquema 12.- Sitios de ataque nucleófilico de los sustituyentes electroatractores (-

NO2 y -Cl). 25

Esquema 13.- Sitios de ataque electrófilico de los sustituyentes electrodonadores

(MeO- y HO-). 25



Esquema 1.- Mecanismo de reacción propuesto para la obtención de

p-nitrofenolatos. 78

Esquema 2.- p-nitrofenolatos obtenidos 8, 9 y 10. 79



Esquema 1.- Diseño experimental para evaluar la capacidad antioxidante de

derivados cumarínicos con el radical DPPH. 105

xxii

ÍNDICE DE IMÁGENES



Imagen 1. Tamizaje de los derivados cumarínicos de cromatografía de capa fina

con DPPH. 106

xxiii

ÍNDICE DE GRÁFICAS



Gráfica 1. Actividad antioxidante in vitro con DPPH del derivado cumarínico 3.

107

Gráfica 2. Actividad antioxidante in vitro con DPPH del derivado cumarínico 3d

107

xxiv

ABSTRACT

The coumarin present diverse biological activities. In the present work some

modification of Heinrich Emil Albert Knoevenagel method was used for the

synthesis of coumarin derivatives, study in solution, solid state and evaluate

antioxidant activity of their are reported.

New compounds derived of ethyl coumarin-3-carboxilate were substituted in 6-

position with different groups electrodonor (-OH, MeO-) and electrowithdrawing (-

NO2,-Cl) groups.

Coumarin derivatives were characterized by Fourier Transformed Infrared (FT-IR)

and in solution by Nuclear Magnetic Resonance (NMR), in one and two

dimensions. An clear effect on chemical shifts (ppm) were observed according to

substituent group.

The influence of substituent group on intramolecular hydrogen bond in 3-

carboxyamide ethanolamine (1g, 2g, 3g, 5g and 7g), were determined in a NMR

variable temperature analysis, recording the variation of chemical shifts of amidic

proton ( ∆δ�) with the temperature ( ∆Τ ).

The analysis in solid state by X-Ray diffraction, of eight coumarin derivatives (2, 5,

9, 3c, 1g, 2g, 3g, 5g, 7g ) evidenced non covalent interactions (hydrogen bond,

π−π, CH···π dipole-dipole). Determinant in the molecular assembly and formation of

supramolecular structures.

A new method of synthesis for imines salts is reported. Three new p-

nitrophenolates were characterized in solution and solid state starting from the

xxv

ethyl coumarin-3-carboxylate. The structural characterization accomplished with

techniques like NMR, IR, melting points.

Finally, antioxidant activity was evaluated in vitro for coumarin derivatives

compounds by DPPH method (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl ) besides a study of

Quantitative Structure Activity Relation QSAR.

RESUMEN

En la presente tesis se utilizó el método Heinrich Emil Albert Knoevenagel, para la

síntesis de nuevos compuestos cumarínicos derivados del carboxilato de etilo de

la cumarina sustituidos en posición seis con diferentes grupos electrodonadores y

electroatractores. El estudio estructural de los compuestos en solución fueron

caracterizados por Resonancia Magnética Nuclear (RMN), en una y dos

dimensiones, Infrarrojo (IR). Los desplazamientos químicos de RMN son

considerablemente afectados por los sustituyentes debido a la distribución

electrónica del anillo aromático.

El efecto de los sustituyentes en el puente de hidrógeno, se estudió en los

compuestos de la familia de las cumarina-etanolaminas (1g, 2g, 3g, 5g y 7g ). Este

análisis se realizó midiendo la variación del desplazamiento químico de protón

amídico (∆δ) con la temperatura (∆T).

El análisis en estado sólido por difracción de Rayos-X, de ocho derivados

cumarínicos (2, 5, 9, 3c, 1g, 2g, 3g, 5g, 7g ) mostró la presencia de interacciones

débiles no covalentes dipolo-dipolo. Estas interacciones son importantes en el

ensamble de unidades moleculares dentro de la estructura supramolecular.

Se describe un nuevo método de síntesis de sales de imina y un estudio en

solución y estado sólido de tres nuevos p-nitrofenolatos a partir del carboxilato de

etilo de la cumarina. La caracterización estructural se realizó con técnicas como

RMN, IR y puntos de fusión.

2

Finalmente, se hicieron pruebas para evaluar la actividad antioxidante, a los

compuestos utilizando la técnicas in vitro por el método de DPPH (1,1-difenil-2-

picrilhidrazilo), además se realizaron Estudios Cuantitativos de Relación Estructura

Actividad (QSAR).

INTRODUCCIÓN GENERAL

Las cumarinas son compuestos con estructura química 2-H-2-oxo-1-benzopiran-2-

ona que derivan su nombre de la palabra “cumaru”, vocablo de la lengua Tupi

(hablada por nativos de la Guinea francesa), que se refiere a la semilla “haba

tonka” del árbol Dipteryx odorata (de la familia Fabaceae), el cual contiene este

tipo de compuestos como principal constituyente (Khan et al., 2004). Debido a su

actividad biológica las cumarinas son utilizadas en las industrias alimentaria,

agronómica y farmacéutica, entre otras (Shockravi et al., 2003).

A través de las reacciones adecuadas, las cumarinas de origen natural y sintético

se pueden unir a otros heterociclos y formar diversos compuestos, como las

cumaronas, cromonas, furanocumarinas y piranocumarinas substituidas (Lacy y

O´Kennedy 2004). La actividad biológica de las cumarinas ha traído como

consecuencia una extensa variedad de métodos de síntesis, siendo la

condensación de Knoevenagel una de las más utilizadas, ya que es un método

sencillo y produce buenos rendimientos para la obtención de este tipo de

derivados.

Entre las propiedades biológicas y farmacológicas que destacan en las cumarinas,

se puede mencionar su actividad como anticoagulantes (warfarina; Lacy y

O´Kennedy 2004), antimicrobianos (novobiocina y clorobiocina; Chen y Walsh

2001), antiparasitarios efectivos contra la enfermedad de Chagas (De Marchi et

al., 2004), como inhibidores selectivos de la enzima monoamino oxidasa (Chimenti

et al., 2004). Algunos derivados cumarínicos también presentan actividad

3

antihipertensiva (Pandey et al., 2004), otros más se utilizan en el tratamiento del

cáncer (Lacy y O´Kennedy 2004) o como inhibidores de la replicación del Virus de

la Inmunodeficiencia Humana (VIH) (Lee y Morris, 1999). Kontogiorgis y

Handjipavlou (2003) reportaron derivados cumarínicos con propiedades anti-

inflamatorias y antioxidantes; Tripathi et al., (2003), sintetizaron derivados

cumarínicos con actividad hepatoprotectora.

El presente trabajo esta dividido en cinco capítulos los cuales describen un estudio

de las interacciones no covalentes en solución y estado sólido de una serie de

amidas derivadas de la carboxilato de etilo de la cumarina y la influencia en el

anillo bencénico de diferentes sustituyentes en la posición seis de grupos

electrodonadores (MeO-, HO-) y electroatractores (-NO2, -Cl).

A continuación se describe brevemente el contenido de cada uno de los capítulos

de este trabajo.

En el capítulo I, se reporta la síntesis de 33 compuestos cumarínicos de los cuales

4 ya están reportados (Chimenti et al., 2004). Se utilizó el método de Knovenagel

obteniéndose buenos rendimientos (80-90%), (Esquema 1). Los compuestos se

caracterizaron por Resonancia Magnética Nuclear (RMN), en una y dos

dimensiones e Infrarrojo (IR).

4

O O

O

OEtR

O O

O

N

H

NO

O O

O

N

H

N

O

O O

O

N

O

O O

O

N

H

O O

O

N

H

OH

O O

O

N

H

N

NH2

NH

O

NH2

N O

OH

NH2

NH2

N

O

NH2

N

O O

O

N

H

NH2

R R

R

R

R

1e, 2e, 3e, 4e

12

345

7

89

1011

1a, 2a, 3a, 4a

1) R= NO2

2) R= Cl3) R= MeO4) R= OH5) R= Br6) R= F7) R= H

1b, 2b, 3b, 4b

1c, 2c, 3c

2d, 3d

1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 7g

2f, 3f, 4f

R

R

Esquema 1. Derivados Cumarínicos sintetizados. En el capítulo II, describe un estudio en solución de las interacciones por puente

de hidrógeno intramolecular bifurcados (no clásicos), estas interacciones son

importantes en los procesos bioquímicos del reconocimiento molecular. Se

estudiaron los compuestos de la familia de las etanolaminas (1g, 2g, 3g, 5g y 7g),

utilizando la variación del desplazamiento químico de protón amídico (∆δ) con la

temperatura (∆T) por Resonancia Magnética Nuclear. Este estudio mostró que el

confórmero anti, se encuentra presente manteniéndose estabilizado por la

formación de puentes de hidrógeno bifurcados en los derivados cumarínicos.

Como resultado se observó la formación de anillos intramoleculares.

El capítulo III, se analizaron en estado sólido por Difracción de Rayos-X ocho

derivados cumarínicos cristalizados (2, 5, 9, 3c, 1g, 2g, 3g, 5g, 7g ), se detallan las

interacciones débiles no covalentes dipolo-dipolo, estas interacciones son

importantes en el ensamble de unidades moleculares dentro de la estructura

5

supramolecular y determinan la conformación en el empaquetamiento cristalino.

Estas interacciones son: Ión-ión, ión-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido,

fuerzas de London, fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrógeno. Estas

interacciones se subdividen en: clásicas y no clásicas, las cuales pueden ser

puentes de hidrógeno, interacciones C-H···π, dipolares, π−π, halógeno – halógeno.

En el análisis de difracción de Rayos-X de los derivados se observaron fuerzas

intermoleculares clásicas y no clásicas. Se evidenció principalmente las

interacciones dipolo-dipolo: carbonilo-carbonilo; C=O(δ-)···C(δ+)=O, carbonilo-

π; C=O···π, halógeno-carbonilo; C-X(δ-)···C(δ+)=O, C(2)=O(2) (δ-)···Cl(6)(δ+),

halógeno-lactona; Cl6(δ-)···Cg Lactona, C(2)=O(2)···Cg Lactona, carbonilo-

benceno; C (11)-O (11) ···Cg Benceno. Conjuntamente, se encontraron

interacciones no clásicas de tipo metileno-π; C-H···π, π−π, y halógeno-halógeno.

Además se comprobó, a través de difracción de Rayos-X, la existencia de los

enlaces hidrógeno bifurcado en cinco carboxiamidas derivadas de la familia de las

etanolaminas, analizadas previamente en solución en el Capítulo II. El desarrollo

de derivados cumarínicos dió origen al diseño de estructuras supramoleculares

que en el presente trabajo tienen un interés, ya que estamos contribuyendo en la

química sintética contemporánea.

El capítulo IV, detalla un nuevo método de síntesis para la preparación de las

sales de imina así como un estudio en solución y estado sólido de los compuestos

8, 9, 10 (Esquema 2). Se obtuvieron tres nuevos p-nitrofenolatos a partir del

carboxilato de etilo de la cumarina. La caracterización estructural se realizó con

técnicas como RMN, IR, puntos de fusión. Por difracción de Rayos–X se estudió el

puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+], del p-nitrofenolato 9, donde

la deslocalización electrónica π debida al grupo -NO2 en posición para estó

asociada con un incremento en la estabilidad.

6

NH2

N

H

O

O2NN

N

HO

O2N

N

NH2N

N

NH2

NH2

O

O O

O2NOEt

N

N

N

HO

NO2

N

HO

O2N

8)

+ +

10)

9)

EtOHPiperidina

--

+

+

-

-

1)

Esquema 2. p-nitrofenolatos sintetizados 8, 9, 10. La diversidad de características estructurales en las cumarinas ofrece un campo

de investigación en la síntesis de nuevos derivados para correlacionar la

estructura química con las propiedades biológicas. Por esto, en el capítulo V, se

refiere un estudio de pruebas preliminares de estos compuestos utilizando la

técnicas in vitro por el método de DPPH (1,1 difenil-2-picrilhidrazilo) para evaluar

su actividad antioxidante además de un estudio teórico de los descriptores QSAR.

Capítulo I

7

1) SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL POR



1.1) INTRODUCCIÓN

En el presente capítulo se describe la síntesis, y se detalla el estudio estructural

en solución de nuevos compuestos cumarínicos derivados del carboxilato de etilo

de la cumarina sustituidos en posición seis con diferentes sustituyentes

electrodonadores (MeO-, HO-) y electroatractores (-NO2, -Cl), para estudiar la

influencia de estos sustituyentes en los efectos electrónicos. Todos los

compuestos obtenidos fueron caracterizados por Resonancia Magnética Nuclear

(RMN) e Infrarrojo (IR)

1.2) ANTECEDENTES

En la Figura 1 se muestra la estructura química de la 2-H-2-oxo-1-benzopiran-2-

ona comúnmente denominada cumarina. Los compuestos derivados de la

cumarina constituyen una clase de heterociclos oxigenados. Se forman por la

lactonización del ácido orto-hidroxicinámico, generándose un compuesto con un

anillo bencénico unido a una α-pirona (Kaye y Musa 2004). Si la posición del grupo

carbonilo difiere, es decir una γ−pirona, entonces se le llamará cromona. Diversas

especies vegetales como leguminosas, rutáceas y orquídeas tienen el núcleo de

cumarinas. (Lacy y O’Kennedy 2004).

O O

Figura 1.- Estructura química de la 2H-2-oxo-1-benzopirona-2-ona.

1.3) MÉTODOS DE SÍNTESIS DE CUMARINAS

8

Dada la importancia de las cumarinas de origen natural, se ha tenido el propósito

de seguir innovando en el desarrollo de diversos métodos de síntesis para obtener

derivados cumarínicos, se ha utilizando desde la sustitución nucleofílica aromática

(Alonso et al., 2001) hasta los métodos más comunes basados en condensaciones

como las denominadas condensaciones de Perkin, Wittig y Pechmann (Shockravi

et al., 2003; Hekmatshoar et al., 2003). El método de síntesis de Knoevenagel es

muy utilizado para la síntesis de cumarinas, ya que es accesible y no requiere

reactivos caros, ni necesita condiciones anhidras. La síntesis de Heinrich Emil

Albert Knoevenagel se basa en la enolización del carbono α de un diéster, y

condensación con un aldehído, con posterior deshidratación para la formación del

sistema α,β-insaturado. Así en presencia de una base, el salicilaldehído reacciona

con malonato de dietilo para obtener el carboxilato de etilo de la cumarina

(Esquema 3).

OH

H

O

O

OO

O

HH

O

O O

O

+Base

-H2O

αααα

Esquema 3.- Síntesis general de la condensación de Knoevenagel.

Existen variantes de esta reacción, algunas de las cuales se describen a

continuación. Chimenti et al., (2004), utilizando salicilaldehído y malonato de dietilo

como reactivos y etanol como disolvente obtuvieron los derivados cumarínicos que

se muestran en el esquema 4.

9

OH

H

O

R

OO

OOO

O O

OR

R= H, Me, Br, Cl, NO2

+EtOH

Esquema 4.-Síntesis de derivados cumarínicos con la reacción de Knoevenagel,

modificado por Chimenti et al., (2004).

Otra variante de la condensación de Knovenagel es la reportada por Shockravi et

al., (2002), quienes proponen una reacción sin disolventes en presencia de un

aldehído y un β-cetoéster como reactivo y piperidina como catalizador. Los

compuestos sintetizados son separados por cromatografía de columna utilizando

óxido de magnesio como soporte (Esquema 5).

OH

H

O

R

O

OO

O

O

O O

O

RPiperidina1

1R1 = H, OH

Esquema 5.-Síntesis de Knovenagel modificado por Shockravi et al., (2002).

Utilizando la síntesis de Knovenagel y Pinner, Fringuelli et al., (2004), sintetizaron

compuestos cumarínicos a través de cambios de pH en un medio acuoso. Este

tipo de síntesis tiene la ventaja de que no utiliza disolventes orgánicos y por lo

tanto, los compuestos obtenidos pueden ser extraídos en un medio acuoso

(Esquema 6).

10

OH

H

O

OH

NaHCO3

O NHOH

CN

OOH O

COOH

CN

CN

+

pH = 8.3

1) pH = 1.O HCl2) pH = 8.3 NaHCO3 3) pH = 2.0 HCl

Esquema 6.- Síntesis de 7-hidroxi-3-carboxicumarina en medio acuoso,

modificado por Fringuelli et al., (2004).

Otra variante de la reacción de Knovenagel fue la realizada por Deshmukh et al.,

(2003), donde a través de una síntesis sencilla se obtuvo derivados de la 3-

carboxicumarina utilizando para la condensación, un salicilaldehído y un dioxano

como el ácido de Meldrum, piperidina y agua, con rendimientos hasta del 92%

(Esquema 7).

OH

H

O

R

R

R O

O OR

R

ROH

Piperidina1

1

2

O

O

O

O

2

3

3

a) R1 = R2 = R3 = Hb) R1 = MeO, R2 = R3 = Hc) R2 = MeO, R1 = R3 = H

Agua/

Esquema 7.- Obtención de 3-carboxicumarinas por la reacción de Knoevenagel

modificada por Deshmukh et al., (2003).

El Esquema 8 expone la reacción de Wittig, una síntesis rápida, en un paso y libre

de disolventes, en la que a partir de salicilaldehído, trifenilfosfina (Ph3P) y α-halo-

ésteres y en presencia de NaOMe como catalizador, se forman iluros para formar

11

compuestos carbonílicos α,β−insaturados. Estos derivados cumarínicos se

purifican por cromatografía de columna (Shockravi et al., 2003).

OH

H

O

O ORR

+ +ClCH2CO2Et PPh3

NaOMe

R = H, OH, Br, MeO

Esquema 8.- Síntesis de cumarinas basada en la reacción de Wittig (Shockravi et

al., 2003).

Una vez obtenido el anillo base de la cumarina, se pueden seguir realizando

diferentes modificaciones estructurales para la obtención de diversos derivados

cumarínicos. Por ejemplo, en el Esquema 9, las cumarinas son condensadas con

hidrazonas para obtener derivados de la 4-(3-cumarin)-3-bencil-4-tiazolin-2-ona

α bencilidenhidrazona (Gursoy y Karali 2003).

O

O O

BrR1

R

NNH

NH

S

O O

R

S

N

N

N

1

R

R1 = H, Br

R2 = OH, OCH3, OC2H5, NO2 ,CH3

2

2

Esquema 9.- Síntesis de 4-(3-cumarin)-3-bencil-4-tiazolin-2–ona

bencilidenhidrazonas (Gursoy y Karali. 2003).

Los diversos métodos presentados anteriormente han sido desarrollados para la

obtención de cumarinas por la demanda de nuevos métodos de síntesis basados

12

en la química verde, la síntesis en un solo paso y mejorar los rendimientos, con la

finalidad de encontrar diferentes derivados cumarínicos con aplicaciones diversas,

principalmente en el área farmacéutica.

En esta tesis se sintetizaron nuevos derivados cumarínicos, para que en un

proyecto futuro se realicen ensayos farmacológicos que permitan estudiar su

actividad biológica.

OBJETIVO GENERAL

◊ Estudiar nuevos derivados del carboxilato de etilo de la cumarina y la

caracterización en solución por métodos espectroscópicos (RMN de 1H, 13C

y 2D) e IR.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

◊ Sintetizar derivados del carboxilato de etilo de la cumarina.

◊ Caracterizar en solución por métodos espectroscópicos (RMN de 1H, 13C y

2D) e IR de los derivados cumarínicos obtenidos.

◊ Evaluar los efectos electrónicos causados por los sustituyentes en la

posición seis de los derivados cumarínicos.

◊ Identificar los sitios nucleofílicos y electrofílicos de las moléculas

sintetizadas

1.4) METODOLOGÍA

La síntesis de derivados 6-sustituidos del carboxilato de etilo de la cumarina se

realizó siguiendo el método de condensación de Knoevenagel. Todos los reactivos

fueron adquiridos de la compañía Sigma Aldrich Chemical Co. La condensación se

hizo a partir de una reacción equimolar del salicilaldehído sustituido en la posición

cinco con grupos electrodonadores y electroatractores, malonato de dietilo,

usando piperidina como catalizador y etanol como disolvente (Esquema 10). La

reacción se llevo a cabo a reflujo por 24 h. (Bonsignore et al., 1995; Creaven et al.,

2006). Se obtuvieron los derivados cumarínicos substituidos en la posición 6,

13

(según se indica como R= -NO2, -Cl, MeO-, HO-, -Br, -F, ver el Esquema 10). Con

rendimientos entre el 60 y 90%.

OH

H

O

R

O

O O

OR

PiperidinaO O

O OReflujo 24 h.

R= NO2,Cl, MeO, OH, Br, F, H

EtOH+

1) R= NO2


Esquema 10.- Síntesis de derivados del carboxilato de etilo de la cumarina.

Los productos de las reacciones se monitorearon por cromatografía de capa fina

(CCF), utilizando sistemas de disolventes hexano:AcOEt. Los compuestos puros

fueron obtenidos por recristalización con etanol, para determinar el rendimiento de

la reacción y su punto de fusión.

A partir de los compuesto 1, 2, 3 y 4 se formaron las amidas a través de la

condensación de diferentes aminas primarias (aminoetilmorfolina,

aminopropilmorfolina, aminoetilpiperidina, ciclohexilamina, feniletilamina y

etanolamina) y secundarias (morfolina). Los compuestos 5 y 7 únicamente se

trataron con etanolamina. (Esquema 11). Se probaron distintas condiciones de

reacción como temperatura, tiempo de reacción y catalizadores hasta establecer

las condiciones adecuadas para la síntesis.

14

O O

O

OEtR

O O

O

N

H

NO

O O

O

N

H

N

O

O O

O

N

O

O O

O

N

H

O O

O

N

H

OH

O O

O

N

H

N

NH2

NH

O

NH2

N O

OH

NH2

NH2

N

O

NH2

N

O O

O

N

H

NH2

R R

R

R

R

1e, 2e, 3e, 4e

12

345

7

89

1011

1a, 2a, 3a, 4a

1) R= NO2


1b, 2b, 3b, 4b

1c, 2c, 3c

2d, 3d

1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 7g

2f, 3f, 4f

R

R

Esquema 11.- Condensación de los derivados del carboxilato de etilo de la

cumarina con diferentes aminas.

Todos los derivados cumarínicos se caracterizaron por espectroscopía de

infrarrojo (FT-IR), resonancia magnética nuclear (RMN) y punto de fusión. En el

Anexo 1 se encuentran detallados los parámetros experimentales de la

metodología llevada a cabo. Se obtuvieron rendimientos entre 60 y 90 % y de

acuerdo a las evidencias espectroscópicas, con la metodología utilizada se

obtienen compuestos puros.

15

1.5) RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1.5.1) Caracterización por Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

En esta sección se analiza la caracterización estructural de los derivados

cumarínicos por Resonancia Magnética Nuclear de protón 1H, 13C (acoplado y

desacoplado) y por correlación heteronuclear 2D (HETCOR).

Los efectos del sustituyente en una molécula son de los conceptos más

importantes en la química, fisicoquímica y bioquímica (Krygowski y Stepien 2005).

Basándonos en el efecto electrónico, inductivo y resonante del sustituyente,

transmitido a través de los enlaces químicos, se discute la asignación de los

compuestos.

1.5.1.1) Caracterización Estructural por RMN de 1H:

En la Tabla 1 se presentan los desplazamientos químicos (δ ppm) de 1H de los

derivados cumarínicos 1-7.

Tabla 1.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H del sistema benzopirona

de los derivados de la carboxilato de etilo de la cumarina sustituidos en la posición

6.

Comp. H4 H5 H7 H8

1a 8.93 8.90 d,4J=3.0

8.50 dd,4J=3.0, 3J=9.0

7.65 d,3J=9.0

2b 8.72 8.57 d,4J=3.0

7.77 dd,4J=3.0, 3J=9.0

7.48 d,3J=9.0

3c 8.45 6.99 d,4J=2.9

7.20 dd,4J=2.9, 3J=5.0

7.26 D,3J=5.0

4d 7.98 6.98 d,4J=1.28

7.03 d,4J=1.28, 3J=8.7

7.14 D,4J=8.7

5e 8.42 7.73 d,4J=2.3

7.70 dd,4J=2.3, 3J=9.0

7.23 D,3J=9.0

6f 8.46 7.39 n.d.

7.36 n.d.

7.30 n.d.

7g 8.49 7.93 7.74 7.45 n.d. = no detectada a (CDCl3) 4.32(q,2H,OCH2), 1.33(t,3H,CH3) b (DMSO-d6) 4.30(q,2H,OCH2), 1.31(t,3H,CH3) c (CDCl3) 4.38(q,2H,OCH2), 1.47(t,3H,CH3) d (DMSO-d6) 3.41(q,2H,OCH2), 1.57(t,3H,CH3) e (CDCl3) 4.40(q,2H,OCH2), 1.39(t,3H,CH3) f (CDCl3) 4.36(q,2H,OCH2), 1.42(t,3H,CH3) g (DMSO-d6) 4.30(q,2H,OCH2), 1.39(t,3H,CH3), 7.39(H6)

16

Los espectros fueron realizados en CDCl3 y DMSO-d6; independientemente del

disolvente, cabe señalar que se obtuvieron las mismas tendencias en todos los

compuestos. El desplazamiento químico (δ) H-4 en todos en los derivados 1-6, se

observó como un singulete en un rango de 7.98 a 8.93 ppm, debido a un efecto de

desprotección del oxígeno del carbonilo adyacente.

La presencia de sustituyentes, en la posición seis, ejerce un efecto sobre el

desplazamiento químico dependiendo de su naturaleza como grupo

electrodonador ó electroatractor.

El protón 5, se observa como un doblete, identificándose con una constante de

acoplamiento en un rango de 4J = 1.28 a 3.0 Hz y para el protón el H-7 una señal

doble de dobles con 4J = 1.28 a 3.0 Hz y 3J = 5.0 a 9.0 Hz, y para el H-8 se

observa un doblete con una 3J = 5.0 a 9.0 Hz.

El desplazamiento químico de los protones aromáticos a frecuencias altas, con el

grupo nitro (1) son ocasionados por el efecto de resonancia e inductivo negativo

que disminuye la densidad electrónica en los carbonos del anillo. Este efecto

electrónico se transmite mejor a las posiciones orto, que en las posiciones meta,

por lo que se observan desplazamientos para los protones en orto (H-5), 8.90 y H-

7, 8.50 ppm, mayores que en las posición meta (H-8), 7.65 ppm.

En los compuestos halogenados 2, 5 y 6, se observa que el efecto inductivo del

halógeno sobrepasa su efecto de resonancia, por lo que en las posiciones orto se

observó un desplazamiento mayor que en meta, así entonces se observa un rango

de desplazamientos en H-5 = 7.39 a 8.57 ppm > H-7= 7.36 a 7.77 ppm y H-8 =

7.23 a 7.48 ppm.

En las series con grupos donadores (3 y 4); su efecto de resonancia (donador),

sobrepasa al efecto inductivo (atractor). El efecto consiste en un aumento en la

densidad electrónica en las posiciones orto y para, que trae como consecuencia

un desplazamiento a frecuencias bajas y las señales de resonancia entones los

desplazamientos fueron menores, en un orden de meta >orto, los desplazamientos

para el compuesto 3 tienen un orden de, H-8 = 7.26 ppm (meta) >H-5 = 6.99 y H-7

= 7.20 ppm (orto), y los desplazamientos para el compuesto 4, 7.14 (H-8) ppm

(meta), 6.98 (H-5) y 7.03 ppm (H-7, orto)ver Tabla 2.

17

En la Figura 2 se muestra el espectro de RMN de 1H del compuesto 2, donde se

puede observar el efecto del sustituyente del Br descrito anteriormente.

Figura 2.- Espectro de RMN de 1H en DMSO-d6 del compuesto 2.

O

O O

OCl

5 4

7

8

13

14

18

Tabla 2.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H de los derivados amídicos

del carboxilato de etilo de la cumarina.

n.d. = no detectada

Comp. H4 H5 H7 H8 N-H Comp. H4 H5 H7 H8 N-H

1aa 8.35 8.76 d,4J=2.7

8.47 dd,4J=2.7, 3J=9.1

7.68 d,3J=9.1 - 1en 8.98 8.52

d,4J=n.d. 8.49

dd,4J= n.d., 3J=n.d. 7.56

d,3J=n.d. 8.62

2ab 7.86 7.55 d,4J=2.4

7.53 dd,4J=2.4, 3J=9.3

7.31 d,3J=9.3 - 2eñ 8.82 7.64

d,4J=2.8 7.58

dd,4J=2.8, 3J=9.0 7.35 d,3J=9.0 8.68

3ac 8.82 8.19 d,4J=3.0

7.86 dd,4J=3.0, 3J=9.0

7.44 d,4J=9.0 - 3eo 8.91 7.07

d,4J=2.0 7.21

dd,4J=2.0, 3J=9.0 7.30 d,3J=9.0 8.71

4ad 8.00 7.04 d,4J=2.7

6.99 dd,4J=2.7, 3J=8.7

7.15 d,3J=8.7 - 4ep 8.73 7.23

d,4J=2.6 7.14

dd,4J=2.6, 3J=9.0 7.33 d,3J=9.0 8.65

1be 8.98 8.63 d,4J=2.6

8.50 dd,4J=2.6, 3J=9.0

7.54 d,3J=9.0 9.02 2fq 8.81 7.66

d,4J=n.d. 7.61

dd,4J=n.d., 3J=n.d. 7.58

d,3J=n.d. 8.82

2bf 8.83 7.68 d,4J=2.5

7.60 dd,4J=2.5, 3J=9.0

7.36 d,3J=9.0 9.12 3fr 8.46 7.05

d,4J=n.d. 7.19

dd,4J=n.d., 3J=n.d. 7.34

d,3J=n.d. 8.88

3bg 8.66 7.07 d,4J=2.6

7.25 dd,4J=2.6, 3J=9.0

7.32 d,3J=9.0 9.20 4fs 8.77 7.16

d,4J=2.4 7.13

dd,4J=2.4, 3J=9.3 7.19 d,4J=9.3 8.80

4bh 8.77 7.24 d,4J=2.0

7.14 dd,4J=2.0, 3J=9.0

7.32 d,3J=9.0 8.93 1gt 9.02 8.98

d,4J=2.6 8.50

dd,4J=2.4, 3J=9.2 7.71 d,3J=9.2

8.73

1c i 8.87 8.65 d,4J=2.6

8.51 dd,4J=2.6, 3J=9.0

7.56 d,3J=9.0 9.00 2gu 8.86 8.14

d,4J=2.6 7.79

dd,4J=2.6, 3J=8.8 7.54 d,3J=8.8 8.82

2c j 8.81 7.64 d,4J=2.3

7.58 dd,4J=2.3, 3J=9.0

7.31 d,3J=9.0 8.92 3gv 8.82 7.52

d,4J=2.9 7.30

dd,4J=2.9, 3J=9.1 7.42 d,3J=9.1 8.87

3ck 8.87 7.09 d,4J=2.9

7.26 dd,4J=2.9, 3J=9.0

7.33 d,3J=9.0 9.05 4gw 8.80 7.26

d,4J=2.8 7.15

dd,4J=2.8, 3J=8.7 7.34 d,3J=8.7 8.88

2d l 8.80 7.65 d,4J=2.5

7.57 dd,4J=2.5, 3J=8.9

7.33 d,3J=8.9 9.09 5gx 8.81 8.22

d,4J=2.1 7.84

dd,4J=2.1, 3J=8.7 7.43 d,3J=8.7 8.78

3dm 8.84 7.07 d,4J=2.9

7.24 dd,4J=2.9, 3J=9.0

7.32 d,3J=9.0 9.18 7gy 8.88 7.97

d,4J=2.8 7.42

dd,4J=2.8, 3J=8.2 7.48 d,3J=8.2 8.82

19

a (DMSO-d6) morfolina 3.55 (m, 4H,-NCH2-), 3.63 (m,4H,-CH2O-). b (CDCl3) morfolina 3.38 (m, 4H,-NCH2-), 3.71 (m,4H,-CH2O-). c (DMSO-d6) morfolina 3.38 (m, 4H,-NCH2-), 3.51 (m,4H,-CH2O-), 4.85 (s, 3H, CH3O-). d (DMSO-d6) morfolina 3.41 (m, 4H,-NCH2-), 3.65 (m,4H,-CH2O-), 9.96 (t, 1H, OH-fenil). e (CDCl3) 3.58 (dt,2H,-NHCH2-), 2.61 (t,2H,-CH2N-), morfolina 2.54 (m, 4H,-NCH2-), 3.75 (m,4H,-CH2O-). f (CDCl3) 3.58 (dt,2H,-NHCH2-), 2.62 (t,2H,-CH2N-), morfolina 2.54 (m, 4H,-NCH2-), 3.77 (m,4H,-CH2O-). g (CDCl3) 3.59 (dt, 2H, -NHCH2-), 2.62 ( t,2H,-CH2N-), morfolina 2.41 (m, 4H, NCH2), 3.78 (m, 4H, -OCH2-), 3.83 (s, 3H, CH3O-). h (DMSO-d6) 3.40 (dt, 2H, -NHCH2-), 2.45 ( t,2H,-CH2N-), morfolina 2.39 (m, 4H, NCH2), 3.56 (m, 4H, -OCH2-), 9.92 (t, 1H, OH-fenil). i (CDCl3) 3.57 (dt,2H,-NHCH2-), 1.81 (tt,2H,-CH2-), 2.36 (t,2H,-CH2N-), morfolina 2.48 (m, 4H,-NCH2-), 3.74 (m,4H,-CH2O-). j (CDCl3) 3.52 (dt,2H,-NHCH2-), 1.79 (tt,2H,-CH2-), 2.41 (t,2H,-CH2N-), morfolina 2.45 (m, 4H,-NCH2-), 3.72 (m,4H,-CH2O-). k (CDCl3) 3.55 (dt,2H,-NHCH2-), 1.83 (tt,2H,-CH2-), 2.46 (t,2H,-CH2N-), morfolina 2.48 (m, 4H,-NCH2-), 3.76 (m,4H,-CH2O-), 3.89 (s, 3H, CH3O-). l (CDCl3) 3.55 (dt, 2H, -NHCH2-), 2.54 (t, 2H,-CH2N-), piperidina, 2.43 (m,4H,-NCH2-), 1.60 (m, 4H, -CH2-),1.45 (m, 2H, -CH2-). m (CDCl3 ) 3.57 (dt, 2H, -NHCH2-), 2.57 (t, 2H, -CH2N-); piperidina; 2.52 (m, 4H, NCH2-), 1.63 (m, 4H, -CH2-),1.45 (m, 2H, -CH2-), 3.84 (s, 3H, CH3O-). n (CDCl3 ) 4.00 (m, 1H, -N-CH), 2.17, 1.48 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-), 1.98, 1.41 (m, 1Heq, 1Hax -N-CH-CH2-CH2-), 1.74, 1.34 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-CH2-CH2-). ñ (CDCl3 ) 4.00 (m, 1H, -N-CH), 1.97, 1.45 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-), 1.75, 1.34 (m, 1Heq, 1Hax -N-CH-CH2-CH2-), 1.63, 1.24 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-CH2-CH2-). o (CDCl3 ) 4.00 (m, 1H, -N-CH), 2.01, 1.40 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-), 1.75, 1.34 (m, 1Heq, 1Hax -N-CH-CH2-CH2-), 1.63, 1.20 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-CH2-CH2-), 3.84,(s, 3H, CH3O-). p (DMSO-d6) 4.00 (m, 1H, -N-CH), 1.81, 1.35 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-), 1.63, 1.27 (m, 1Heq, 1Hax -N-CH-CH2-CH2-), 1.53, 1.21 (m, 1Heq, 1Hax, -N-CH-CH2-CH2-CH2-), 9.96 (t, 1H, OH-fenil). q (CDCl3) 3.71 (dt, 2H, NHCH2-), 2.94 (t, 2H, -CH2 fenil), 7.23-7.35 (m, 5H, fenil). r (CDCl3) 3.71 (dt, 2H, NHCH2-), 2.96 (t, 2H, -CH2 fenil), 7.22-7.34 (m, 5H, fenil), 3.84 (s, 3H, CH3O-). s (DMSO-d6) 3.53 (dt, 2H, NHCH2-), 2.82 (t, 2H, -CH2 fenil), 7.22-7.34 (m, 5H, fenil), 9.90 (t, 1H, OH-fenil). t (DMSO-d6) 4.87 (t, 1H, OH), 3.52 (dt,2H, -OCH2-), 3.39 (dt, 2H, -NHCH2-). u (DMSO-d6) 4.88 (t, 1H, OH), 3.53 (dt,2H, -OCH2-), 3.39 (dt, 2H, -NHCH2-). v (DMSO-d6) 4.88 (t, 1H, OH), 3.52 (dt,2H, -OCH2-), 3.39 (dt, 2H, -NHCH2-), 3.84 (s, 3H, CH3O-). w (DMSO-d6) 4.86 (t, 1H, OH), 3.51 (dt,2H, -OCH2-), 3.42 (dt, 2H, -NHCH2-), 9.93 (t, 1H, OH-fenil). x (DMSO-d6) 4.85 (t, 1H, OH), 3.50 (dt,2H, -OCH2-), 3.36 (dt, 2H, -NHCH2-). y (DMSO-d6) 4.85 (t, 1H, OH), 3.50 (dt,2H, -OCH2-), 3.38 (dt, 2H, -NHCH2-).

20

El desplazamiento químico (δ) del protón amídico de las carboxiamidas 1b, 1c, 1e,

1g, 2b-g , 3b-g , 4b, 4e-g, 5g y 7g, se observa un triplete en un rango de 8.62 a

9.21 ppm. La presencia de heteroátomos como el nitrógeno y el oxígeno en la

cadena lateral de las carboxiamidas, provoca señales más desprotegidas (3.36 a

4.00 ppm). En el anillo de la morfolina los protones metilénicos unidos al átomo de

oxígeno se observan entre 3.51 a 3.78 ppm, con más desprotección que los

protones cercanos al nitrógeno del mismo heterociclo entre 2.41 a 3.55 ppm. Esto

es explicado en base a la mayor electronegatividad del oxígeno respecto al

nitrógeno. Lo anterior, se ejemplifica para el compuesto 2c en la Figura 3.

En los compuestos con el heterociclo de piperidina 2d, 3d, el nitrógeno es el único

átomo que causa efecto de desprotección. En la posición para al nitrógeno del

heterociclo es la más protegida, H-17 = 1.45 ppm. (Figura 4).

En los compuestos 1g-7g, los protones metilénicos vecinos al grupo hidroxi son

los mas desprotegidos (H-14; 4.85 a 4.88) por la mayor electronegatividad del

oxígeno comparándolos con los del nitrógeno amídico (H-13; 3.38 a 3.42) Tabla 2.

Figura 3.- Espectro de RMN de 1H en CDCl3 del compuesto 2c.

O O

O

N

H

N

O

Cl

1 2

345

7

8

11

1213

14

15

16

1718

21

Figura 4.- Espectro de RMN de 1H en CDCl3 del compuesto 2d.

1.5.1.2) Caracterización Estructural por RMN de 13C.

En la Tabla 3 se describen los desplazamientos químicos (δ) de 13C de todos los

derivados cumarínicos.

22

Tabla 3.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 13C de los derivados amídicos del carboxilato de etilo de la

cumarina.

Comp. C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-7 C-8 C-9 C10 C11 Comp. C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-7 C-8 C-9 C10 C11

1a 158.5 118.0 147.1 125.4 148.8 128.8 118.3 155.2 120.7 162.2 2cp 160.9 119.8 147.2 128.9 130.8 134.0 118.7 152.9 119.8 161.1

2b 155.0 118.6 147.3 129.0 128.3 133.7 118.1 153.0 119.1 162.2 3cq 161.6 118.8 148.2 110.8 149.2 117.9 122.7 156.7 119.1 161.8

3c 157.1 118.3 148.6 110.8 149.9 118.0 122.8 156.4 118.6 163.3 2dr 160.6 119.6 146.7 128.6 130.5 133.7 118.6 152.7 119.8 160.8

4d 159.4 119.4 140.9 113.3 147.2 117.1 120.2 154.5 119.7 167.4 3ds 161.5 119.0 147.9 110.8 149.2 117.8 122.5 156.7 119.1 161.6

5e 155.9 119.2 147.0 131.4 117.3 136.8 118.4 153.8 119.3 162.5 1et 159.3 118.1 146.4 125.5 144.7 128.4 120.9 147.0 118.1 163.6

6f 160.2 118.2 147.2 118.3 156.1 121.5 121.8 156.9 119.3 162.6 2eu 160.0 118.2 147.0 128.9 130.9 133.9 120.0 152.8 119.9 161.0

7g 156.4 118.2 149.0 130.7 125.3 134.7 116.6 154.5 118.3 163.0 3ev 160.6 119.0 148.0 110.7 149.0 117.8 122.5 156.7 119.2 161.7

1ah 157.0 126.0 141.2 124.6 143.5 126.9 117.7 156.7 118.7 162.1 4ew 160.8 119.4 147.9 114.3 148.0 117.7 123.0 154.9 119.7 161.5

2ai 157.3 125.9 142.2 127.6 130.3 132.4 118.2 152.4 119.1 162.9 2fx 161.0 119.7 147.2 128.9 130.8 134.1 118.3 152.9 119.8 161.7

3aj 160.7 132.7 136.9 121.0 146.9 119.0 117.3 153.5 120.5 161.3 3fy 161.6 118.7 148.2 110.8 149.1 117.8 122.7 156.7 119.8 161.0

4ak 159.3 128.6 141.1 113.3 147.3 117.1 120.2 154.4 120.3 167.3 4fz 160.6 113.7 147.3 118.6 147.5 119.0 122.3 154.2 117.1 161.1

1b l 159.9 118.8 146.9 125.6 144.7 128.4 118.8 157.7 121.0 160.4 1gaa 160.2 128.8 147.1 121.5 144.5 126.7 119.5 157.9 118.4 161.1

2bm 160.6 119.6 146.8 128.7 130.6 133.8 118.0 152.7 119.6 160.9 2gbb 160.1 119.2 146.3 129.1 128.8 133.5 118.2 152.5 119.9 160.7

3bn 161.6 118.9 148.1 110.8 149.2 117.9 122.6 156.7 119.1 161.7 3gcc 161.3 119.5 148.1 112.4 149.0 122.6 117.9 156.6 119.3 161.7

4bñ 161.3 119.1 148.0 114.4 148.2 117.7 123.0 154.8 119.6 161.6 4gdd 161.4 119.1 148.0 114.0 148.3 117.7 123.0 154.8 119.7 161.8

1co 160.0 118.1 147.1 125.6 144.7 128.4 120.9 157.6 118.8 160.4 5gee 160.6 121.0 146.3 132.8 120.4 136.9 119.8 153.5 117.3 161.3

7g ff 160.4 118.7 147.6 130.2 125.1 134.0 116.1 153.8 118.4 161.0

23

a (CDCl3) 62.7 (OCH2), 14.3 (CH3) b (DMSO-d6) 61.3 (OCH2), 13.9 (CH3) c (CDCl3) 62.1 (OCH2), 14.4 (CH3), 56.1(CH3O-). d (DMSO-d6) 44.1(OCH2), 14.2 (CH3). e (CDCl3) 62.1 (OCH2), 14.1 (CH3) f (CDCl3) 62.0 (OCH2), 14.0 (CH3) g (DMSO-d6) 61.7 (OCH2), 14.5 (CH3). h (DMSO-d6) morfolina 46.6 (-NCH2), 66.1 (-CH2O-) i (CDCl3) morfolina 47.5 (-NCH2), 66.5 (-CH2O-) j (DMSO-d6) morfolina 42.5 (-NCH2), 60.0 (-CH2O-), 60.0 (CH3O-). k (DMSO-d6) morfolina 42.5 (-NCH2), 60.0 (-CH2O-) l (CDCl3) 36.9 (CONHCH2), 56.7 (-CH2N), morfolina, 53.5 (-NCH2-), 67.2 (-CH2O-). m (CDCl3) 36.6 (CONHCH2), 56.6 (-CH2N), morfolina, 53.3 (-NCH2-), 67.0 (-CH2O-) n (CDCl3) 36.8 (CONHCH2), 56.7 (-CH2N), morfolina, 53.5 (-NCH2-), 67.2 (-CH2O-), 56.4 (CH3O-). ñ (DMSO) 39.8 (CONHCH2), 57.2 (-CH2N), morfolina, 53.7 (-NCH2-), 66.9 (-CH2O-). o (CDCl3) 38.9 (CONHCH2), 25.9 (-CH2-), 56.9 (-CH2N), morfolina, 54.0 (-NCH2-), 67.0 (-CH2O-). p (CDCl3) 38.6 (CONHCH2), 26.0 (-CH2-), 56.8 (-CH2N), morfolina, 53.9 (-NCH2-), 67.0 (-CH2O-). q (CDCl3) 38.4 (CONHCH2), 26.1 (-CH2-), 56.7 (-CH2N), morfolina, 53.9 (-NCH2-), 67.0 (–CH2O-), 56.1 (CH3O-). r (CDCl3) 37.1 (CONHCH2), 56.8 (-CH2N), piperidina, 54.3 (Co), 26.0 (Cm), 24.4 (Cp). s (CDCl3) 37.3 (CONHCH2), 57.5 (-CH2N), piperidina, 54.5 (Co), 26.5 (Cm), 24.6 (Cp), 56.1 (CH3O-). t (CDCl3) 48.2 (Ci), 32.9 (Co), 24.8 (Cm), 25.7 (Cp). u (CDCl3) 48.8 (Ci), 32.9 (Co), 24.8 (Cm), 25.7 (Cp). v (CDCl3) 48.7 (Ci), 32.9 (Co), 24.8 (Cm), 25.7 (Cp), 56.0 (CH3O-). w (DMSO-d6) 48.3 (Ci), 32.7 (Co), 24.8 (Cm), 25.7 (Cp). x (CDCl3) 41.6 (-NCH2), 35.8, (-CH2fenil), 138.8 (Ci), 129.0 (Co), 128.8 (Cm), 126.8 (Cp). y (CDCl3) 41.5 (-NCH2), 35.8, (-CH2fenil), 139.0 (Ci), 129.0 (Co), 128.8 (Cm), 126.7 (Cp), 56.1 (CH3O-). z (CDCl3) 40.6 (-NCH2), 34.9, (-CH2fenil), 139.2 (Ci), 128.6 (Co), 128.4 (Cm), 126.2 (Cp). aa (DMSO-d6) 42.5 (CONHCH2), 60.0 (-CH2OH). bb (DMSO-d6) 41.8 (CONHCH2), 59.4 (-CH2OH). cc (DMSO-d6) 42.4 (CONHCH2), 60.1 (–CH2OH), 56.1 (CH3O-). dd (DMSO-d6) 42.4 (CONHCH2), 60.1 (–CH2OH). ee (DMSO-d6) 42.5 (CONHCH2), 60.0 (–CH2OH). ff (DMSO-d6) 41.8 (CONHCH2), 60.0 (–CH2OH).

24

Los desplazamientos siguen un patrón muy similar a lo observado para el

fragmento de la cumarina en RMN 1H. Para los compuestos 1-7, 1a-1c, 1e, 1g,

2a- 2g, 3a-3g, 4a, 4b, 4e-4g, 5g y 7g. Los átomos de carbono C-2, C-9, C-11 y

C-4, se encuentran a frecuencias altas debido al efecto de electronegatividad

del átomo de oxígeno enlazado, además el C-4 presenta un efecto de

desprotección por parte del carbonilo exocíclico, cabe mencionar que los

carbonos más desprotegidos son C-2 y C-11, por la presencia de ambos

oxígenos.

Los carbonos ipso C-3 y C-10 se asignaron mediante espectros acoplados de

carbono-13, para algunos compuestos. En los compuestos 1a- 4a. El carbono

C-3, de estas carboxiamidas terciarias, se encuentra más desprotegidos, a

diferencia de las carboxiamidas secundarias, esto se debe a la desviación de la

planaridad entre los dos grupos carbonilo, dando origen al confórmero anti

(García-Báez et al., 2003).

El grupo nitro en la serie 1a-1g, atrae los electrones del anillo bencénico debido

al efecto inductivo y resonante, por lo que en la posición orto, con menor

densidad electrónica, se observan los desplazamientos mayores [126.9 a 128.8

para C-7] con respecto a la posición meta [117.7 a 120.9 ppm para C-8].

Por su parte, los desplazamientos de C-6 en la serie de los halógenos 2, 5, 6,

2a-2g, dependen de la electronegatividad del átomo sustituyente. Conforme

aumenta la electronegatividad del grupo sustituyente aumenta la desprotección

de C-6: 156.1 ppm (-F, 6),128.3 ppm (-Cl, 2),117.3 ppm (-Br, 5). Con lo que

respecta a las posiciones orto, la electronegatividad disminuye y la

desprotección aumenta por lo que el desplazamiento de C-5 es: 118.3 ppm (-F,

6), 129.0 ppm (-Cl, 2),131.4 ppm (-Br, 5).

Los grupos electrodonadores, como en la serie del grupo metoxi (3a-3g), e

hidroxi (4a-4g), la densidad electrónica aumenta en las posiciones orto. Esto

trae como consecuencia un desplazamiento de estos carbonos a frecuencias

menores y las señales en las posiciones orto, serán menores que en la

posición meta, 110.8 a 121.0 ppm (C-5) < 117.3 a 123.0 ppm (C-8).

En la Figura 5 se presenta el espectro de RMN de 13C del compuesto 5 a

manera de ejemplo del efecto del sustituyente.

25

O

O O

OBr

5 4

7

8

1

14

Figura 5.- Espectros de RMN de 13C en CDCl3 del compuesto 5.

1.5.1.3) Caracterización Estructural por correlación heteronuclear (HETCOR).

En el espectro del compuesto 2b, HETCOR, se correlacionan el espectro de 1H

y 13C, comprobando las señales identificadas por los espectros en una

dimensión, en la Figura 6 se indican la posición de la molécula,

correspondiente para cada una de las señales.

Figura 6.- Espectro HETCOR del compuesto 2b.

El estudio anterior de RMN nos permite identificar los sitios nucleofílicos y

electrofílicos de las moléculas sintetizadas para los grupos electroatractores de

26

densidad electrónica del anillo (-NO2 y -Cl) y electrodonadores de densidad de

electrónica hacia el anillo (HO- y MeO-). En el Esquema 12 y 13, se muestran

las diferentes estructuras de resonancia para la identificación de dichos sitios

con los diferentes sustituyentes.

Esquema 12.- Sitios de ataque nucleofílico para las cumarinas con los

sustituyentes electroatractores (-NO2 y -Cl).

O O

R

O

R

O O

R

O

R

-

+

-

+

electrófilo

R= MeO-, -OH

Esquema 13.- Sitios de ataque electrofílico para las cumarinas con los

sustituyentes electrodonadores (MeO- y HO-).

O O

R

O

R

O O

R

O

R+

-

R= -NO2, -Cl

Nucleófilos

+

Nucleófilos

+

27

1.5.2) Caracterización por espectrometría de infrarrojo.

En la Tabla 4 se muestran los resultados de absorción de las bandas de

infrarrojo para los compuestos 1-7, 1a-1c, 1e, 1g, 2a-2g, 3a-3g, 4a, 4b, 4e-4g,

5g y 7g.

Tabla 4.- Frecuencia de infrarrojo (ν), cm-1

Comp. N-H

(ν),cm -1

C=O Lactona (ν), cm -1

C=O (ν), cm -1

Comp. N-H

(ν),cm -1 C=O

(ν),cm -1

C=O Lactona (ν), cm -1

1 - 1716 1746 2f 3342 1708 1655 2 - 1700 1744 2g 3316 1721 1646 3 - 1733 1740 3a - 1705 1610 4 - 1707 1722 3b 3332 1691 1652 5 - 1718 1743 3c 3334 1695 1648 6 - 1742 1755 3d 3309 1694 1647 7 - 1605 1758 3e 3381 1739 1700 1ª - 1734 1615 3f 3349 1696 1653 1b 3311 1722 1650 3g 3321 1742 1695 1c 3359 1722 1635 4a - 1712 1620 1e 3487 1740 1700 4b 3351 1705 1648 1g 3326 1725 1682 4e 3262 1694 1637 2ª - 1718 1610 4f 3453 1731 1640 2b 3363 1710 1655 4g 3456 1736 1693 2c 3302 1716 1647 5g 3345 1711 1653 2d 3362 1711 1655 7g 3345 1721 1646 2e 3314 1743 1708

Los compuestos 1-7, muestran bandas en 1722-1755 (νO=C ester), en

contraste con lo observado en los compuestos amídicos 1a-1c, 1e, 1g, 2a-2g,

3a-3g, 4a, 4b, 4e-4g, 5g y 7g, se observan la absorción de la bandas en 1610-

1708 (νO=C amida), esto indica que la densidad electrónica del nitrógeno esta

más comprometida con el grupo carbonilo, observándose frecuencias entre

1691-1743 cm-1 (νO=C lactona).

28

1.6) CONCLUSIONES Se reporta la síntesis de 33 compuestos cumarínicos de los cuales 4 (2, 4, 5, 7)

ya están reportados y 29 son nuevos (1, 3, 6, 1a- 1c, 1e, 1g, 2a,- 2g, 3a-3g, 4a,

4b, 4e-4g, 5g y 7g), utilizando una método sencillo y con rendimientos entre 60

y 90%. Para los compuestos 2, 4, 5, y 7 los datos espectroscópicos coinciden

con los reportados en la literatura.

Se determinó la estructura de los compuestos sintetizados utilizando la técnica

espectroscópica de Resonancia Magnética Nuclear de una (1H y 13C) y dos

dimensiones (HETCOR y Cosy).

Se evaluaron los efectos electrónicos causados por los sustituyentes en la

posición seis de los derivados cumarínicos en los desplazamientos químicos

del sistema aromático, de los grupos electroatractores (-NO2 y -Cl) y

electrodonadores (HO- y MeO-).

Las posiciones mas afectadas, son las posiciones orto, H-5 y H-7,

desplazándose a frecuencias mayores con los grupos electroatractores (-NO2 y

-Cl) y a frecuencias menores con los grupos electrodonadores (HO- y MeO-),

con una diferencia de +/-1 ppm. En la caracterización estructural por 13C, los

grupos -NO2 y -Cl, en las posiciones orto, la posición con menor densidad

electrónica, se observan los desplazamientos mayores. Con grupos -OH y

MeO- electrodonadores, la densidad electrónica aumenta en las posiciones

orto, esto trae como consecuencia un desplazamiento a frecuencias bajas, por

lo que las señales en las posiciones orto, serán menores que en la posición

meta.

El análisis de RMN nos permitió identificar los sitios nucleofílicos y electrofílicos

de las moléculas sintetizadas para los grupos electroatractores de densidad

electrónica del anillo (-NO2 y -Cl) y electrodonadores de densidad de

electrónica hacia el anillo (HO- y MeO-).

29

1.7) BIBLIOGRAFÍA

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32

Capítulo II

2) ESTUDIO EN SOLUCIÓN DE PUENTES DE HIDRÓGENO

INTRAMOLECULARES BIFURCADOS, EN DERIVADOS

CUMARÍNICOS.

2.1) INTRODUCCIÓN

En el capítulo I, se describió la síntesis de carboxiamidas, cuyo protón amídico

se encuentra en una disposición espacial que propicia las interacciones por

puente de hidrógeno interno. El análisis de la variación del desplazamiento

químico del protón amídico (∆δ) con la temperatura (∆T) es un método

adecuado para determinar la formación de puentes de hidrógeno en solución,

obteniéndose la información necesaria a partir del desplazamiento químico de 1H con respecto a la temperatura. En este capítulo, se describe un estudio en

solución de las interacciones por puente de hidrógeno intramolecular bifurcados

(no clásicos), para los compuestos de la familia de las cumarin-etanolaminas

utilizando la ∆δ/∆T por Resonancia Magnética Nuclear.

2.2) ANTECEDENTES

Las interacciones intermoleculares, en particular los puentes de hidrógeno, han

sido estudiados en los campos de la química orgánica, organometálica,

supramolecular, farmacéutica y en las estructuras biológicas (Aburaya et al.,

2008). Siendo los puentes de hidrógeno una de las principales fuerzas no

covalentes son utilizados para explicar diferentes tipos de interacciones inter e

intramoleculares (Hoffmann et al., 2005).

Por lo anterior se han hecho amplios estudios de interacciones por puente de

hidrógeno a través de técnicas de espectroscopías de IR, RMN, cálculos

teóricos, estudios en bases de datos cristalográficos (Aburaya et al., 2008).

El puente de hidrógeno (D-H···A), es una interacción atractiva y direccional

(Desiraju, 2002), que se forma entre un heteroátomo electronegativo dador de

electrones (D) y otro heteroátomo aceptor de electrones (A) (Martínez-

Martínez et al., 1998). Los tipos de puente de hidrógeno pueden ser simples,

33

bifurcados y trifurcados de acuerdo a la posición del hidrógeno (Taylor et al.,

1984). La atracción de los puentes de hidrógeno aumenta cuando aumenta la

electronegatividad de los átomos involucrados. Además, el enlace D-H···A es

altamente electrostático, siendo H···A, estas distancias son cortas con respecto

a la suma de los radios de Van der Waals de sus respectivos átomos (Desiraju,

2002). La estadística indica que la formación de puentes de hidrógeno

intramoleculares con el hidrógeno del grupo NH y el oxígeno de un C=O como

aceptor, es una de las uniones más comunes (Bilton et al., 2000; Figura 1).

HN

O

Figura 1.- Puente de hidrógeno intramolecular entre H de una amida (NH) y el

oxígeno de un carbonilo (C=O). (Bilton et al., 2000).

Las amidas preferencialmente forman puentes de hidrógeno con grupos

carbonilo (N-H···O=C). En los derivados cumarínicos que presentan un grupo

amida, los puentes de hidrógeno pueden determinar la estructura

supramolecular de estos derivados. Los puentes de hidrógeno bifurcados, no

clásicos han sido tema de gran interés (Rozas et al., 1998). Un tipo de puente

de hidrógeno bifurcado se forma cuando se involucra dos donadores y un

aceptor (a) y el otro tipo incluye un donador y dos aceptores (b). Las distancias

de las interacciones entre los átomos son menores a las sumas de los radios

de Van der Waals en estado sólido (Yang et al., 1999, Figura 2).

H

D:

Y:

¨DHY¨

H:

H:

¨HDH¨:D

(b)(a)

Figura 2.- Puente de hidrógeno de tipo bifurcado. a) Aceptor bifurcado, b)

Donador bifurcado. (Yang et al., 1999).

34

Desiraju (2002) clasificó los diferentes tipos de interacciones moleculares de

hidrógeno en un gráfico estadístico resaltando visualmente tres extremos de

acuerdo a sus energías, (Van der Waals, electroestáticas, covalente) entre

estás interacciones se encuentra el puente de hidrógeno (Figura 3).

Figura 3.-Clasificación colorimétrica de interacciones covalentes electrostáticas,

Van der Waals y D-H···A. (Desiraju, 2002).

Los puentes de hidrógeno, experimentan diversos efectos en su ambiente.

Cuando D-H, interactúa con dos aceptores simultáneamente, normalmente una

interacción es mayor que la otra, (Steiner, 1998); estos son muy comunes en

las estructuras orgánicas cristalinas (Taylor et al., 1984). Los puentes de

hidrógeno ya han sido estudiados ampliamente en la estructura cristalina de los

aminoácidos (Jeffrey y Mitra 1984; Dado y Gellman 1994).

Los puentes de hidrógeno son muy importantes en la estabilidad, conformación

y reconocimiento del ADN, conformación de proteínas y en el reconocimiento

sustrato-receptor (Yang et al., 1998). Menezes en el 2003 realizó un estudio

molecular computarizado de la interacción sustrato-receptor de derivados

35

cumarínicos con la enzima gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa presente

en los glicosomas del parásito Tripanosoma cruzi. En este modelo Figura 4; a)

Se observa la afinidad de la molécula hacia la enzima con mapas

electroestáticos (azul) y estéricos (amarillo). b) Puentes de hidrógeno de la

cumarina con el residuo de la Thr167, Arg249 y Asp210

a) b)

Figura 4.- Interacción por puentes de hidrógeno sustrato-receptor de derivados

cumarínicos con la enzima gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (Menezes

et al., 2003)

Las aminas como el 2-aminoetanol son muy utilizadas como base para el

diseño de nuevos fármacos (Watson et al., 2000), se han reportado como

fármacos con actividad α−adrenérgicos (Balsamo et al., 1979; Epifani et al.,

1983).

Ha sido de especial interés estudiar en solución los puentes de hidrógeno a

través de la técnica de RMN, para evidenciar diversos efectos en su ambiente

(Gellman et al., 1990). Estos trabajos han sido útiles para estudiar y

comprender la conformación de péptidos (Kopple et al., 1969; Stevens et al.,

1980).

La dependencia del desplazamiento químico con la temperatura del protón

amídico (∆δ/∆T), ha sido estudiada permitiendo establecer la presencia del

enlace por puente de hidrógeno intramolecular (Yang et al., 1999). Los datos

36

obtenidos son una herramienta para establecer la dependencia del

desplazamiento químico del protón amídico con la temperatura en un

disolvente aceptor de protones como el DMSO-d6, el cual solvata a los

protones ácidos por lo que el intercambio lento de estos protones tenderá a

mover la señal observada al incrementar la temperatura (Martínez-Martínez et

al., 1998).

Otro estudio en solución de los puentes de hidrógeno es por espectroscopia de

IR es utilizada para valuar termodinámicamente el puente de hidrógeno

intramolecular. El IR permite detectar el equilibrio entre el estado de enlace y

no enlace de hidrógeno por lo que la constante de equilibrio (Ke) puede ser

extraída entre ambos estados.

Keq = (δobs-δn/δe-δobs)

Donde:

δ obs= desplazamiento químico observado para el protón NH a una

temperatura.

δn = desplazamiento químico del NH a la temperatura del estado de no enlace.

δe = desplazamiento químico del NH a la temperatura del estado de enlace.

De la grafica de ln Keq vs inverso de la temperatura (1/T) se obtiene la

ecuación de van´t Hoff

ln Keq = (-∆H°/RT) + ∆S°/R

A partir de esta ecuación pueden ser evaluados parámetros termodinámicos

como la entalpía (∆H°) y entropía de asociación ( ∆S°) (Gellman et al., 1991;

Dado y Gellman 1994).Sin embargo el IR no es una técnica útil cuando existen

señales que se traslapan (Gellman et al., 1991).

OBJETIVO GENERAL

◊ Determinar en solución las interacciones débiles no covalentes por

puente de hidrógeno bifurcado por temperatura variable de RMN de 1H

de las carboxiamidas 1g-3g, 5g, y 7g.

37


◊ Establecer la presencia de interacciones débiles no covalentes por

puente de hidrógeno bifurcados en solución de las carboxiamidas 1g-3g,

5g, y 7g por temperatura variable de RMN de 1H.

◊ Comprobar la participación de puentes de hidrógeno intramoleculares

para la formación de heterociclos intramoleculares.

2.3) METODOLOGÍA

Por lo anterior se escogieron derivados cumarínicos 1g-3g, 5g, y 7g los cuales

la estructura es propicia para puente de hidrógeno interno y llevar a cabo el

estudio de temperatura variable en solución con la finalidad de conocer la

movilidad del protón amídico, con valores de delta de desplazamiento y de

temperatura (∆δ/∆Τ) y establecer la formación de puente de hidrógeno.

Se registraron los espectros de RMN 1H a varias temperaturas (20° a 90°), para

observar la dependencia del desplazamiento químico del protón amídico (N-H)

con la temperatura (∆δ/∆Τ) en presencia de un disolvente aceptor de protones

(DMSO-d6) . Los valores de delta de desplazamiento y de temperatura

(∆δ/∆Τ), son obtenidos a partir de: ∆δ = δ2 − δ1; donde δ2 = desplazamiento

químico final, δ1 = desplazamiento químico inicial y ∆Τ = Τ2−Τ1; Τ2 =

temperatura final, Τ1 = temperatura inicial). Los rangos de los valores de ∆δ/∆T

son de: -4X10-3 y -12X10-3 ppm/K para sistemas con puente de hidrógeno

intermoleculares y de -1x10-3 y -3X10-3 ppm/K para puentes de hidrógeno

intramoleculares o asociados al disolvente (Desseyn et al., 2004; Martínez-

Martínez et al., 1998).

A manera de ejemplo en la Figura 5, se muestra una serie de espectros a

diferente temperatura donde se puede observar la poca movilidad del protón

amídico para el compuesto con MeO-. Para este compuesto se tiene que:

Sustituyendo:

∆Τ =� 90 - 20 = 70

∆δ = 8.788 - 8.894 = -0.106 ppm

Entonces:

∆δ/∆Τ = −1.5X10-3 ppm

38

Figura 5.- Espectro de temperatura variable para el derivado cumarínico 3g

(MeO-).

2.4) RESULTADOS Y DISCUSIONES

Con la finalidad de determinar en solución la presencia de interacciones por

puente de hidrógeno intramolecular se estudiaron los compuestos 1g (-NO2),

2g (-Cl), 3g (MeO-), 5g (-Br) y la carboxiamida sin sustituir 7g (-H), (Figura 6)

debido a que el protón amídico puede actuar como un centro aceptor de

electrones, formando dos anillos intramoleculares uno de cinco y otro de seis

miembros. De acuerdo a la Figura 6 se espera la formación de amidas cuya

notación gráfica se describe con el siguiente patrón: Gad(n); G=S; anillos

intramoleculares, a; Número de aceptores en el puente de hidrógeno, d;

Número de donadores en el puente de hidrógeno, n; Número de átomos

involucrados (Bernstein et al., 1995).

90°

80°

70°

60°

50°

40°

30°

20°

39

Figura 6.- Formación de anillos intramoleculares por puente de hidrógeno

bifurcado propuestos para las carboxiamidas.

Las carboxiamidas sustituidas con los grupos -NO2 (1g) , -Cl (2g), MeO- (3g), -

Br (5g), -H (7g), presentaron valores de ∆δ/∆Τ < de -3X10-3 ppm K-1 (ver Tabla

1). Este valor indica que en estos compuestos existen puentes de hidrógeno

intramoleculares, indicando que son fuertes porque su desplazamiento no varía

significativamente con la temperatura (Gellman et al., 1991; Martínez-Martínez

et al., 1998).

Tabla 1.- Valores de ∆δ/∆Τ para los derivados cumarínicos con NO2 (1g), Cl

(2g), MeO (3g), Br (5g), H (7g).

H Cl Br NO2 MeO

∆δ∆δ∆δ∆δ/∆∆∆∆T

(ppm K -1) -2.4X10-3 -2.1X10-3 -2.2X10-3 -2.2X10-3 -1.5X10-3

Estos valores demuestran que el confórmero más probable en solución, para

estos compuestos, es el confórmero I, (Figura 7) que forma puente de

hidrógeno donador bifurcado intramolecular.

O

N

O

O

R

OHHS(6) S(5)

R = (1g) NO2

R = (2g) ClR = (3g) MeOR = (5g) Br R = (7g) H

40

O

N

O

O

R

H

H H

OO

N

O

O

R

H

H HOH

O O

RO

NHHO

O O

R

OH

O

N

O

O

R

H

OH

I II

III

IV

V

NH

O

H

Figura 7.- Confórmeros probables para los compuestos cumarínicos.

Los compuestos -NO2 (1g) , -Cl (2g), -Br (5g), -H (7g), tienen valores de ∆δ/∆Τ

entre -2.2X10-3 y -2.4X10-3 ppm/K, que indican puentes de hidrógeno

intramolecular de menor energía, comparándolos con el compuesto con MeO-

(3g), que tiene un valor de -1.5X10-3 ppm/K, indicando que es un puente de

hidrógeno fuerte. Cabe señalar que no se encontró alguna influencia en el

sustituyente para la formación de los puentes de hidrógeno.

La interacción por puente de hidrogeno del protón amídico influye notablemente

en la estabilización de la molécula durante la formación de anillos

intramoleculares de cinco y seis miembros.

El puente de hidrógeno bifurcado de los compuestos 1g-3g, 5g y 7g se estudió

y clasificó también por difracción de Rayos – X, lo cual se discute en el capítulo

III.

41

2.5) CONCLUSIONES

Se comprobó la presencia de interacciones débiles no covalentes de los

compuestos -NO2 (1g), -Cl (2g), -Br (5g), -H (7g), a través de temperatura

variable de RMN de 1H con valores de ∆δ/∆Τ entre -2.2X10-3 y -2.4X10-3 ppm/K,

que indican puentes de hidrógeno intramolecular de menor energía,

comparándolos con el compuesto con MeO- (3g), que tiene un valor de -

1.5X10-3/K, indicando que es un puente de hidrógeno fuerte.

Los derivados cumarínicos tienen la estructura propicia para la formación de

puente de hidrógeno donador bifurcado que promueve la formación y

estabilización de heterociclos intramoleculares.

2.6) BIBLIOGRAFÍA

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45

Capítulo III

3) ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE DERIVADOS CUMARÍNICOS

ESTADO SÓLIDO Y SUS ARREGLOS SUPRAMOLECULARES.

3.1) INTRODUCCIÓN

Dada la evidencia de las interacciones intermoleculares en solución en el

capítulo II. En el presente capítulo, se describe un estudio en estado sólido de

las interacciones débiles no covalentes dipolo-dipolo además de interacciones

no clásicas de tipo metileno-π; C-H···π, π−π, y halógeno-halógeno. Estas

interacciones se observaron en ocho derivados cumarínicos cristalizados,

analizados a través de difracción de Rayos-X. Este estudio, además confirmó la

existencia de los puentes de hidrógeno bifurcados en cinco carboxiamidas

derivadas de la familia de las etanolaminas, estudiadas en solución en el

capítulo II. Estas interacciones son importantes en el ensamble de unidades

moleculares dentro de la estructura supramolecular.

3.2) ANTECEDENTES

La difracción de Rayos-X de un monocristal es un método físico que provee

evidencia de la unión entre átomos para formar enlaces, tanto formales,

intramoleculares e intermoleculares, que pueden ser fuertes moderados ó

débiles, ó bien, parámetros de unión de los átomos (Nishio, 2004). El término

“Química supramolecular” (de latín supra “arriba, más allá”) fue introducido en

1978 por J. M. Lehn. La química supramolecular es una rama interdisciplinaria

de la ciencia que involucra aspectos químicos, físicos, biológicos y

tecnológicos. La química supramolecular, “más allá de la moléculas” ha sido

uno de los campos de crecimiento rápido en la investigación química (Sinnokrot

y Sherril 2006); es la química de los ensambles moleculares e interacciones

intermoleculares, que definen la estructura de los cristales moleculares

(Soldatov y Terekhova 2005). Un ejemplo de la importancia de la química

supramolecular es el estudio de las fuerzas intermoleculares que intervienen en

los sistemas biológicos en la interacción entre moléculas (Smith, 2005).

46

3.2.1) Interacciones no covalentes

Las interacciones no covalentes juegan un papel importante en el ensamble de

unidades moleculares dentro de la estructura supramolecular para determinar

la conformación en el empaquetamiento cristalino (Sinnokrot y Sherril 2006;

Lommerse et al., 1996). Lo más importante en un análisis en estado sólido, es

el discernimiento y habilidad de explotar las interacciones no covalentes. Estas

tienen un rango de interacciones intermoleculares (al igual que en estado

líquido, simplemente que aquí son más marcadas) y fuerzas de atracción y

repulsión (Munshi y Row 2005), como las interacciones de: ión-ión, ión-dipolo,

dipolo–dipolo, dipolo-dipolo inducido, fuerzas de London, fuerzas de Van der

Waals y puentes de hidrógeno. Este tipo de fuerzas intermoleculares se

pueden subdividir en clásicas: puentes de hidrógeno y no clásicas:

interacciones C-H···π, dipolares, C=O···C=O, π−π, halógeno-halógeno. Todas

estas interacciones son importantes en la determinación de la estabilidad de la

estructura cristalina (Suezawa et al., 2001; Nishio, 2004). Dentro de estas

interacciones no covalentes, aquellas que involucran halógenos y diversos

sustituyentes tienen una direccionalidad definida para el empaquetamiento de

las moléculas en la red cristalina. (Munshi y Row 2005; Nishio, 2004). En los

últimos años las interacciones débiles han tomado gran importancia debido a

que ahora son más fáciles de detectar por diferentes métodos de análisis de

estructuras cristalinas (Munshi y Row 2005). En nuestro grupo de trabajo ya se

ha reportado el análisis estructural en estado sólido de una serie de derivados

del carboxilato de etilo de la cumarina, utilizando difracción de Rayos-X. En la

Figura 1 se presenta la estructura molecular del carboxilato de etilo de la

cumarina, que presenta una conformación syn entre el carbonilo de la lactona y

el carbonilo del carboxilato, este arreglo es menos frecuente que la

conformación anti (García- Báez et al., 2003).

47

Figura 1.- Estructura molecular en estado sólido del carboxilato de etilo de la

cumarina (García-Báez et al., 2003).

El análisis de este tipo de compuestos es de considerable importancia para el

estudio tridimensional. Estudiando las interacciones intermoleculares ayudan a

su elucidación estructural y sus arreglos supramoleculares son importantes en

la ingeniería cristalina (Baures et al., 2002). La ingeniería cristalina se hace

interesante por dirigir a la Química Supramolecular diseñando estructuras

periódicas con una deseada organización supramolecular (Soldatov y

Terekhova 2005).

3.2.2) Interacciones no clásicas π−π

Las interacciones entre los sistemas π han sido muy estudiadas. Éstas ocurren

por la repulsión entre dos sistemas π, que presentan fuerzas de atracción entre

dos nubes π cargadas negativamente, formando un ¨sándwich¨ con un

esqueleto σ cargado positivamente (Hunter y Sanders 1990). Son interacciones

no covalentes intermoleculares que contribuyen y controlan el ensamble

molecular, se optimizan por geometrías de traslape específico. Los electrones

de los sistemas π son considerados arriba del plano como cargas

fraccionalmente negativas y abajo del plano cargados positivamente (Janiak,

2000). Los tres tipos de interacciones π-π y distancias entre ellas que puede

presentar una molécula en una estructura supramolecular son: a) Cara-cara

48

(3.4 – 3.8 Å), b) en forma de T (< 5.0 Å) y c) paralelamente desplazadas (3.7 –

4.6Å) (Sinnokrot et al., 2002), (Figura 2).

Figura 2.- Distintas formas de interacciones π−π, a) cara-cara, b) en forma de T

y c) paralelamente desplazadas (Sinnokrot et al, 2002).

Se ha reportado en estado sólido que el carboxilato de etilo de la cumarina,

muestra un apilamiento π−π paralelamente desplazado entre el anillo bencénico

(B) y el anillo de la lactona (L) y viceversa (Figura 3). Este tipo de apilamiento

se debe a la resonancia entre los anillos de la cumarina, que da origen a una

polaridad opuesta entre el anillo de la lactona (L), deficiente en electrones, y el

anillo bencénico (B), rico en electrones. En la Figura 4 se analiza la estructura

de los dos anillos en resonancia (García- Báez et al., 2003).

Figura 3.- Apilamiento π−π y C-H···π del carboxilato de etilo de la cumarina

(García- Báez et al., 2003).

49

Figura 4.- Estructuras de resonancia para derivados del carboxilato de etilo de

la cumarina (García- Báez et al., 2003).

3.2.3) Puentes de hidrógeno clásicos y no clásicos

Un tipo de interacción no covalente es el puente de hidrógeno (D-H···A), el

llamado ¨pegamento¨ supramolecular (Beatty et al., 2002) también llamado

enlace de hidrógeno termino consagrado en la Química, es preferible llamarlos

puentes de hidrógeno para marcar la diferencia con los enlaces covalentes

(Desiraju et al., 2002). Existen diversos criterios para caracterizar los puentes

de hidrógeno, algunos parámetros son energéticos, espectroscópicos y

geométricos. De acuerdo a todos estos criterios, los puentes de hidrógeno se

clasifican en fuertes moderados y débiles (Steiner, 2002) (Tabla 1).

Tabla 1.- Clasificación de los puentes de hidrógeno, según criterios propuestos

por Steiner, (2002).

Fuerte Moderado Débil

Tipo de interacción Fuertemente covalente

Mayor electrostáticas

Electrostáticas/ dispersión

Longitud de enlace A-H≈H···B A-H<H···B A-H<<H···B Distancia H···A (Å) 1.2 -1.5 1.5 – 2.2 >2.2

Distancia D···A (Å) 2.2 – 2.5 2.5 – 3.2 > 3.2

Ángulos de enlace(°) 170-180 >130 >90

Cambio en la vibración ννννs(cm -1)

25% 10-25% <10%

Desplazamiento químico ( δδδδ) 1H(ppm)

14-22 <14 --

Energía de enlace (Kcal/mol) 15-40 4-15 <4

O

O O

R

O O

R

O

O O

R

O

+

-

+

-

B L

50

Los puentes de hidrógeno O-H···O y N-H···O son una herramienta para dirigir

el reconocimiento molecular (Baures et al., 2002). Estas interacciones juegan

un papel muy importante en la organización supramolecular, en los sistemas

biológicos, ya que participan en la conformación de proteínas (estructuras

secundaria y terciaria), en el reconocimiento fármaco–receptor, proteína–

fármaco, así como en la conformación de los ácidos nucléicos. En la Figura 5

se observan las interacciones de los puentes de hidrógeno entre las bases

nucleotídicas que conforman el ADN (Lehninger, 2005).

Figura 5.-Interacciones por puente de hidrógeno entre los nucleótidos del ADN

(Lehninger, 2005).

En años recientes ya se han reportado trabajos de derivados cumarínicos con

puente de hidrógeno intra-intermolecular. En la Figura 6 se observa la

presencia de un puente de hidrógeno intramolecular en la N-ciclohexil-2-oxo-

2H-1-benzopiran-3-carboxiamida. Este enlace se forma entre el protón amídico

y el oxígeno del carbonilo de la lactona, N12-H12···O2, reportándose una

distancia entre N12···O2 de 2.7426 Å (Magaña- Vergara et al., 2004).

51

Figura 6.- Interacción por puente de hidrógeno intramolecular en la N-

Ciclohexil-2-oxo-2H-1-benzopiran-3-carboxiamida (Magaña-Vergara et al.,

2004).

En los derivados cumarínicos también se pueden observar interacciones de

puente de hidrógeno de tipo C - H···X, (donde X = O) (Figura 7), donde se

observa una conformación syn entre el carbonilo del carboxilato y el carbonilo

de la lactona (García-Báez et al., 2003).

Figura 7.-Interacción C - H···O de la carboxilato de etilo de la cumarina, a lo

largo del eje c (García- Báez et al., 2003).

Por lo anterior los puentes de hidrógeno en los derivados cumarínicos son

útiles para el empaquetamiento de las moléculas en la red cristalina y el diseño

de estructuras supramoleculares.

52

3.2.4) Interacciones no clásicas C - H···π

La interacción C - H···π, es una especie de puentes de hidrógeno entre ácidos

suaves C-H y bases suaves del sistemas π (Nishio, 2004), y están presentes en

diversos compuestos orgánicos. Son mayormente dispersivas y en parte de

transferencia de carga y fuerzas electrostáticas, la interacción C - H···π es

importante en la determinación de la estabilidad de cristales orgánicos, es

significativa para la conformación del empaquetamiento cristalino y el ensamble

de unidades moleculares dentro de la estructura supramolecular (Suezawa et

al., 2001). Ocurren entre grupos alifáticos y aromáticos, así el complejo

metano-benceno, es la configuración preferida, en donde el hidrógeno del

metano esta dirigido al centro del anillo del benceno (Ringer et al., 2006, Figura

8).

H

H

H H

Figura 8.- Complejo metano-benceno (Ringer et al., 2006).

3.2.5) Interacciones no clásicas halógeno-halógeno

Las interacciones halógeno-halógeno son debidas a fuerzas de atracción

pueden ser usadas para organizar la estructura supramolecular en un cristal,

siendo la distancia entre ambos halógenos menores a la suma de los radios de

Van der Waals (Ramasubbu et al., 1986). Las interacciones halógeno-

halógeno, son el resultado de la polarización de los halógenos adyacentes. El

comportamiento de los átomos de halógeno como donador o aceptor es

comprendido por la distribución de la carga atómica no esférica de sus átomos

(Bosch, 2002, Figura 9).

53

Figura 9.- Distribución de carga atómica no esférica de átomos de halógeno

(Bosch, 2002).

Los potenciales electrostáticos se han estudiado en las moléculas que tienen

halógenos en su mayor parte negativos con una capa positiva. Hay dos

preferencias angulares para interactuar con los halógenos: Los nucleófilos se

acercan de frente adentro de la región polar δ(+), mientras que los electrófilos

atacan de lado delante de la región ecuatorial δ(-) (Lu et al., 2007, Figura 10).

C C X

δ(-), Región ecuatorial(electrófilos)

δ(+), Región polar(nucleófilos)

Potencial electrostáticonegativo

Potencial electrostáticopositivo

Figura 10.- Preferencias angulares de los halógenos (Lu et al., 2007).

Las interacciones intermoleculares entre halógenos y átomos electronegativos;

C-X, donde X = F, Cl, Br, I, N y O son muy comunes (Ramasubbu et al., 1986).

Estas interacciones tienen una preferencia direccional debido a la densidad de

distribución electrónica alrededor del halógeno, son interacciones atractivas por

los efectos electroestáticos, polarización, transferencia de carga, y dispersión

(Lommerse et al., 1996).

Todas estas interacciones no covalentes descritas anteriormente pueden ser

estudiadas en las estructuras cristalinas de los derivados cumarínicos

sustituidos con halógenos, y así poder obtener información para la formación

de sus estructuras supramoleculares.

El entendimiento de las interacciones débiles en el empaquetamiento cristalino,

marca un mejor desarrollo de la química supramolecular y hace posible el

diseño de nuevas estructuras supramoleculares. Es por esta razón que en este

54

capítulo estudiaremos las interacciones débiles en estado sólido de los

derivados cumarínicos Figura 11.

Figura 11.- Estructura supramolecular de la aceto-amido cumarina (García-

Báez et al., 2003).

OBJETIVO GENERAL

◊ Analizar por difracción de Rayos-X las interacciones débiles no

covalentes presentes en las estructuras cristalinas de los compuestos

cumarínicos 2, 2c, 3, 1g - 3g, 5g y 7g.


◊ Establecer el tipo de interacciones dipolares débiles (clásicas y no

clásicas) presentes en los sistemas cumarínicos.

55

◊ Demostrar en estado sólido la presencia de puentes de hidrógeno

bifurcado en los derivados cumarínicos 1g - 3g, 5g y 7g.

◊ Comparar la formación del puente de hidrógeno bifurcado, en solución y

en estado sólido de las cumarinas 1g - 3g, 5g y 7g.


Para realizar el estudio en estado sólido se logró la cristalización adecuada de

los compuestos 2, 2c, 3, 1g - 3g, 5g y 7g. Los compuestos 2, 2c, 3, 2g, 3g, 5g

y 7g cristalizan con un grupo espacial P21/n y 1g tiene un grupo espacial P-1,

los parámetros obtenidos mediante su análisis de difracción de Rayos-X, se

muestran en el Anexo 1. En la Figura 12 se muestran los diagramas ORTEP,

donde se observa en todas las estructuras moleculares una conformación anti

entre los carbonilos de la lactona C(2)=O(2) y del carboxilato C(11)=O(11). Los

compuestos 2, 2c, 3, 2g, 3g, 5g , 7g y 1g tienen un desorden dinámico, por los

modos de vibración térmica de los átomos alrededor de las posiciones de

equilibrio y 1g tiene un desorden de disolvente, por cristalizar con la molécula

del agua.

7g 2g

5g 3g

56

1g 2

5 2c

Figura 12.- Estructuras moleculares de 2, 2c, 3, 1g, 2g, 3g, 5g y 7g

3.3.1) Interacciones no clásicas dipolares.

En los derivados cumarínicos 2 y 5, se encontraron interacciones dipolares,

carbonilo-carbonilo; C=O···C=O, carbonilo-π; C=O···π; halógeno-carbonilo; C-

X···C=O, que son responsables del ensamble supramolecular.

Los dos compuestos se apilan por interacciones dipolares. En ausencia de los

puentes de hidrógeno, las interacciones dipolares son muy fuertes como para

dirigir el ensamble supramolecular. Además la sustitución de los átomos de Cl y

Br no altera el apilamiento cristalino.

Las dos interacciones dipolares del carbonilo del carboxilato con el carbonilo de

la lactona; C=O···C=O forman un apilamiento de los dímeros centrosimétricos

[O11· · ·C2iii = 3.130(2)Å, C11-O11· · ·C2 = 108.9 (1)Å, C11· · ·O2-C2 =

55.1(1) Å, para 2 (Figura 13), O11· · ·C2 = 3.130(3)Å, C11-O11· · ·C2 =

109.0(2) Å, C11· · ·O2-C2 = 55.5(2)Å para 5 (Figura 14) respectivamente. En

esta interacción el grupo carbonilo del carboxilato actúa como donador de

densidad y el C2 actúa como aceptor de densidad electrónica (Fujii et al., 2005;

Allen et al., 1998).

Se encontró que el grupo carbonilo del carboxilato y el centroide del anillo de la

lactona [CgL; (O1, C2, C3, C4, C9, C10)] están alineados casi paralelamente

[C11O11· · ·CgL= 96.5 (1)° ( 2) y 96.8(2)°( 5), y separados por 3.034(3)Å en (2)

y 3.035(2)Å en (5). Esta interacción es debida al par libre de electrones del

oxígeno O11 con el anillo de lactona, deficiente de densidad electrónica.

57

La interacción dipolar C-X···O (X = halógeno), es una interacción fuertemente

direccional, ya que la distancia de la interacción es menor a la suma de los

radios de Van der Waals (rvdw) de los átomos involucrados (rvdwC1.7 Å, rvdwCl1.75

Å, rvdwBr1.85 Å, rvdwN1.55 Å, rvdwO1.52 Å, rvdwH1.09Å; Lommerse et al., 1996;

Bilewicz et al., 2007). Se observaron interacciones dipolares para el compuesto

2, del halógeno con el carbono de la lactona (C-Cl(δ-)···C(δ+)=O), presentaron

una distancia de Cl1· · ·C2iv = 3.456(2)Å, C11—Cl1· · ·C2 = 95.8(1)° y Br1(δ-)·

· ·C2(δ+)iv = 3.516(3)Å, C11-Br1· · ·C2 = 95.5(2)°, indicando la atracción entre

estos átomos. Estas interacciones dipolares se observan en la Figura 13 y

Figura 14.


compuesto 2.

58


compuesto 5.

Para el compuesto 2g el alineamiento molecular es paralelo. Este arreglo

promueve la interacción dipolar del carbonilo de la lactona con el átomo de

cloro δ(+)C(2)=O(2)(δ-)··(δ+)Cl(6)─C(6)(δ-) = 3.026(2)Å, (Figura 15), donde el

átomo de cloro es aceptor del par de electrones del átomo de oxígeno del

carbonilo por el potencial electrostático positivo de los halógenos (Bosch, 2002;

Fujii et al., 2005). Esta interacción entre un ácido de Lewis (átomo de Cloro) y

la base de Lewis (grupo carbonilo), ya ha sido reportada con una distancia de

3.289 Å (Peña et al., 2006), ligeramente mayor a la reportada en este trabajo.

En la Figura 16 se observa las Interacciones intermoleculares del átomo de Cl6

de la cumarina base con dos moléculas cercanas.

59

60

Figura 15.- Compuesto 2g. a) Interacción dipolar C(2)=O(2)···Cl(6),

C(2)=O(2)···H8─C8, O1···H8─C8 definidas en un plano. b) Interacción dipolar

C(2)=O(2)···Cl(6) y las interacciones π··· π que mantiene unidos los

apilamientos supramoleculares.

61

Figura 16. Compuesto 2g. a) Interacciones intermoleculares del átomo de Cl6

de la cumarina base con dos moléculas cercanas. b) Interacciones

intermoleculares definidas en un plano de seis cumarinas.

En contraste con el compuesto 2g, el compuesto 2c presentó un apilamiento

molecular en forma de zig-zag (Figura 17). En este acomodo se observan

interacciones dipolares entre el átomo de Cloro y el C=O lactónico, ambos con

el centroide del anillo lactónico Cl6(δ-)···CgL y C2=O2···CgL (Tabla 2). El

átomo de cloro y el átomo de oxígeno del carbonilo actúan como donadores de

electrones y el anillo lactónico actúa en ambos casos como aceptor de

electrones. Las interacciones halógeno ···π, son causadas por interacciones

electrostáticas y de dispersión entre los sistemas π y el átomo de halógeno

(Shishkin, 2008). Estas interacciones son importantes para el apilamiento en

bicapas en el compuesto 2c (Figura 17).

Tabla 2.- Interacciones dipolares para el compuesto 2c.

Y-X···Cg X···Cg(Å) Y-Cg(Å) Y-X···Cg(Å) Código de simetría

C6 -Cl6···CgL 3.920(3) 3.582(7) 65.90(2) 2-x,-y,1-z

62

C2-O2···CgL 3.105(5) 3.599(6) 104.8(4) -x,1-y,1-z

Figura 17.- Estructura supramolecular del compuesto 2c.

Los compuestos 1g, 5g y 7g, tienen interacciones dipolares con el anillo de la

lactona (L). Para el compuesto 1g (Figura 18) la lactona interacciona con el

carbonilo del carboxilato C (11)-O(11) ···CgL, C(11)···CgL = 3.358(2)Å,

108(13)°, en el 5g la interacción se da entre el carbonilo del carboxilato y la

lactona C(11)-O(11)···CgL, O(11)··· CgL = 3.021(4)Å, 93(3)° y para 7g con el

carbonilo de la lactona C(2)-O(2)···CgL, O(2)··· CgL = 3.785(2) Å, 103(15)°. En

todas estas interacciones el anillo lactónico actúa como aceptor del par de

electrones del oxígeno.

63

Figura 18.- Interacción dipolar C=O···CgL del compuesto 1g.

3.3.2) Interacciones no clásicas de polarización halógeno - halógeno.

Para la molécula con el sustituyente Br (5g), se observó una interacción

halógeno – halógeno. Ésta se explica como una fuerza atractiva del

alineamiento molecular y es menor a la suma de los radios de van der Waals

entre Br···Br = 3.618(4)Å, C-Br···Br =99.6(3)° (Figura 19). Esta interacción

halógeno-halógeno ha sido reportada anteriormente con una distancia

ligeramente mayor a la obtenida en el compuesto; 5g. Reddy reportó en 1996,

una distancia de 3.91 Å; en el 2002, Narasimha en el 2002 y Zamman en el

2004 reportaron una distancia de 3.72 Å; y 3.68 Å respectivamente. Esta

interacción se explica como el resultado de la polarización de los halógenos, en

donde un halógeno actúa como donador de electrones y otro halógeno como

aceptor. Esta interacción tiene una preferencia direccional debido a la densidad

de distribución electrónica alrededor del núcleo del halógeno, por lo que es

atractiva entre ambos.

64

Figura 19.- Interacción intermoleculares halógeno-halógeno del compuesto 5g

e interacciones por puente de hidrógeno de O15─H15···O15.

3.3.3) Interacciones no clásicas C-H···π .

La interacción C(13)–H(13)···π, participa en el ensamble intermolecular de los

derivados cumarínicos 2, 5, 2c y 5g. El hidrógeno del grupo metileno actúa

como ácidos débiles dirigiendo hacia la densidad π� del benceno [CgB; (C5,

C6, C7, C8, C10, C9)]

Tabla 3.- Interacción del C-H···π de los compuesto 2, 5, 2c y 5g.

X-H···Cg H···Cg(Å) X-Cg(Å) X-H··· Cg(°) Código de simetría

2 C13-H13···CgB 2.96 3.826(6) 150 1-x,1-y,1-z

5 C13-H13 ···CgB 2.96 3.834(5) 150 1-x,-y,1-z

2c C13-H13B ··· CgB 2.87 3.768(8) 155 1-x,-y,1-z

5g C13-H13···CgB 2.75 3.5897 143 -x,-y,1-z

65

3.3.4) Interacciones no clásicas π−π.

Las interacciones de atracción π−π en los derivados cumarínicos ocurren

comúnmente, entre el anillo bencénico (B) y el anillo de la lactona (L) y

viceversa. Esto debido a la polaridad opuesta entre ambos anillos. Esta

asociación entre ambos anillos, son importantes en el empaquetamiento

cristalino de los derivados cumarínicos y son definidos de la siguiente manera:

El centroide del anillo lactónico es definido por CgL = anillo de la lactona (O1,

C2, C3, C4, C9, C10) y el centroide del anillo arómatico CgB = anillo del

benceno (C5, C6, C7, C8, C10, C9) Tabla 4.

Tabla 4.- Distancias intercentroides entre el anillo bencénico (B) y el anillo

lactónico (L) de los compuestos cumarínicos 2g (-Cl), 3g (MeO-), 5g (-Br), 7g(-

H) y 2c.

Comp . (6-sust.) Anillos Distancia

Intercentroide (Å) Distancia

Interplanar(Å) α(°)α(°)α(°)α(°)∗∗∗∗ γ(°)γ(°)γ(°)γ(°)++++++++

H (7g)

BL´ y B´L 3.7047(17) 3.3379(10) 0.86(12) 25.71

Cl (2g)

BL´ y B´L

3.7335(8) 3.2515(6) 0.75(7) 29.43

Br (5g)

BL´ y B´L

3.793(3) 3.285(2) 1.0(2) 29.97

MeO (3g)

BL´ y B´L 3.5388(14) 3.2920(3) 1.39(3) 21.53

Cl (2c)

BL´ y B´L 3.7335(8) 3.2516(6) 0.75(7) 29.43

*Ángulo diedro entre los planos de los centroides CgL, CgB ++Ángulo diedro del vector normal al plano entre los centroides CgL···CgB. Códigos de simetría : 7g) x,1+ y, z. 5g) -x, -y, 1-z. 3g) -x, -y,-z. 2g) 1-x,1-y, 2-z. 3.3.5) Estudio de puentes de hidrógeno clásicos y no clásicos de derivados

cumarínicos.

A partir de las estructuras moleculares de Rayos-X de los derivados

cumarínicos 1g (-NO2), 2g (-Cl), 3g (MeO-), 5g (-Br) y carboxiamida sin

halogenar 7g (-H), se obtuvieron datos en estado sólido sobre los puentes de

hidrógeno bifurcados. En la Figura 20 se observa los dos tipos de

conformaciones formadas por los puentes de hidrógeno intramoleculares.

66

Las notaciones gráficas de los puentes de hidrógeno intramoleculares, aceptor

bifurcado; H(4)···O(11)···H(13) y donador bifurcado O(2)···H(12)···O(15),

corresponden a la formación de anillos intramoleculares de tres anillos de cinco

y uno de seis miembros [S(6),S(5), S(5)], para los compuestos con -H (7g),

MeO- (3g), -NO2 (1g). Para los compuestos 2g (Cl) y 5g (Br), no se formó el

puente de hidrógeno bifurcado con el protón amídico O(2)···H(12)···O(15),

formándose solo el puente de hidrógeno intramolecular con el O(2 ), por lo que

solo se formaron dos anillos de cinco y uno de seis miembros [S(6),S(5)]

(Figura 20).

O

N

O

O

R

OHH

H H

O

N

O

O

R

OHH

H H

S(6)

S(5) S(5)

S(5)

R = HR = MeOR= NO2

S(5) S(5) R = ClR = Br

S(6)

Figura 20.- Puentes de hidrógeno intramoleculares no clásicos en estado

sólido.

Todas las estructuras moleculares analizadas adoptaron la conformación anti

entre el carbonilo de la lactona y el amídico. Se estabiliza por el puente de

hidrógeno bifurcado, formada por el hidrógeno de la amida N-H con el O(2)

oxígeno de la lactona y el O(15) oxígeno del grupo hidroxilo[N(12)-

H(12)···O(2)=C(2)], con distancias menores a la suma de los radios de Van der

Waals. Las distancias de enlace y los ángulos son característicos del puente de

hidrógeno : N(12)-H(12)···O(2); H(12)···O(2) = 2.06Å, 136° (1g), 2.01Å, 137°

(7g), 2.02Å, 138° ( 2g), 2.05 Å, 136° ( 5g), 1.97Å, 138° ( 3g) y N(12)···O(2);

2.741(3)Å (1g), 2.721(3) Å (7g), 2.7319(17)Å, (2g), 2.729(6)Å, (5g),

2.6771(13)Å, (3g) y para el puente de hidrógeno con el O(15), las distancias y

ángulos N(12)-H(12)···O(15); H(12) ···O(15)= 2.60Å, 101° ( 1g), 2.42 Å, 102°

(7g), 2.34 Å, 106° ( 3g) y N(12)···O(15); 2.894(3)Å (1g), 2.7128(15)Å(3g),

2.742(3)Å(7g)]. La suma de los ángulos alrededor de H(12) es: 359.0°( 7g),

359.0° ( 1g) y 358.0°( 3g). Los compuestos con halógenos 2g y 5g, no

presentan este puente de hidrógeno intramolecular porque el ángulo de torsión

entre los átomos de N(12)-C(13)-C(14)-O(14) = 64.7(16)°, para 2g y 71.6(5)°

para 5g, además de formar puentes de hidrógeno intermoleculares e

intramoleculares [O···H···O], donde participan el oxígeno del grupo hidroxilo

67

con el oxígeno del carboxilato, O(15)···O(11) = 2.7571(16)Å, 170°( 2g) (Figura

21), y del hidrógeno con el oxígeno del grupo hidroxilo de diferentes moléculas

H(15)···O(15), 3.013(5)Å, 154° (5g) (Figura 22). El arreglo de los tres átomos

involucrados para los compuestos, 7g, 3g y 1g, O(2)···H(12)···O(15), tienen un

ángulo de 119.6° ( 7g), 113.6° ( 3g) y 122.3° ( 1g). Todas las distancias ángulos

y descriptores de los puentes de hidrógeno intramoleculares, así como la

clasificación en fuertes moderados o débiles (Steiner, 2002) se resumen en la

Tabla 5.

Figura 21.- Puente de hidrógeno intramolecular O(15)─H(15)···O(11)=C(11), e

interacciones intermoleculares C(4)─H(4)···O(15) del compuesto 2g.

Figura 22.- Puente de hidrógeno intermolecular O···H···O, del compuesto 5g.

68

Tabla 5.- Parámetros geométricos de los puentes de hidrógeno

Intramoleculares para los compuestos 1g (NO2), 2g (Cl), 3g (MeO), 5g (Br) y

7g(H).

D – H···A D – H (Å) H···A (Å) D···A (Å) Ángulo D-H···A

(°)

Clasificación

1g(NO2) N(12)-H(12)···O(2) 0.86 2.06 2.741(3) 136 Moderado N(12)-H(12)···O(15) 0.86 2.60 2.894(3) 101 Moderado C(4)-H(4)···O(11) 0.93 2.42 2.748(3) 101 Débil C(13)-H(13)···O(11) 0.97 2.61 2.770(3) 89.0 Débil

2g(Cl) N(12)-H(12)···O(2) 0.88 2.02 2.7319(17) 138 Moderado C(4)-H(4)···O(11) 0.95 2.39 2.7281(18) 100 Débil C(13)-H(13A)···O(11) 0.99 2.46 2.8346(19) 102 Débil

3g(MeO) N(12)-H(12A)···O(2) 0.86 1.97 2.6771(13) 138 Moderado N(12)-H(12A)···O(15) 0.86 2.34 2.7128(15) 106 Moderado C(13)-H(13B)···O(11) 0.97 2.62 2.8487(15) 93.2 Débil C(4)-H(4A)···O(11) 0.93 2.49 2.7977(14) 100 Débil

5g(Br) N(12)–H(12)···O(2) 0.86 2.05 2.729(6) 135 Moderado C(4)-H(4)···O(11) 0.95 2.46 2.779(6) 99 Débil C(13)-H(13A)···O(11) 0.99 2.52 2.748(6) 92 Débil

7g(H) N(12)–H(12)···O(2) 0.88 2.01 2.721(3) 137 Moderado N(12)–H(12)···O(15) 0.88 2.42 2.742(3) 102 Moderado C(13)-H(13)···O(11) 0.99 2.58 2.785(3) 91 Débil C(4) –H(4)···O(11) 0.95 2.41 2.748(3) 100 Débil

También se encontró el puente de hidrógeno intramolecular no clásico cíclico

está formado entre O(11), con H(4) y H(13), H(4) ···O(11) = 2.748(3)Å, 101°

(1g), 2.748(3) Å, 100° ( 7g), 2.7281(18)Å, 100° ( 2g), 2.779(6)Å, 99.45° ( 5g)

2.797(14)Å, 100° ( 3g), y H(13) ···O(11) = 2.770(3)Å, 89.0°( 1g), 2.785(3)Å,

90.66°( H), 2.8346(19)Å, 101°( 2g), 2.748(6)Å, 92.43°( 5g) 2.8487(15)Å,

93.15°( 3g). Además del puente de hidrógeno intermolecular de O···H···O entre

H(15) ···O(11) = 2.7571(16)Å, 170° (2g), 2.778(3) Å, 174°( 7g), 2.7573(14) Å,

176° ( 3g) y de H(15)···O(16), 2.779(2)Å , 170°( 1g), H(15)···O(15), 3.013(5) Å,

154°( 5g). Estos datos confirman los resultados analizados en solución en el

capítulo II, donde solo se señaló la existencia de la presencia de puentes de

hidrógeno intramoleculares y la elucidación de las moléculas en estado sólido y

el análisis de las interacciones señalan y comprueban la existencia de puentes

69

de hidrógeno intramolecular donador-aceptor bifurcado. El arreglo

tridimensional cristalino para cada derivado cumarínico contiene puentes de

hidrógeno cuyas distancias, ángulos y sus respectivos descriptores

cristalográficos se resumen en la Tabla 6.

Tabla 6.- Interacciones de puente de hidrógeno intermoleculares para los

compuestos 1g (NO2), 2g (Cl), 3g (MeO), 5g (Br) y 7g (H).

D – H···A D - H(Å) H···A(Å) D···A(Å) Ángulo D-H···A(°)

Clasificación

1g (NO2) O(15)-H(15)···O(16)a 0.84 1.94 2.779(2) 174 Fuerte O(16)-H(16A)···O(15)b 0.84 2.08 2.918(3) 170 Fuerte O(16)-H(16B)···O(15)c 0.84 2.10 2.931(2) 173 Fuerte C(4)-H(4)···O(11)d 0.93 2.41 3.232(3) 147 Débil C(5)-H(5)···O(11)d 0.93 2.43 3.238(3) 145 Débil C(7)-H(7)···O(16)e 0.93 2.55 3.469(3) 171 Débil C(8)-H(8)···O(2)f 0.93 2.49 3.368(3) 158 Débil C(14)-H(14A)···O(6)g 0.97 2.56 3.433(3) 150 Débil

2g (Cl) O(15)-H(15)···O(11)a 0.84 1.93 2.7571(16) 170 Fuerte C(4)-H(4)···O(15)b 0.95 2.38 3.2245(19) 148 Débil C(8)-H(8)···O(2)c 0.95 2.60 3.4542(18) 150 Débil

3g (MeO) O(15)-H(15A)···O(11)a 0.85 1.92 2.7573(14) 173 Fuerte C(8)-H(8A)···O(6)a 0.93 2.55 3.3822(17) 149 Débil C(4)-H(4A)··· O(2)b 0.93 2.54 3.3431(17) 145 Débil C(5)-H(5A)···O(11)b 0.93 2.54 3.3922(17) 153 Débil C(13)-H(13B)···O(15)c 0.97 2.55 3.2932(15) 134 Débil

5g (Br) O(15) -H(15)···O(15)a 0.84 2.24 3.013(5) 154 Fuerte C(4) –H(4)···O(11)b 0.95 2.31 3.164(6) 149 Débil C(5) –H(5)···O(11)c 0.95 2.45 3.260(6) 143 Débil C(8) -H(8)···O(2)d 0.95 2.33 3.265(6) 168 Débil

7g (H) O(15)-H(15)···O(11)a 0.84 1.94 2.778(3) 174 Fuerte C(5)-H(5)···O(15)b 0.95 2.60 3.461(3) 151 Débil

Códigos de Simetría 1g) a = 1-x,-y, 1-z, b = x,y,z, c = 2-x,-y, 1-z, d = 1-x, 1-y,-z, e = 1+x,y,-1+z, f = 3-x,-y,-z, g = -1+x,y,1+z. 2g) a = 1+x, y, z, b = -1+x, 3/2-y,-1/2+z, c = 2-x,1-y, 2-z. 3g) a = -1+x, y, z, b = -1+x, y, z, c = x, 1/2-y,1/2+z. 5g) a = x, 1/2-y,-1/2+z, b = -x,-y,-z, c = 1-x,-y, 2-z. 7g) a = x, 51/2-y, 1/2+z, b = x, 3/2-y,-1/2+z.

En el capítulo II se estudió la presencia de puentes de hidrógeno amídico

intramolecular en estado líquido de los compuestos 1g (-NO2), 2g (-Cl), 3g

70

(MeO-), 5g (-Br) y 7g (-H). Los resultados obtenidos indicaron que todos los

compuestos presentaban puentes de hidrógeno intramoleculares, esto fue

comprobado en la elucidación estructural en estado sólido; sin embargo cabe

señalar que en los compuestos 2g (-Cl), y 5g (-Br), no se formó el puente de

hidrógeno intramolecular N(12)···O(15), debido a las interacciones por puente

de hidrógeno intra-intermoleculares presentes en ambas moléculas. Como

consecuencia, estos compuestos solo presentaron dos anillos intramoleculares

de cinco miembros y uno de seis miembros en contraste con lo observado para

los compuestos 1g (-NO2), 3g (MeO-), y 7g(-H), que si formaron el puente de

hidrógeno intramolecular N(12)···O(15) junto con su respectivo anillo

intramolecular de cinco miembros y por lo tanto la formación del puente de

hidrógeno intramolecular donador bifurcado.

3.4) CONCLUSIONES Se elucidaron por medio de la difracción de Rayos–X de monocristal las

estructuras moleculares de 8 derivados cumarínicos (2, 2c, 5, 1g-3g, 5g y 7g )

cuyos empaquetamientos cristalinos dieron información relevante sobre las

diferentes interacciones intermoleculares que están presentes en esta clase de

moléculas.

Se demostró que principalmente las interacciones dipolo-dipolo: carbonilo-

carbonilo; C=O(δ-)···C(δ+)=O, carbonilo-π; C=O···π, halógeno-carbonilo; C-X(δ-

)···C(δ+)=O, C(2)=O(2) (δ-)···Cl(6) (δ+), halógeno-lactona; Cl6(δ-)···CgL

,C(2)=O(2)···CgL, carbonilo-benceno; C (11)-O (11) ···CgB, son los

responsables del apilamiento cristalino.

En los compuestos 2, 5, 2c y 5g se caracterizaron interacciones débiles no

clásicas de tipo C-H···π, entre el metileno y el anillo bencénico de los derivados

cumarínicos.

Se observó la presencia de interacciones π−π entre el anillo bencénico y

lactónico, favorecida por la polaridad opuesta entre ambos anillos que dió

origen a la formación de interacciones no clásicas en los compuestos 2g (-Cl),

3g (MeO-), 5g (-Br), 7g(-H) y 2c.

También se demostró la presencia de la interacción no clásica de polarización

halógeno-halógeno (Br···Br) para el compuesto 5g. Esta interacción atractiva

71

entre los halógenos, es resultado de la polarización de los halógenos, donde un

halógeno actúa como donador y otro halógeno actúa como aceptor, teniendo

una fuerte preferencia direccional debido a la densidad de distribución

electrónica alrededor del núcleo del halógeno.

Se comprobó a través de difracción de Rayos-X, la presencia de puentes de

hidrógeno donador bifurcado en los compuestos 1g, 3g, y 7g. Estas tres

moléculas se comportan igual tanto en solución como en estado sólido. En los

compuestos 2g y 5g, no formaron el puente de hidrógeno donador bifurcado

por la formación de puentes de hidrógeno intramoleculares e intermoleculares

con otros átomos.

Los derivados cumarínicos son buenos sintones para estudiar las

interacciones débiles no covalentes tanto en sólido como en solución,

contribuyendo así al diseño de estructuras supramoleculares.

3.5) BIBLIOGRAFÍA

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75

Capítulo IV

4) ESTUDIO DEL PUENTE DE HIDRÓGENO EN SALES DE

IMINA PREPARADAS A PARTIR DE CUMARINAS

4.1) INTRODUCCIÓN

En la discusión de los resultados derivados de la cristalización de compuestos

cumarínicos en el capítulo III, se observó la apertura del anillo de la lactona en

el compuesto 9, resultado interesante que dió origen al presente capítulo.

En este capítulo se presenta un nuevo método de síntesis para la preparación

de las sales de imina de los compuestos 8-10. Se obtuvieron tres nuevos p-

nitrofenolatos a partir del carboxilato de etilo de la cumarina; se presenta su

caracterización en solución y estado sólido. Además, se evidencia la presencia

del puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+] y se establece su

estructura en estado sólido.

4.2) ANTECEDENTES

Los compuestos aromáticos como el benceno, están asociados a una

deslocalización electrónica cíclica π , causando un decremento alternado en la

longitud de enlace entre sus carbonos y un incremento en la estabilidad de su

estructura (Krygowski y Stepien 2005). La importancia del sustituyente en las

propiedades químicas y fisicoquímicas de sistemas aromáticos es interesante

debido a los efectos electrónicos inductivo y de resonancia que provocan en el

sistema aromático (Krygowski et al., 2004; Krygowski et al., 2007).

Los cambios sistemáticos de diversos sustituyentes en la longitud de enlace C-

C en sistemas aromáticos como los bencenos sustituidos ha atraído mucho la

atención (Butt et al., 1987).

Por otra parte, las bases de Schiff son iminas aromáticas que contienen un

grupo arilo enlazado a un nitrógeno o carbono, estas forman un grupo de

compuestos en química orgánica y son productos de la condensación de

aminas con aldehídos (Wosniak et al., 1995). Dentro de este contexto las bases

76

de Schiff, tienen interesantes propiedades como termocrómicas y fotocrómicas,

por lo que puede ser la base de numerosas aplicaciones (Koll, 2003).

Estos sistemas imínicos contienen un puente de hidrógeno intramolecular que

pueden darle a la molécula un carácter iónico o neutro de acuerdo con la

posición que guarde el protón fenólico. El sistema consiste en un átomo básico

(B) con un par de electrones libres (comúnmente oxígeno o nitrógeno), los

cuales son aceptores del protón del grupo ácido A-H, según se muestra en la

Figura 1. (Sobczyk, 2005).

A

BR

H

Figura 1.-Moléculas iónicas con puente de hidrógeno intramolecular.

Los puentes de hidrógeno intramoleculares son estudiados con reacciones de

transferencia de protón, debido a que estos sistemas aportan estabilidad

termodinámica y estructural al puente de hidrógeno (Koll, 2003).

El sistema fenolato ha sido estudiado por Hong-Ping en 2004, el cual ha

reportado la formación de complejos con metales, donde por cada catión del

Pb+2 es coordinado por dos átomos de nitrógeno del ligando 2,2-bipiridina, dos

átomos de oxígeno del anión p-nitrofenolato y un átomo de oxígeno del anión

nitrato, por lo que el anión del p-nitrofenolato actúa como puente entre los dos

átomos de Plomo formando un complejo dimérico (Figura 2).

Figura 2.- Estructura molecular del complejo del p-nitrofenolato coordinado al

Pb+2 (Hong-Ping et al., 2004)

77

También se ha reportado por Nuwer en 1991, una inclusión de un anión p-

nitrofenolato, (substrato) en una ciclodextrina (receptor), donde reportan

parámetros cinéticos y termodinámicos estudiados a través de

voltamperometría.

Los aniones p-nitrofenolatos tienen la característica de ser muy coloridos, por

esta razón también han sido ensayados colorimétricamente (Gale et al., 1999).

También se relacionan los desplazamientos de RMN de 13C con las constantes

de Hammet (Wosniak et al., 1995).

Se ha calculado el patrón experimental de las distancias de enlace, del p-

nitrofenol y del anión p-nitrofenolato, encontrando diferencias en su geometría

(Figura 3). Esta diferencia estructural es debida al efecto del sustituyente sobre

la deslocalización electrónica π en los compuestos aromáticos. A menudo estos

efectos están asociados a la transferencia de carga intramolecular y es

fuertemente expresada por una estructura quinoide (Krygowski y Stepien

2005).

O

NO O

HO

NOO

-

1.3601.396

1.383

1.3921.393

1.244

1.450

1.378

1.400

1.241

1.292

1.424

1.373

1.400

1.418

1.247

1.400

1.373

1.428

1.241

Figura 3.- Datos experimentales en el anillo del p-nitrofenol y del anión

p-nitrofenolato.

Los puentes de hidrógeno intramoleculares formados entre el grupo o-hidroxilo,

y la base de Schiff, donde el protón esta adyacente al átomo de oxígeno, y en

otros casos donde el protón se encuentra unido al nitrógeno, es un tema que

esta siendo estudiado (Sobczyk, 2005).

Cuatro estructuras quiniodes del p-nitrofenolato en resonancia fueron

estudiadas por Krygowski, et al., (1997), que se muestran en la Figura 4, el

protón del hidroxilo es transferido al átomo de nitrógeno, dada la mayor acidez

78

del grupo OH. Como resultado, la transferencia de carga intramolecular se

observa mayoritariamente con las estructuras III y IV.

NO2

NH

O

NO2

HO N

H

NO2

O N

NO2

HO N

12.5% 15.9% 21.6 % 50.0% I II III IV

+ +

Figura 4.- Estructuras de resonancia del p-nitrofenolato.

OBJETIVO GENERAL

◊ Estudiar las formas resonantes que contribuyen mayoritariamente en los

p-nitrofenolatos 8, 9 y 10 en solución y en estado sólido.


◊ Caracterizar los p-nitrofenolatos 8, 9 y 10 por RMN de 1H y 13C.

◊ Establecer en solución por RMN, la estructura de resonancia que más

participa en los p-nitrofenolatos 8, 9 y 10.

◊ Determinar la estructura de resonancia que más participa en los p-

nitrofenolatos 8, 9 y 10 en estado sólido.

◊ Demostrar por difracción de Rayos- X, la formación de puente de

hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+].

4.3) METODOLOGÍA

Comúnmente las bases de Schiff se obtienen con la condensación de aminas

con aldehídos y cetonas, en este trabajo se obtuvieron con la metodología que

a continuación se detalla.

79

Las sales imínicas se sintetizaron a partir del compuesto 1 (ver parte

experimental) al realizar la condensación de la aminas primarias: 1-(2-amino

etil)piperidina, fenietilamina y 1,4-Bis(3-aminopropil)piperazina, en una reacción

equimolar, utilizando piperidina como catalizador y etanol como disolvente. La

reacción se llevó a ebullición por 24 hrs se obtuvieron las iminas o bases de

Schiff que originan los p-nitrofenolatos correspondientes.


En el Esquema 1 se muestra el mecanismo propuesto donde se inicia con el

ataque de los pares de electrones básicos de la amina primaria al doble enlace

b), y la formación de la imina correspondiente c), la deficiencia de electrones de

la amina, provoca un movimiento de electrones hasta el carbonilo lactónico d),

con hidrólisis del etanol del medio de reacción e), y aunado a la deslocalización

electrónica del anillo aromático debida al sustituyente NO2 en posición para,

por los efectos de resonancia e inductivo negativo dará origen a la apertura del

anillo f) y la formación del p-nitrofenolato correspondiente g).

80

O

O

O

O2N OEt

NNH2

O2N

N

R

H

O

H

O2N

O

N

H

R

NH2

N

NNH2

NH2

OEt

O

O2N

N

R H

O

O

HOEt

O O

O2N

N

R H

OHH

O O

OEtO

O2N

N

R

H

O O

OEt

O O

OEtEtO

H+

H+

EtOH

EtOH

O

O

O

O2N OEt

HN

H

H

R

a)

b)b)

c)d)

e)f)

g)

EtOH / Piperidina

R=

R=

R=

-

:

-

:

+

+

..

+

-

+

:

-H

Esquema 1.- Mecanismo de reacción propuesto para la obtención de p-

nitrofenolatos.

81

En el esquema 2, se muestran los p-nitrofenolatos 8, 9 y 10.

NH2

N

H

O

O2NN

N

HO

O2N

N

NH2N

N

NH2

NH2

O

O O

O2NOEt

N

N

N

HO

NO2

N

HO

O2N

8)

+ +

10)

9)

EtOHPiperidina

--

81

4

6

7 9

10

11

12

13

14

5

+

+

-

-

1)

23

Esquema 2.- p-nitrofenolatos obtenidos 8, 9 y 10.

4.4.1) Análisis por Resonancia Magnética Nuclear.

En las Tablas 1 y 2 se muestran los valores de los desplazamientos químicos

(δ ppm) de 1H y 13C de los p-nitrofenolatos 8, 9 y 10.

Tabla 1.- Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 1H de p-nitrofenolatos 8,

9 y 10.

Comp. H6 H5 H3 H7

8

(DMSO-d6) 6.62

d,3J=9.0 8.02

dd,4J=3.0, 3J=9.0

8.35 D,4J=3.0 8.66 3.91 (dt, 2H, -NHCH2-), 3.03 (t, 2H, -CH2 fenil),

7.21-7.35 (m, 5H, fenil).

9

(CDCl3) 6.90

d,3J=9.0 8.16

dd,4J=3.0, 3J=9.0

8.23 D,4J=3.0 8.31 3.75 (dt, 2H, -NHCH2-), 2.65 (t, 2H, -CH2N-); piperidina; 2.38 (m, 4H,

NCH2-),1.58 (m, 4H, -CH2-),1.46 (m, 2H, -CH2-).

10

(DMSO-d6) 6.50

d,3J=10.0 7.96

dd,4J=3.0, 3J=10.0

8.37 D,4J=3.0 8.68 3.62 (dt, 4H, -NHCH2-), 1.84 (tt, 4H, -CH2-), 2.30 ( t, 4H, -CH2N-);

piperazina 2.48 (m, 4H, NCH2-).

82

Tabla 2.-Desplazamientos químicos (δ ppm) de RMN 13C de p-nitrofenolatos 8,

9 y 10.

Comp. C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

8

(DMSO-d6) 176.9 113.5 133.8 129.0 132.1 122.4 166.9 53.5 (NCH2), 35.8 (CH2fenil), (128.7 (Ci), 128.4 (Co), 126.4 (Cm), 122.4 (Cp).

9

(CDCl3) 172.6 115.8 129.4 127.9 128.9 120.7 165.8 38.5 (CONHCH2), 53.6 (-CH2N), piperidina: 54.8 (Co), 26.2 (Cm) y 24.3 (Cp).

10

(DMSO-d6) 178.9 114.7 133.5 129.8 132.9 123.5 167.2 39.3 (CONHCH2), 26.7 (-CH2), 55.4 (-CH2N); piperazina; 53.1 (–NCH2-).

Los compuestos 8 -10 presentan tendencias similares en los desplazamientos

químicos. Iniciando la discusión con los protones aromáticos, el H-6 muestra

una señal doble entre 6.50 y 6.90 ppm; este valor es característico en la

estructuras quinoides, en contraste con lo observado en los compuestos

aromáticos. Para H-5 (7.96-8.16 ppm), se observa un doble de doble por el

acoplamiento de este protón con, H-6 y H-3 presentando constantes de

acoplamientos de 4J = 3.0, 3J = 9.0 y 10 Hz respectivamente, debido a que el

protón amídico es muy ácido se desplaza a frecuencias muy altas y por lo

tanto, solo se observan abriendo la ventana espectral. En la Figura 5 se

muestra el espectro de RMN de 1H del compuesto 8.

El análisis de los datos de RMN de 13C, mostró que el C-1 es el carbono más

desprotegido por el oxígeno del ión fenolato, desplazándose a frecuencias altas

entre 172.6-178.9 ppm. Para los carbonos en posición orto al sustituyente (C-3

y C-5) se observan a frecuencias altas; por ejemplo para el compuesto 8, C-

3,133.8 ppm y C-5,132.1 ppm debido al efecto inductivo negativo y resonante

del sustituyente.

83

Figura 5.-Espectros de RMN de 1H en compuesto 8 disuelto en DMSO-d6.

Con los datos de δ obtenidos por RMN del protón H-6 y C-1 principalmente, son

datos de δ correspondientes a estructuras quinoide, por lo que se deduce que

la forma de resonancia II es la que más participa en solución (Figura 6).

NO2

NH

OO N

NO2

O N

NO2

-

++

+

I II III

H H

Figura 6.- Estructuras de resonancia de p-nitrofenolatos.

N

H

O2N

O

+

1

4

6

7

9

8

10

-

3

5

2

84

4.4.2) Difracción de Rayos –X del compuesto 9.

Durante la síntesis del p-nitrofenolato 9, se obtuvieron cristales por evaporación

lenta en acetato de etilo, de calidad adecuada para el estudio de difracción de

rayos–X. Los datos de colección y refinamiento, obtenidos en este estudio se

reportan en el Anexo I.

Todas las distancias de enlace C-C, C-N, C-O, N-O y ángulos de enlace

coinciden con las distancias y ángulos de enlace reportadas en la literatura

para compuestos parecidos (Butt et al., 1987). En la Tabla 3 se reportan las

distancias características para este compuesto.

Tabla 3.- Distancias de enlace (Å) y Ángulos de enlace (º) selectos para el

compuesto 9.

Átomos Distancia (Å) Átomos Ángulos (º)

O1-C9 1.256(3) O6A-N6-O6B 122.9(2)

O6A-N6 1.227(3) O6A-N6-C6 118.6(2)

O6B-N6 1.229(3) O6B-N6-C6 118.4(2)

N6-C6 1.444(4) C4-N11-C12 124.1(2)

N11-C4 1.284(4) C13-N14-C15 111.6(2)

N11-C12 1.451(4) C13-N14-C19 120.3(2)

N14-C13 1.449(5) C15-N14-C19 110.2(3)

N14-C15 1.450(4) N11-C4-C10 125.4(2)

N14-C19 1.456(4) NC6-C5-C10 120.8(3)

N11-C12 1.451(4) N6-C6-C5 119.9(2)

En la estructura molecular del compuesto 9 (Figura 7), se resalta la formación

de la imina, manifestada por el enlace C=N = 1.284(4) Å, y el ángulo alrededor

del nitrógeno C4-N11-C12 de 124.1 (2) °.

85

Figura 7- Estructura molecular del compuesto 9.

El puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+], encontrado en la

molécula (Figura 8) presenta ángulos y distancias de enlace de N(11)···O(1) =

2.678(2)Å y N11-H11···O1 = 132° (Tabla 4), donde regularmente el protón se

encuentra en el átomo de oxígeno (Krygowski et al., 1997). La molécula 9

involucra interacciones débiles intermoleculares por puente de hidrógeno N11-

H11···O1 y C12-H12B ···O1 y del grupo nitro C4-H4 ···O6A, C5 –H5···O6A y

finalmente C12-H12A···O6B (Tabla 4).

Figura 8.- Puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-N+], compuesto 9.

86

Tabla 4.- Particularidades de los puentes de hidrógeno para el compuesto 9.

D - H···A D - H(Å) H··· A(Å) D··· A(Å) D - H···A(°) N(11) -H(11)···O(1) 0.86 2.02 2.678(2) 132 C(5)-H(5)···O(6A)i 0.93 2.57 3.403(4) 149 C(4)-H(4)···O(6A)i 0.93 2.44 3.303(3) 155 C(12)-H(12A)···O(6B)ii 0.97 2.53 3.137(4) 120

Códigos de simetría: (i) = [1-x, y,-1/2-z], (ii)= [-1+x, y, z]. La deslocalización electrónica del anillo aromático se ve aumentada debida al

sustituyente NO2 en posición para y se asocia con un incremento en la

estabilidad de su estructura. Este efecto se da por interactuar a través de los

efectos de resonancia con el fenolato (Krygowski et al., 1997; Krygowski y

Stepien 2005).

Ya han sido reportadas las distancias de enlace de algunas quinonas y

confirman que las distancias de enlace son similares, para el p-nitrofenolato 9;

C(5) – C(10) = 1.392(4) Å, C(7) – C(8) = 1.356(4) Å comparándolas con los p-

nitrofenolatos reportados 1.420 Å y 1.350 Å, respectivamente (Butt et al., 1987).

La transferencia del protón del oxígeno al nitrógeno con una distancia de

enlace C(9)-O(1) = 1.256(3) Å, tiene parcialmente carácter de doble enlace.

Esto causa que la densidad electrónica π se desplace del anillo aromático hacia

el átomo de oxígeno y resulte una significante elongación de C(8)-C(9) =

1.433(5) Å y C(9)-C(10) 1.449(4) Å.

Por lo anterior descripción de la geometría molecular del p-nitrofenolato 9 se

puede concluir que la estructura de resonancia III donde el protón se encuentra

en el átomo de nitrógeno (Figura 9).

OH

NOO

N-1.256(3)

1.392(4)

1.444(4)

1.229(3)

1.356(4)

1.227(3)

1.284(4)1.449(3)1.433(5)

Figura 9.- Geometría de la estructura canónica del fragmento aromático del p-

nitrofenolato 9.

87

Las interacciones π−π de los dobles enlaces C9-O1 y del doble enlace imínico

C4-N11 (Figura 10), son los que mantienen unidas a las moléculas y forman

estos canales electrónicos, hay interacciones adicionales del grupo nitro con

Csp2-H (alqueno, imínico) y Csp3-H (metilénico) que mantienen unidas a la

moléculas en forma de listones ondulados.

El ángulo de torsión más importante es el formado por los átomos

N(11)C(12)C(13)N(14) con un ángulo de 62.7°. Este á ngulo favorece en la

estructura supramolecular un arreglo en bicapas.

En la Figura 11, (a) se muestran las interacciones intermoleculares del tipo N-

O···H-C del grupo nitro con los C-H de los dobles enlaces C-C conjugados de

la nitro y CH de metilenos que son los que mantienen la forma sinusoidal de las

bicapas. En las Figura 11 (b) se muestra una rotación de 90° del plano de

interacción de estos contactos, fuera del plano de papel, se muestra la primera

capa. En la Figura 11 (c) se muestra las dos capas presentes en este agregado

cristalino.

Figura 10.- Interacciones intermoleculares de la densidad π del carbonilo de la

quinona y la densidad π del doble enlace imínico C4-N11 del p-nitrofenolato 9.

.

88

Figura 11. a) La interacciones intermoleculares del tipo N-O···H-C del grupo

nitro con los C-H de los dobles enlaces C-C conjugados del nitro y CH de

metilenos son los que mantiene la forma sinusoidal de las bicapas, b) Rotación

de 90° del plano de interacción de estos contactos, fuera del plano de papel,

tiene la primera capa, c) En esta Figura se observa las dos capas presentes en

este agregado cristalino del p-nitrofenolato 9.

Con los datos de δ en solución y la geometría en estado sólido se pueden

confirmar que la estructura de resonancia II es la más favorecida en solución y

89

en estado sólido la estructura III, donde el protón amídico se encuentra en el

átomo de nitrógeno.

4.5) CONCLUSIONES Se sintetizaron tres nuevos p-nitrofenolatos; N-(5-nitro-salicil-feniletilamina) (8),

N-(5-nitro-salicil-aminoetil (9), piperidina), N-(5-nitro-salicil-1,4-Bis(3-

aminopropil)piperazina] (10), con una metodología diferente a las reportadas en

la literatura. Se estableció por un estudio de RMN de 1H y 13C, que la estructura

de resonancia II es la más favorecida en solución.

Se realizó un estudio por difracción de Rayos – X del compuesto 9, que

demostró la formación de un puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-

N+]. Las interacciones intermoleculares en donde participa el grupo nitro son

del tipo N-O···C-H que mantienen unidas a las bicapas, también las

interacciones π−π del grupo carbonilo C9=O1 con el grupo imínico C4=N11 son

las responsables de mantener unidas las bicapas, por medio de interacciones

dipolo-dipolo (Figura 9). También se comprobó que la estructura resonancia III,

donde el protón se encuentra en el átomo de nitrógeno, es la más favorable en

estado sólido.

4.6) BIBLIOGRAFÍA

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hidrogen bonding in N- Salicylideneanilines X – ray diffraction and solid-

state NMR studies. Journal of Chemical Society Faraday Trans, 91, 77-85.

91

Capítulo V

5) ESTUDIO PRELIMINAR TEÓRICO-PRÁCTICO DE LA


5.1) INTRODUCCIÓN

La literatura refiere una diversidad de propiedades biológicas que tienen las

cumarinas, esto es importante para seguir desarrollando fármacos a partir de

estos compuestos. Por lo anterior se pensó que los compuestos sintetizados en

este trabajo, pudiesen presentar alguna actividad biológia y se realizaron

algunas pruebas con este fin. A continuación se describen algunas de las

propiedades biológicas encontradas en la revisión bibliográfica.

5.2) ANTECEDENTES

Wouters en 2002, elucidó por difracción de Rayos-X, derivados cumarínicos,

los cuales presentan una conformación syn del carbonilo de la lactona y del

carboxilato. Esta conformación resultó de trascendencia para la inhibición de la

quimiotripsina, ya que permite la interacción de los carbonilos de las cumarinas

con el residuo Ser190 de la enzima además estabilizado por el anillo bencilo

por fuerzas de Van der Waals con el residuo Trp215 (Figura 1).

92

Figura 1.- Unión del derivado cumarínico 6-clorometilo-2-oxo-2H-cromano-3-

bencilo con el residuo Ser190 de la enzima quimiotripsina (Wouters et al.,

2002).

Los derivados cumarínicos han sido evaluados por modelaje molecular 3D

sobre el sitio activo, de la xantina oxidasa, el grupo hidroxi en la posición 6 de

la esculetina forma un puente de hidrógeno con el residuo E802 de la xantina

oxidasa (Figura 2), la esculetina resultó tener una alta afinidad al sitio de enlace

de la xantina oxidasa. (Lin et al., 2008).

Figura 2. –Modelo molecular de enlace de la esculetina con el residuo E802 de

la xantina oxidasa (Lin et al., 2008).

93

La enzima gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa, presente en los glicosomas

del parásito Tripanosoma cruzi, agente causal de la enfermedad de Chagas, es

inhibida por derivados de la 3-piperonilcumarinas (Figura 3), mostrando una

alta afinidad de unión a la enzima (Menezes et al., 2003). El diseño fue basado

en estructuras de productos naturales previamente identificados, los estudios

de estructura acticvidad indicarón que los derivados con alta actividad tienen

anillos heterocíclicos, el modelaje molecular computarizado sugirió los

diferentes modos de enlace para los derivados prediciendo su actividad

antiparasitaria (De Marchi et al., 2004).

O

O

OO

R1

R1 = OAc, H

Figura 3.- 3-Piperonilcumarinas con actividad inhibitoria de la enzima

gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (De Marchi et al., 2004).

Los ensayos farmacológicos in vitro de derivados cumarínicos (Figura 4), han

mostrado que estos compuestos presentan una actividad inhibitoria a la enzima

monoaminooxidasa (MAO) (Chimenti et al., 2004).

O

R

O

O

R1R= H, CH3, Br, Cl, NO2 R1 = -OEt, -OH,-Cl

Figura 4.- Compuestos 3-Acilcumarinas, con actividad inhibitoria de la

Monoamino oxidasa (MAO) (Chimenti et al., 2004).

La monoaminooxidasa (MAO) es una enzima mitocondrial implicada en la

degradación de aminas y de neurotransmisores (Yu et al., 2004), que utiliza

Dinucleótido Flavin Adenina (FAD) como cofactor y que se enlaza fuertemente

94

a las membranas externas de las mitocondrias neuronales. Existen dos

isoformas las cuales tienen diferente distribución en el tejido: Monoamino

oxidasa tipo A (MAOA) y la Monoamino oxidasa tipo B (MAOB). La primera se

localiza predominante en las neuronas serotoninérgicas y la segunda, en las

neuronas noradrenérgicas (Chimenti et al., 2004). Los inhibidores de la MAO

son útiles terapéuticamente en el tratamiento de depresión, ansiedad y como

agentes coadyuvantes en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y

Alzheimer (Arai et al., 2002). Las furanocumarinas aisladas de Psoralea

corylifolia (Leguminosae) tienen actividad inhibitoria para ambas enzimas,

MAOA y MAOB (Dong et al., 2001). Recientemente, se han utilizado programas

computacionales para diseñar nuevos inhibidores de la MAOA, con esta

predicción teórica posteriormente fueron sintetizados, caracterizados y

ensayados experimentalmente y obtuvieron un derivado con alta actividad

(Santana et al., 2006).

Otra actividad farmacológica importante de las cumarinas es la reportada por

Kempen et al., (2003), quienes sintetizaron derivados cumarínicos (Figura 5) y

comprobaron su efecto como inhibidores de fibrosarcoma.

O O

YO

O

X

1) x = Cl Y= H2) x = Cl Y= CH3

3) x = Cl Y= Cl4) x = Fl Y= CH3COO5) x = Br Y= CH3COO

Figura 5.- Derivados cumarínicos con actividad inhibitoria de cáncer (Kempen

et al., 2003).

Las cumarinas también poseen actividades antifúngicas. Un ejemplo es el que

reportó Sayed (2004), quién demostró que derivados cumarínicos como el que

se muestra en la Figura 6 tienen actividad inhibitoria del hongo Penicillium spp.

95

O

O

O

C6H5-CH2O

O

Figura 6.- Derivado cumarínico con propiedad antifúngica (Sayed 2004).

La actividad antibacterial también ha sido experimentada por Gursoy y Karali

(2003), quienes sintetizaron la 4-(3-cumarin)-3-bencil-4-tiazolin-2-ona

bencilhidrazona (Figura 7), probándola como inhibidor del Mycobacterium

tuberculosis, bacteria causante de la tuberculosis.

O O

R

S

N

NN

1

RR1 = H, Br

R2 = OH, OCH3, OC2H5, NO2 ,CH3

2

Figura 7.-Derivados de 4-(3-cumarin)-3 bencil-4 tiazolin-2–ona bencilhidrazonas

(Gursoy y Karali 2003).

Una alternativa de los químicos son las herramientas de la Química

Combinatoria para construir librerías de compuestos con características

estructurales variadas, con un acceso y con grandes colecciones de

compuestos que poseen una gran diversidad de propiedades físicas y

farmacológicas. La Química Combinatoria, es una técnica que permite la

formación de nuevas especies químicas y que consiste en la construcción de

librerías de compuestos, con características estructurales, propiedades físicas

y farmacológicas (Terrett, 2005).

96

Para demostrar estos principios, se ha reportado una colección de librerías con

aproximadamente 10000 compuestos derivados de la cumarina. El objetivo fue

encontrar compuestos lipofílicos para asegurar una buena penetración de la

membrana plasmática, que tuvieran un PM < 500, de los cuales 4000

estructuras con dichas características se encontraron que tiene un amplio

rango de propiedades biológicas, capaces de interactuar con una variedad de

receptores (Tabla 1, Nicolaou et al., 2000).

97

Tabla 1. Ejemplo de derivados de 2-2-dimetil benzopironas con actividad

biológica (Nicolaou et al., 2000).

Derivado cumarínico Actividad biológica

Me

MeOO O

Antitumoral

O

O

OH

Me

Me

O

Inhibidor de la

transcriptasa reversa

del VIH

O

O Me

Me

MeOH

CHOOH

MeO

Antibacterial

OO O

OH

Me

Me

MeOOMe

Inhibidor de la

proteína-cinasa C

O

Me

Me

OMe

MeO

MeO

Inhibidor del

transporte de

electrones del NAD+

El ácido 3,4-dihidroxi-cinámico (ácido caféico), es un compuesto carbonílico α-β

insaturado, derivado del ácido cinámico, que guarda una gran similitud

estructural con los anillos base de los compuestos sintetizados en este trabajo

(Figura 8), (Lee et al., 2004; Narasimhan et al., 2004). El ácido caféico y sus

análogos son antioxidantes naturales (Son y Lewis, 2002; Pérez et al., 2001)

98

debido a su capacidad de donar hidrógenos a radicales libres de los grupos

hidroxilo situados en posición orto uno del otro en el anillo catecol.

O

O

O

OH

OH

O

O O

O

H

H

Figura 8.- Estructura química del ácido caféico (Pérez et al., 2001).

Los compuestos cumarínicos reportados en este trabajo y el ácido caféico

tienen estructuras análogas; lo que sugiere, que las cumarinas podrían actuar

como antioxidantes debido a la presencia de un sistema carbonílico� α−β

insaturado. Los grupos donadores de hidrógenos, han mostrado tener efecto

como atrapadores de radicales libres actuando como antioxidante.

Actualmente, la síntesis de muchos derivados cumarínicos, se ha reportado

con actividad antioxidante/antinflamatoria (Figura 9).

O

N

O

NN

O OOH

CH2

Figura 9.- Derivados cumarínico con actividad antiinflamatoria/antioxidante

(Kontogiorgis, y Handjipavlou, 2005).

El conjunto de factores estructurales que permiten explicar la actividad de una

molécula puede ser parametrizado por diferentes sustituyentes que la

constituyen, usualmente los fármacos orales son definidos por cuatro rangos de

parámetros fisicoquímicos: PM < 500, log P < 5, donadores de puentes de

hidrógeno < 5, aceptores de puentes de hidrógeno < 10. Estas características

están asociadas en el 90% de fármacos, con solubilidad acuosa y

99

permeabilidad intestinal, lo cual comprende los cinco pasos de la

biodisponibilidad oral (Lipinski, 2004).

En contexto se sabe que la cumarina y la hidroxicumarina son muy poco

solubles en agua, por lo que su biodisponilidad in vivo es reducida, ya que la

solubilidad en agua es considerada un valor crítico en la distribución de un

compuesto, pues limita la absorción, sin embargo tienen coeficientes de

partición muy altos lo cual indica que son favorables en la absorción. Estudios

en humanos han demostrado que las cumarinas son absorbidas

completamente por vía oral y metabolizada en el riñón por el primer paso

teniendo una vida media corta (1h. aproximadamente). Se ha demostrado que

durante su tránsito los compuestos cumarínicos se enlazan a proteínas

plasmáticas. El metabolismo de las cumarinas es llevada comúnmente por el

citocromo P450 unido a la enzima monooxigenasa CYP 2A6, sistema que se

encuentra en los microsomas del hígado (Lacy y O´Kennedy 2004).

Por todo lo anteriormente expuesto se inició un estudio en función de los

parámetros fisicoquímicos QSAR, de todos los compuestos sintetizados. Las

siglas QSAR provienen de la expresión en inglés Quantitative Structure-Activity

Relationship que significa en español Estudios Cuantitativos de Relación

Estructura Actividad, este término describe la interfase entre la Química y la

Biología (Mekapati et al., 2001).

5.2.1) Actividad Antioxidante

Un radical libre es una molécula que en su estructura atómica presenta un

electrón desapareado en su orbita externa y su configuración espacial genera

una alta inestabilidad, volviéndose muy activo y capaz de oxidar y con esto,

dañar muchas estructuras biológicas. Los radicales libres son resultado de los

procesos fisiológicos propios del organismo, como el metabolismo de los

alimentos, la respiración y el ejercicio, o bien son generados por factores

ambientales como la contaminación industrial, el tabaco, la radiación, los

medicamentos, los aditivos químicos en alimentos procesados y los pesticidas

(Velásquez et al., 2004). Dentro de este contexto, las especies reactivas de

oxígeno se originan por la excitación ó reducción parcial de la molécula de

oxígeno (Fehér et al., 1998).

En determinadas circunstancias, la producción de radicales libres puede

aumentar en forma descontrolada, causando un desequilibrio entre las

100

velocidades de producción y de destrucción de las moléculas tóxicas que da

lugar a un aumento en la concentración celular de los radicales libres. Este

aumento produce un daño celular que da origen al estrés oxidativo, causando

envejecimiento, cáncer, arteriosclerosis, procesos inflamatorios crónicos y

cataratas, entre otros (Fylaktakidou et al., 2004). Los antioxidantes en forma

natural se encuentran en el organismo y en ciertos alimentos, generalmente a

bajas concentraciones, comparadas con las del sustrato oxidable. Estas

moléculas presentan la capacidad de ceder sus electrones a los radicales libres

estabilizando la estructura de éstos e inhibiendo la oxidación causada por los

mismos y de esta forma neutraliza sus efectos dañinos (Son y Lewis 2002).

La primera defensa antioxidante en el organismo es de tipo enzimático. Los

tejidos tienen numerosas enzimas que eliminan rápidamente estos radicales

libres, en especial las enzimas glutatión reductasa, peroxidasas, catalasas y

superóxido dismutasas, que evitan así, un efecto dañino sobre los tejidos. Los

antioxidantes también ingresan al organismo por la vía de los alimentos; tal es

el caso de las vitaminas A, C y E. A diferencia de los antioxidantes enzimáticos,

estos compuestos reaccionan con los radicales libres y modifican su estructura,

oxidándose estos en el proceso (Antolovich et al., 2002).

Las cumarinas naturales o sintéticas afectan las funciones celulares como lo

son los sistemas enzimáticos mitocondriales (Kontogiorgis y Handjipavlou

2005), incluyendo la inhibición de enzimas como la ciclooxigenasas,

monooxigenasas y fosfolipasas, entre otras. Lo anterior se debe a las

propiedades (óxido-reductoras) antioxidantes de las cumarinas (Cao et al.,

1997).

Una parte de los consumidores tienen desconfianza hacia los antioxidantes

sintéticos y prefieren consumir antioxidantes naturales, en la Tabla 2 se

comparan los antioxidantes sintéticos y naturales. (Schmidt y Pokorný 2005).

101

Tabla 2. Comparación de ventajas y desventajas de antioxidantes sintéticos y

naturales (Schmidt y Pokorný 2005).

NATURALES SINTÉTICOS

Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas

Por ser sustancias

naturales, son

aceptados por la

mayoría de los

consumidores

Es posible la adición

de extractos y

concentrados, no es

necesario contar con

sustancias puras.

Son sustancias

químicas definidas y

de composición

conocida.

Por ser sustancias

sintéticas causan

desconfianza en los

consumidores.

La cantidad de

antioxidante en su

estado natural es

variable.

Sus propiedades son

constantes y las

impurezas se

presentan solo en

cantidades traza.

Las materias primas

están disponibles y

baratas, pero la

purificación de

extractos naturales es

muy cara, por lo que

su costo es elevado.

Todos los

antioxidantes

sintéticos están

disponibles a precios

relativamente bajos.

Las materias primas

se consideran puras,

pero las sustancias

purificadas no se

pueden asegurar.

Los antioxidantes

sintéticos son inocuos

a los niveles

especificados por las

normas.

Dependiendo de las reacciones de oxidación involucrada, los métodos de

evaluación antioxidante, se clasifican en dos tipos: Ensayos basados en la

Transferencia de Átomos de Hidrógeno, por sus siglas en inglés HAT y

Ensayos basados en la Transferencia Electrónica, por sus siglas en inglés ET.

Los ensayos HAT, involucran reacciones competitivas entre el antioxidante y el

sustrato monitoreados por reacciones cinéticas su cuantificación es a partir de

sus curvas. Estos ensayos incluyen la inhibición de la autooxidación de

lipoproteínas de baja densidad, el blanqueo de una emulsión β-caroteno-ácido

linoléico, la capacidad de absorbancia del radical oxígeno (ORAC) y el

102

parámetro total de captura de radicales antioxidantes (TRAP) (Huang et al.,

2005).

Por su parte, los ensayos ET miden la capacidad de un antioxidante para

reducir un oxidante, el cual cambia de color cuando acepta electrones, y por

tanto la intensidad de color está relacionada con la concentración de

antioxidantes en la muestra. Estos ensayos incluyen las pruebas de fenoles

totales con el reactivo de Folin-Ciocalteu (FCR) por el nombre de los químicos

que desarrollaron la técnica y el reactivo: Otto Knut Olof Folin y Vintila

Ciocalteu, actividad antioxidante con el radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazilo

(DPPH) y poder reductor antioxidante del ión férrico (FRAP) (Huang et al.,

2005).

Los antioxidantes previenen o inhiben los diferentes mecanismos de las

reacciones de oxidación a través de uno o más de los siguientes mecanismos:

1. Rompimiento de la cadena por donación de un átomo de hidrógeno o

electrón que convierten los radicales libres en especies más estables.

2. La quelación de iones metálicos, los cuales están envueltos en la

generación de especies reactivas de oxígeno.

3. La descomposición de peróxidos de lípidos en productos finales

estables.

4. La inhibición de acciones dañinas de enzimas prooxidantes.

Comúnmente el mecanismo del DPPH·en soluciones alcohólicas, cuando

reacciona con compuestos con fenoles (ArOH) como el ácido cinámico, puede

ser a través de dos vías; a) Abstracción del átomo de H, por [X·(radical

libre);HAT], b) Transferencia de electrón del ArOH a X·(ET). Las pruebas

basadas en HAT cuantifican la capacidad de donar un átomo de hidrógeno

(Huang et al., 2005). En la Figura 10 se presenta las dos vías que Foti en el

2004 estudió.

103

ArOH HArO

XX

ArO-H

ArO

ArO

ArO

H

H

H-X

H-X ArO H-X

X

+ -

.

+

-

.

+

.

- . +

+.

. .

ET

HAT

Figura 10.- Mecanismo vía Abstracción del átomo de H (HAT) y Transferencia

de electrón (ET).

Mecanísticamente, la reacción de transferencia del electrón y la reacción de

transferencia del átomo de hidrógeno pueden ser difíciles de distinguir. La

reacción aparente de transferencia del átomo de hidrógeno puede ser el

resultado de una transferencia acoplada de protón-electrón por sus siglas en

inglés PCET (Huang et al., 2005).

La actividad antioxidante se aplica a un ensayo individual, solo se considera la

reactividad química bajo condiciones específicas. En contraste, la capacidad

antioxidante refiere a los resultados obtenidos por diferentes ensayos (Huang

et al., 2005).

En este trabajo se decidió emplear el DPPH dentro del grupo de los ensayos

ET para evaluar a priori la actividad antioxidante de los compuestos

sintetizados.

Numerosos estudios han relacionado las moléculas antioxidantes, con algunas

características estructurales como lo son:

1. Grupo catecol en el anillo bencénico.

2. Dobles enlaces conjugados con un grupo oxo.

3. Un anillo cromanol, con la capacidad de estabilizar los electrones

desapareados. (Chaillou y Nazareno 2006; Yu et al., 2005).

104

4. Estas características están relacionadas con la estabilidad del radical

aroxyl formado después de que un hidrógeno ha sido donado al radical.

Sin embargo, la actividad antioxidante de los derivados cumarínicos depende

de otros factores como los sustituyentes electrodonadores o electroatractores

en el anillo catecol, el número de grupos hidroxilo, el involucramiento de grupos

donadores de hidrógeno (-NH, -SH), estabilidad química y la hidrofóbicidad o

coeficiente de partición (log P) de los compuestos (Son y Lewis 2002)

Por lo anterior, es de interés evaluar los derivados cumarínicos sintetizados

como posibles antioxidantes, que permitan satisfacer la creciente demanda en

campos como la salud. De los compuestos sintetizados se les realizó el estudio

de los descriptores QSAR, así como también una evaluación preliminar de la

actividad antioxidante.

OBJETIVO GENERAL

◊ Determinar los descriptores QSAR y la actividad antioxidante de los

derivados cumarínicos.


◊ Establecer los descriptores QSAR.

◊ Evaluar in vitro la actividad antioxidante de los derivados cumarínicos

con el radical radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazilo.

5.3) METODOLOGÍA

5.3.1) Evaluación preliminar de la Actividad Antioxidante

Un método colorimétrico válido, rápido y fácil para evaluar la actividad

antioxidante (Cheng et al., 2006; Matthaus, 2002) se basa en el uso del radical

1,1-difenil-2-picrilhidrazilo, conocido comúnmente como DPPH· (Figura 11). Es

un radical libre estable, ampliamente utilizado como un detector de radicales

libres (Son y Lewis 2002; Molyneux, 2004).

105

N N

H

NO2

O2N

O2N

N N NO2

O2N

O2N

Difenilpicrilhidrazina Difenilpicrilhidrazilo

Figura 11.- Estructura del DPPH (1,1-Difenil-2-picrilhidrazilo), como molécula

estable y como radical libre (Molyneux, 2004).

El DPPH· es descrito como un radical libre estable que posee la capacidad de

deslocalización, con un electrón libre alrededor de toda la molécula, que evita

que se produzca una dimerización. Esta deslocalización, también da origen a

un color violeta característico en una solución en etanol con una absorción de

520 nm. Cuando una solución de DPPH· se mezcla con un antioxidante que

pueda donar un átomo de hidrógeno, el DPPH el vire a un color amarillo pálido

residual por la existencia del grupo picril (difenilpicrilhidrazina) (Molyneux,

2004).

La vitamina C (ácido ascórbico) es un nutriente esencial con propiedades

antioxidantes bien descritas, que con frecuencia se usa como control positivo.

Esta molécula tiene dos sitios adyacentes de abstracción de protones, los

cuales se encuentran internamente conectados. Esto deja la estequiometría

2:1, es decir dos moléculas de DPPH·(Z·) reducidas por una molécula de ácido

ascórbico. (Figura 12) (Yu et al., 2005; Goupy et al., 2003).

HO OH HO O | | | |Z + R-C=C-R´ = ZH + R-C=C-R´

HO O O O | | || ||Z + R-C=C-R´ = ZH + R-C=C-R

.

.

.

.

Figura 12.- Estequiometría de dos moléculas de DPPH reducidas por

una molécula de ácido ascórbico (Molyneux, 2004).

106

En este trabajo, se realizó la evaluación de los derivados cuamarínicos, 1-3, 5-

7, 1a-1c, 1e, 1g, 2a-2g, 3a-3g, 5g y 7g utilizando el ensayo con el radical libre

DPPH·.

5.3.1.1) Evaluación cualitativa por el método de DPPH· (1,1-difenil-2-

pricrilhidrazilo) en cromatografía de capa fina.

Se preparó una solución metanólica de DPPH al 0.2% y las disoluciones de los

derivados cumarínicos fueron disueltas en 20 µl DMSO. Se utilizó una placa de

cromatografía de capa fina de silica gel, como soporte para identificar

componentes con actividad antioxidante. En las cromatografías de capa fina se

aplicó las manchas de los derivados cumarínicos, DMSO (control negativo) y el

estándar de Vitamina C (control positivo, Redoxon de Roche 10 µg). La placa

se sumergió en la solución de DPPH y en un lapso de no más de 10 min. se

observó el vire de un color violeta a amarillo. Las manchas observadas con

este vire se consideraron como los derivados cumarínicos con actividad

antioxidante (Pérez et al., 2003).

5.3.1.2) Evaluación cuantitativa por el método de DPPH (1,1-difenil-2-

pricrilhidrazilo).

En el ensayo se determinó la concentración inicial de DPPH y la concentración

resultante una vez que se ha añadido el posible antioxidante, de forma que una

disminución en la absorción de radiación se traduce en una disminución de la

concentración de DPPH debida a la donación de electrones de la especie

antioxidante (Huang et al., 2005). El cambio de color indica que el radical

DPPH fue removido convirtiéndolo en una molécula estable y diamagnética

DPPH-H (Pérez et al., 2003).

Se preparó una solución madre de los compuestos cumarínicos y de la

vitamina C (estándar) con una concentración [100] µg/µl, con 2000 µg de los

compuestos cumarínicos y/o de la vitamina C, con 20 µl de DMSO para

posteriormente hacer diluciones a concentraciones de 10, 1, 0.1, 0.01 y 0.001

µg/µl. En una microplaca se colocaron 195µl DPPH al 0.1mM más 5 µl de las

diferentes concentraciones de los compuestos y de la vitamina C, se hizó la

lectura de la absorbancia en las microplacas a 520nm a los 5, 10, 15, 20, 25 y

30 min. Se graficó tiempo vs % de inhibición de DPPH·.

107

En el Esquema 1 se muestra gráficamente el diseño experimental que se

siguió.

Esquema 1.- Diseño experimental para evaluar la actividad antioxidante de

derivados cumarínicos con el radical DPPH·.

Las relaciones estructura-actividad se establecieron inicialmente en

compuestos con una respuesta biológica conocida, con el fin de diseñar

fármacos con actividad óptima, estudiar el mecanismo de acción y predecir la

actividad de compuestos estructuralmente afines. Sin embargo la relación

estructura-actividad ha sido utilizada para establecer las propiedades físicas

comunes a compuestos estructuralmente diferentes que son responsables de

un efecto biológico idéntico y proponer mecanismos de acción, estas

propiedades se conocen a través de una serie de descriptores con valor

numérico representando la información estructural, electrónica, estérica,

fisicoquímica de la molécula (Thakur et al., 2004).

5.4) RESULTADOS Y DISCUSIONES DE LA ACTIVIDAD ANTIO XIDANTE in

vitro DE DERIVADOS CUMARÍNICOS CON EL RADICAL DPPH ·.

Las manchas observadas con el vire de color en el tamizaje por cromatografía

de capa fina serán los derivados cumarínicos con probable actividad

antioxidante como se observa en la Imagen 1, los derivados señalados (1, 3,

3d, y 1e), por lo que se procede a evaluar estos compuesto cuantitativamente.

Derivados cumarínicos

Evaluación Cualitativa DPPH

Ensayo positivo Ensayo negativo

Evaluación Cuantitativa DPPH Fin de Evaluación con DPPH

108

Imagen 1. Tamizaje de los derivados cumarínicos de cromatografía de capa

fina con DPPH·.

En la evaluación antioxidante el parámetro a medir fue la actividad

secuestradora de radicales libres (Q), que es el % de la absorbancia del

DPPH·. Derivándose la ecuación:

Q = % de inhibición= (Ac-Ap/Ac)*100

Donde:

Ac = absorbancia del control del DPPH·

Ap = absorbancia de la muestra

Las Gráficas 1 y 2 ilustran los resultados obtenidos para los derivados

cumarínicos 3 y 3d respectivamente. El % de inhibición de la Vitamina C fue de

Vit C DMSO *DC *DC *DC *DC: Derivados cumarínicos

109

52.2% a una concentración de 100 µg/µl, a los 15 minutos. Para los

compuestos 3 y 3d se obtuvo a una concentración de 100 µg/µl exhiben una

eficiencia de % de inhibición de DPPH in vitro de 90.7% a los 30 minutos para

ambos compuestos indicando una eficiencia mayor de los derivados

cumarínicos con respecto a la Vitamina C.

Compuesto 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120

Concentración µµµµg/µµµµl

% d

e In

bici

ón d

e D

PP

H

30 vitamina C 15 min

Gráfica 1. Actividad antioxidante in vitro con DPPH del derivado cumarínico 3.

Compuesto 3d

010

2030

405060

7080

90100

0 20 40 60 80 100 120

Concentración µµµµg/µµµµl

% d

e in

hibi

ción

de

DP

PH

30 vitamina c 15 min

Gráfica 2. Actividad antioxidante in vitro con DPPH del derivado cumarínico 3d.

110

5.5) DETERMINACIÓN DE LOS DESCRIPTORES QSAR Para los derivados cumarínicos 1-7, 1a-1c, 1e, 1g, 2a-2g, 3a-3g, 4a, 4b, 4e-4g,

5g y 7g se calcularón algunos descriptores QSAR, utilizando los programas

Advanced Chemistry Developments (ACD 10.0) y ChemDraw Ultra 8.0. Los

parámetros LogP, polarizabilidad, volumen molar, refractividad y parachor

(Tabla 3) los cuales arrojaron los siguientes resultados:

Tabla 3.- Descriptores QSAR para los derivados cumarínicos.

Comp Sustit. Log P

(Coeficiente partición )

Volu men Molar (cm3)

Refractividad Molar (cm 3)

Parachor (cm3)

Polarizabilidad (cm3)

1 -NO2 1.67 181.0 61.89 504.6 24.53 2 -Cl 2.4 181.1 60.24 484.7 23.88 3 MeO- 2.33 193.2 62.02 506.2 24.58 4 -OH 1.46 167.6 57.22 462.8 22.68 5 -Br 2.67 185.3 63.03 498.6 24.98 6 -F 2.00 173.4 55.33 454.9 21.93 7 -H 1.85 169.2 55.34 447.6 21.94 1a -NO2 0.58 202.7 72.49 581.6 28.73 1b -NO2 -0.41 248.0 85.37 690.1 33.84 1c -NO2 0.04 264.5 90.00 730.1 35.68 1e -NO2 2.25 229.0 80.28 641.3 31.82 1g -NO2 -0.25 181.0 65.27 529.6 25.87 2a -Cl 1.22 202.9 70.84 561.7 28.08 2b -Cl 0.99 248.1 83.72 670.1 33.18 2c -Cl 1.09 264.7 88.35 710.2 35.02 2d -Cl 0.90 272.6 97.27 753.3 38.56 2e -Cl 2.94 228.7 79.07 621.4 31.34 2f -Cl 3.40 244.3 86.57 666.5 34.32 2g -Cl 0.87 181.1 63.62 509.7 25.22 3a MeO- 1.15 214.9 72.62 583.2 28.79 3b MeO- 0.92 260.2 85.50 691.6 33.89 3c MeO- 1.02 276.7 90.13 731.7 35.73 3d MeO- 1.21 284.0 98.80 774.7 39.17 3e MeO- 2.86 239.6 80.61 642.9 31.95 3f MeO- 3.33 256.3 88.36 688.0 35.02 3g MeO- 0.80 193.1 65.40 531.1 25.93 4a -OH 0.28 189.3 67.83 539.8 26.89 4b -OH 0.04 324.6 80.70 648.2 31.99 4e -OH 1.99 214.7 75.78 599.5 30.04 4f -OH 2.45 230.7 83.56 644.6 33.12 4g -OH -0.08 167.5 60.61 487.7 24.02

111

De acuerdo con las características, para que una molécula sea candidato a ser

un buen antioxidante, debe de tener grupo catecol, doble enlace conjugado con

un grupo oxo, en el anillo cromanol, (Chaillou et al., 2006; Yu et al., 2005). En

los derivados cumarínicos esto depende de factores como los sustituyentes

electrodonadores o electroatractores, el involucramiento de grupos donadores

de hidrógeno (-NH, -SH), estabilidad química, y la hidrofóbicidad o coeficiente

de partición (log P) de los compuestos (Son y Lewis 2002). De acuerdo con los

parámetros fisicoquímicos de Lipinski, se cumplen con al menos tres

parámetros, por lo anterior se tiene un indicio de que los derivados cumarínicos

sintetizados pueden ser candidatos a fármacos antioxidantes. El coeficiente de

partición (log P), es ampliamente utilizado como un importante parámetro en

los análisis QSAR (Zhao et al., 2007), debido a que la lipofílicidad es importante

en el transporte y distribución de fármacos (Kontogiorgis y Handjipavlou 2005).

Los derivados cumarínicos 1-3, 5, 6, 1a-1c, 1e, 1g, 2a-2g, 3a-3g, son muy

poco solubles en agua, sin embargo los coeficientes de partición, arrojados en

los cálculos teóricos en la Tabla 3 indican que son favorables en la absorción;

por ejemplo los compuestos 2f y 3f, tienen coeficientes de partición de 3.40 y

3.33 respectivamente, por lo que podrían ser transportados y distribuidos

fácilmente y pueden ser buenos candidatos a ser antioxidantes liposubles.

Los compuestos 4, 4a, 4b, 4e-4g son compuestos muy solubles en

compuestos polares y tienen coeficientes de partición mayores que cero pero la

mayoría, muy bajos con respecto a los demás derivados cumarínicos, por

ejemplo 4g con un logP = -0.08, indicando que puede ser un antioxidante

hidrosoluble. Cabe señalar que en los ensayos realizados en esta tesis con el

radical DPPH· se utilizó como estándar la vitamina C, el cual es un antioxidante

hidrosoluble (Cano y Arnao 2004). Los compuestos 1-3, 5, 6, 1a-1c, 1e, 1g, 2a-

2g, 3a-3g, candidatos a ser antioxidantes lipofílicos, no es comparable la

actividad antioxidante, con el estándar utilizado. Los antioxidantes hidrofílicos o

lipofílicos ambos necesitan actuar como removedores de los radicales en la

fase acuosa o rompimiento de cadena de los antioxidantes en la membrana

biológica (Kontogiorgis y Handjipavlou 2005).

La polarizabilidad involucra el volumen molar, la refractividad molar y el

parachor estas propiedades aditivas de la molécula, indican que a mayor

5g -Br 1.14 167.5 60.61 487.7 24.02

112

volumen estérico va a ser mayor su tendencia a interactuar a través de fuerzas

de van der Waals e interacciones dipolo-dipolo en el sitio receptor (Verma et

al., 2005). En lo cálculos realizados a los compuestos cumarínicos (Tabla 3) el

compuestos 3d, tiene la mayor polarizabilidad (39.17 cm3) va a ser el mejor

compuesto para tener interacciones con el sitio receptor, como por ejemplo

interacciones por puente de hidrógeno, ya que tiene átomos que sirven como

aceptores/donadores de puentes de hidrógeno, interacciones dipolares, π−π, C-

H ···π, entre otras. En la Figura 13 se representan estas interacciones.

O

NN

O

O

MeO

H

Interacciones π−πInteracciones dipolares.Puentes de hidrógeno

Figura 13.- Compuesto 3d con las posibles interacciones con un receptor.

Las cumarinas tienen gran potencial terapéutico, sin embargo es de vital

importancia seguir desarrollando fármacos a partir de estos compuestos para

ser explotados completamente, ya que las cumarinas tienen múltiples

actividades biológicas incluyendo prevención de enfermedades y propiedades

antioxidantes.

5.6) CONCLUSIONES

Con los cálculos realizados de LogP los compuestos que resultaron con mejor

hidrofílicidad son los compuestos 1b, 1g y 4g teniendo estos, un LogP<1,

dentro de estos tres compuestos el compuesto 1b, tiene LogP = -0.41, este

compuestos se esperaría que fuera un antioxidante hidrofílico. Por otra parte

los compuestos 2f y 3f, tienen un Log P de 3.40 y 3.33, adecuados para ser

antioxidantes liposolubles. El compuesto 3d con una polarizabilidad de 39.17

113

cm3 es el compuesto que puede tener las mayores interacciones no covalentes

con un receptor, por lo que se recomienda en un futuro realizar un docking y

otros estudios que determinen sus propiedades redox in vitro. Este modelaje

molecular 3D es de interés dado que se visualizaran los efectos de las

cumarinas con los receptores, esto con los descriptores QSAR calculados, y a

la par ser utilizados para futuras modificaciones estructurales. En este trabajo

no pueden ser comparables los resultados obtenidos experimentalmente con

los calculados, debido a que se requiere realizar a todos los derivados

cumarínicos ensayos con el radical DPPH· en equivalencias molares, además

de utilizar como estándar un antioxidante lipofílico como los tocoferoles,

carotenoides ubiquinos entre otros. En adición se deben realizar diversos

ensayos para evaluar la capacidad antioxidante de los compuestos. De los

resultados obtenidos experimentalmente los compuestos 3 y 3d, fueron los que

tuvieron la actividad antioxidante de 90.7% de inhibición de DPPH a una

concentración de 100µg/µl, lo cuales tienen una actividad antioxidante eficiente

comparada con la vitamina C con una % de inhibición de 52.2%.

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119

CONCLUSIÓN GENERAL

En el capítulo I, se reportó la síntesis de 33 compuestos cumarínicos de los

cuales 4 (2, 4, 5, 7) ya están reportados y 29 son nuevos (1, 3, 6, 1a- 1c, 1e,

1g, 2a,- 2g, 3a-3g, 4a, 4b, 4e-4g, 5g y 7g), utilizando una método sencillo y

con rendimientos entre 60 y 90%. Para los compuestos 2, 4, 5, y 7 los datos

espectroscópicos coinciden con los reportados en la literatura.

Se determinó la estructura de los compuestos sintetizados utilizando la técnica

espectroscópica de Resonancia Magnética Nuclear de una (1H y 13C) y dos

dimensiones (HETCOR y Cosy).

Se evaluaron los efectos electrónicos causados por los sustituyentes en la

posición seis de los derivados cumarínicos en los desplazamientos químicos

del sistema aromático, de los grupos electroatractores (-NO2 y -Cl) y

electrodonadores (HO- y MeO-).

Las posiciones mas afectadas, son las posiciones orto, H-5 y H-7,

desplazándose a frecuencias mayores con los grupos electroatractores (-NO2 y

-Cl) y a frecuencias menores con los grupos electrodonadores (HO- y MeO-),

con una diferencia de +/-1 ppm. En la caracterización estructural por 13C, los

grupos -NO2 y -Cl, en las posiciones orto, la posición con menor densidad

electrónica, se observan los desplazamientos mayores. Con grupos -OH y

MeO- electrodonadores, la densidad electrónica aumenta en las posiciones

orto, esto trae como consecuencia un desplazamiento a frecuencias bajas, por

lo que las señales en las posiciones orto, serán menores que en la posición

meta.

En el capítulo II, se realizó un estudio de RMN de 1H para demostrar la

presencia de interacciones débiles no covalentes de los compuestos -NO2 (1g) ,

120

-Cl (2g), -Br (5g), -H (7g), a través de temperatura variable, con valores de

∆δ/∆Τ entre -2.2X10-3 y -2.4X10-3 ppm/K, que indican puentes de hidrógeno

intramolecular de menor energía, comparándolos con el compuesto con MeO-

(3g), que tiene un valor de -1.5X10-3/K, indicando que es un puente de

hidrógeno fuerte.

Los derivados cumarínicos 1g, 2g, 3g, 5g y 7g tienen la estructura propicia para

la formación de puente de hidrógeno donador bifurcado que promueve la

formación y estabilización de heterociclos intramoleculares.

En el capitulo III, se elucidaron por medio de la difracción de Rayos–X de

monocristal las estructuras moleculares de 8 derivados cumarínicos (2, 2c, 5,

1g-3g, 5g y 7g ) cuyos empaquetamientos cristalinos dieron información

relevante sobre las diferentes interacciones intermoleculares que están

presentes en esta clase de moléculas.

Se demostró que principalmente las interacciones dipolo-dipolo: carbonilo-

carbonilo; C=O(δ-)···C(δ+)=O, carbonilo-π; C=O···π, halógeno-carbonilo; C-X(δ-

)···C(δ+)=O, C(2)=O(2) (δ-)···Cl(6) (δ+), halógeno-lactona; Cl6(δ-)···CgL

,C(2)=O(2)···CgL, carbonilo-benceno; C (11)-O (11) ···CgB, son los

responsables del apilamiento cristalino.

En los compuestos 2, 5, 2c y 5g se caracterizaron interacciones débiles no

clásicas de tipo C-H···π, entre el metileno y el anillo bencénico de los derivados

cumarínicos.

Se observó la presencia de interacciones π−π entre el anillo bencénico y

lactónico, favorecida por la polaridad opuesta entre ambos anillos que dió

origen a la formación de interacciones no clásicas en los compuestos 1g (-

NO2), 2g (-Cl), 3g (MeO-), 5g (-Br), 7g(-H) y 2c.

También se demostró la presencia de la interacción no clásica de polarización

halógeno-halógeno (Br···Br) para el compuesto 5g. Esta interacción atractiva

entre los halógenos, es resultado de la polarización de los halógenos, donde un

halógeno actúa como donador y otro halógeno actúa como aceptor, teniendo

una fuerte preferencia direccional debido a la densidad de distribución

electrónica alrededor del núcleo del halógeno.

Se comprobó a través de difracción de Rayos-X, la presencia de puentes de

hidrógeno donador bifurcado en los compuestos 1g, 3g, y 7g, estudiados en

121

solución en el capítulo II. Estas tres moléculas se comportan igual tanto en

solución como en estado sólido. En los compuestos 2g y 5g, no formaron el

puente de hidrógeno donador bifurcado por interacciones por puentes de

hidrógeno intramoleculares e intermoleculares con otros átomos.

En el capítulo IV, se sintetizaron tres nuevos p-nitrofenolatos; N-(5-nitro-salicil-

feniletilamina) (8), N-(5-nitro-salicil-aminoetil (9), piperidina), N-(5-nitro-salicil-

1,4-Bis(3-aminopropil)piperazina] (10), con una metodología diferente a las

reportadas en la literatura. Se estableció por un estudio de RMN de 1H y 13C,

que la estructura de resonancia II es la más favorecida en solución.

Se realizó un estudio por difracción de Rayos – X del compuesto 9, que

demostró la formación de un puente de hidrógeno intramolecular iónico [O-···H-

N+]. Las interacciones intermoleculares en donde participa el grupo nitro son

del tipo N-O···C-H que mantienen unidas a las bicapas, también las

interacciones π−π del grupo carbonilo C9=O1 con el grupo imínico C4=N11

son las responsables de mantener unidas las bicapas, por medio de

interacciones dipolo-dipolo. También se comprobó que la estructura resonancia

III, es la más favorable en estado sólido.

En el capítulo V, se obtuvieron cálculos de los descriptores QSAR para todos

los derivados cumarínicos, el compuesto 1b, tiene LogP = -0.41, este

compuesto se esperaría que fuera un antioxidante hidrofílico y los compuestos

2f y 3f, tienen un LogP de 3.40 y 3.33, adecuados para ser antioxidantes

liposolubles. Además se realizó una evaluación antioxidante in vitro por el

método de DPPH, de los resultados obtenidos experimentalmente los

compuestos 3 y 3d, fueron los que tuvieron la actividad antioxidante de 90.7%

de inhibición de DPPH a una concentración de 100µg/µl, los cuales tienen una

actividad antioxidante eficiente comparada con la vitamina C con un % de

inhibición de 52.2%, lo cual nos indica una actividad mayor de los derivados

cumarínicos con respecto a la Vitamina C.

122

MATERIALES Y MÉTODOS

Métodos generales

Los experimentos de Resonancia Magnética Nuclear de 13C (RMN-13C) y

protón (RMN-1H) fueron realizados en la Unidad Profesional Interdisciplinaria

de Biotecnología (UPIBI) del Instituto Politécnico Nacional en la Ciudad de

México, con la asesoría de la Dra. Itzia I. Padilla Martínez. Para determinar el

punto de referencia en la medición de los desplazamientos químicos de los

derivados cumarínicos se utilizó el tetrametilsilano (CH3)4Si (TMS). La posición

de la señal del TMS se tomó como 0.0 ppm. Los espectros fueron adquiridos

en un equipo Varian Mercury 300 a una temperatura de 20° C y a una

frecuencia de 300 y 75.46 MHz para los espectros de 1H y 13C,

respectivamente. Se prepararon soluciones de 10-20mg de los compuestos

derivados, disueltos en 0.5 mL de cloroformo deuterado (CDCl3) o dimetil

sulfoxido deuterado (DMSO-d6) y colocados en tubos de RMN de 5 mm de

diámetro interno. Los espectros de RMN de 1H se realizaron con un ancho

espectral de 4801.3 Hz, un ángulo de pulso de 45º y un tiempo de adquisición

de 3.32 s. y para los espectros de RMN de 13C se utilizó un ancho espectral de

18761.7 Hz, un ángulo de pulso de 45º y tiempo de adquisición de 0.883 s.

Los espectros de infrarrojo se realizaron con un sistema ATR en un equipo

Varian 3100 FT-IR EXCALIBUR. Los puntos de fusión fueron determinados con

un Fusiómetro marca TEMSA Mod. JTR-02. Los valores reportados no son

corregidos.

El análisis del desplazamiento por temperatura variable fue realizado para los

compuestos 1g, 2g, 3g, 5g, 7g , a través de espectros de protón en DMSO-d6

de los derivados cumarínicos, registrados a diferentes temperaturas en un

rango de 20 – 90° C

Los espectros de masas, para los compuestos 2g, 3g, 5g, 7g fueron realizados

en Espectrofotometro de Masas; Hewlett – Packard 5972 series acoplado a un

123

Cromatógrafo de Gases, Hewlett – Packard 5890 series columna HP5 30m X

0.25mm X0.25µm utilizando y He como gas acarreador.

Los compuestos que cristalizaron adecuadamente fueron estudiados por

difracción de Rayos-X, utilizando para la colección de datos un difractómetro de

Rayos-X Bruker SMART detector de Área, λ MoKα = 0.71073 Å. Para la

resolución de estructuras se utilizaron los programas SHELXS97 (Sheldrick,

1997), usando como plataforma WinGX-2003 (Farrugia, 1999). Para la

visualización de la estructuras se uso el programa Mercury 1.4 (Bruno et al.

2002) y ORTEP (Sheldrick, 1997).

La cristalización, se llevó a cabo por evaporación lenta, con el disolvente

adecuado, de los derivados cumarínicos puros. Una vez formado el cristal, se

examinó visualmente antes de la difracción. Para los compuestos 2, 5, 9, 2c,

1g-3g , 5g y 7g, durante el enfriamiento de la disolución de purificación se

obtuvieron cristales adecuados para su difracción.

La evaluación preliminar de la Actividad Antioxidante se llevó a cabo en el

Laboratorio de Inmunofarmacología del Centro de Investigaciones Biomédicas

en Guadalajara con el Dr. Juan Manuel Viveros Paredes.

Preparacion de los compuestos

6-Nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (1)

En un matraz bola de 50 ml, se adicionaron 0.5 g de 6-nitro-salicilaldehído (2.9

mmol), con 10 mL de etanol y agitación vigorosa y a una temperatura de 100

C. Se agregó gota a gota 0.46 mL de malonato de dietilo 0.48 g (2.9 mmol) y 2

gotas de piperidina (como catalizador). En agitación continua, se dejó en

ebullición por 24 h. Se precipitó y se obtuvo un sólido amarillo, que se filtró y se

recristalizó en etanol para obtener 0.70 g en un rendimiento del 89%. pf = 191

– 192 C, IR: (cm-1); O-C=O (1716), C=O (1746).

6-Cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (2)

Se obtuvo igual que 1 con 0.5 g de 6-cloro-salicilaldehído (3.1 mmol) y 0.49 mL

de malonato de dietilo (0.5 g, 3.1 mmol), El sólido blanco resultante se filtró y

124

se recristalizó en etanol para obtener 0.75 g con un rendimiento de 93%. Se

obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta de DMSO apropiados para

difractar en Rayos-X. pf = 167-168 C, IR: (cm-1) O-C=O (1700), C=O (1744).

6-Metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (3)

Se obtuvo igual que 1 con 0.5 g de 6-metoxi-salicilaldehído (3.2 mmol) y 0.5 mL

de malonato de dietilo (0.5 g, 3.2 mmol). El sólido amarillo resultante se filtró y

se recristalizó en etanol para obtener 0.75 g con un rendimiento de 92%. pf =

142 -143 C, IR:(cm-1), (O-C=O) 1733, (C=O) 1740.

6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (4)

Se obtuvo igual que 1 más 10% de exceso de moles del malonato de dietilo y

piperidina. Con 0.5 g de 6-hidroxi-salicilaldehído (3.6 mmol) y 0.6 mL de

malonato de dietilo (0.56 g, 3.9 mmol) y 0.39 mL piperidina 0.39 g (3.9 mmol.).

El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.77 g

con un rendimiento de 91%. pf = 205 - 206 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1707, (C=O)

1722.

6-Bromo-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (5)

Se obtuvo igual que 1 con 0.5 g de 6-bromo-salicilaldehído (2.4 mmol) y 0.38

mL de malonato de dietilo (0.4 g, 2.4 mmol). El sólido blanco resultante se filtró

y se recristalizó en etanol para obtener 0.70 g con un rendimiento de 95%. Se

obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta de CDCl3 apropiados para

difractar en Rayos-X. pf = 171 -172 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1718, (C=O) 1743.

6-Fluor-2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (6)

Se obtuvo igual que 1 con 0.5 g de 6-fluor-salicilaldehído (3.5 mmol) y 0.5 mL

de malonato de dietilo (0.5 g, 3.5 mmol). El sólido blanco resultante se filtró y

se recristalizó en etanol para obtener 0.70 g con un rendimiento de 83%.pf =

144 -145 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1742, (C=O) 1755.

125

2-oxo-2H-cromano-3-carboxilato de etilo (7)

Se obtuvo igual que 1 con 0.5 g salicilaldehído (4.0 mmol) y 0.65 mL de

malonato de dietilo (0.65 g, 4.0 mmol). El sólido blanco resultante se filtró y se

recristalizó en etanol para obtener 0.8 g con un rendimiento de 90%. pf = 91 -

92 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1605, (C=O) 1758.

N-(5-nitro-salicil-feniletilamina) (8)

En un matraz bola de 50 mL., se adicionó 0.5 g del compuesto 1 (1.9 mmol),

con 10 mL de etanol y agitación vigorosa a una temperatura de 100° C. Se

agregó gota a gota 0.23 mL de feniletilamina (0.23 g, 1.9 mmol) y 2 gotas de

piperidina (como catalizador). En agitación continuó y se dejó en ebullición por

24 h. Se precipitó y se obtuvo un sólido amarillo, se filtró y se recristalizó en

etanol para obtener 0.40 g. en un rendimiento del. 78%. pf = 157-158 C, IR:(cm-

1); (C=N) 1604, (C=O) 1653.

N-(5-nitro-salicil-aminoetilpiperidina) (9) Se obtuvo con el procedimiento descrito en 8 con 0.5 g del compuesto 1 (1.9

mmol) y 0.26 mL de 1-(2-amino etil)-piperidina (0.26 g, 1.9 mmol). El líquido

naranja resultante se cristalizó por evaporación lenta con acetato de etilo

obteniéndose 0.30 g de cristales color naranja apropiados para difractar por

Rayos-X con un rendimiento del 57%. pf= 140 C- descomposición, IR: (cm-1);

1601 (C=N), (C=O) 1657.

N-(5-nitro-salicil-1,4-Bis (3-aminopropil)piperazina] (10)

Se obtuvo con el procedimiento descrito en 8 con 0.5 g del compuesto 1 (1.9

mmol) y 0.19 mL de 1,4-Bis(3-aminopropil)-piperazina (0.19 g, 0.9 mmol). El

sólido amarillo resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.79 g

con un rendimiento del 83%. pf = 194 C descomposición, IR: (cm-1); 1614

(C=N), (C=O) 1653.

126

N-(morfolin)-6-nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (1a)


mmol) y 0.16 mL de morfolina (0.16 g, 1.9 mmol). El sólido amarillo resultante

se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.30 g con un rendimiento del

52%. pf = 208-209 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1734, (C=O) 1615.

N-(2´-morfolinetilamina)-6-nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (1b)


mmol) y 0.24 mL de 4-(2-aminoetil)-morfolina (0.24 g, 1.9 mmol). El sólido

amarillo resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.47 g con

un rendimiento del 71%. pf = 210 - 211 C, IR: (cm-1), (N-H) 3311, (O-C=O)

1722, (C=O) 1650.

N-(3´-morfolinpropilamina)-6-nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (1c)


mmol) y 0.28 mL de 4-(3-aminopropil)-morfolina (0.28 g, 1.9 mmol). El sólido

amarillo resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.50 g con

un rendimiento del 73%. pf = 185 – 186 C, IR: (cm-1); (N-H) 3359, (O-C=O)

1722, (C=O) 1635.

N-(ciclohexilamina)-6-nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (1e)


mmol) y 0.21 mL de ciclohexilamina (0.20 g, 1.9 mmol). El sólido amarillo

resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.53 g con un

rendimiento del 93%. pf = 262 - 263 C, IR (cm-1); (N-H) 3487, (O-C=O) 1740,

(C=O) 1700.

N-(2´-hidroxietil)-6-nitro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (1g)


mmol) y 0.11 mL de etanolamina (0.12 g, 1.9 mmol). El sólido amarillo

127


rendimiento del 76%. Se obtuvieron cristales color amarillo por evaporación

lenta con DMSO apropiados para difractar en Rayos-X. pf = 206 – 207 C, IR:

(cm-1), (N-H) 3326, (O-C=O) 1725, (C=O) 1682.

N-(morfolin)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2a)


mmol) y 0.17 mL de morfolina (0.17 g, 1.9 mmol). El sólido blanco resultante se

filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.47 g con un rendimiento del

81%pf= 215 -216 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1718, (C=O) 1610.

N-(2´-aminoetilmorfolin)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2b)


mmol) y 0.25 mL 4-(2-aminoetil)-morfolina (0.25 g, 1.9 mmol). El sólido blanco


rendimiento del 83%. pf = 198 -199 C, IR: (cm-1), (N-H) 3363, (O-C=O) 1710,

(C=O) 1655.

N-(2´-morfolinjpropilamina)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2c)


mmol) y 0.28 mL 4-(3-amino-propil)-morfolina (0.28 g, 1.9 mmol). El sólido

blanco resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.65 g con un

rendimiento del 91%. Se obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta

con CDCl3 apropiados para difractar en Rayos-X. pf = 158 -159 C, IR: (cm-1),

(N-H) 3302 (O-C=O) 1716, (C=O) 1647.

N-(2´-piperidinetilamina)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2d)


mmol) y 0.28 mL 1-(2-amino-etil)-piperidina (0.28 g, 1.9 mmol). El sólido blanco


rendimiento del 85%. pf = 198-199 C, IR: (cm-1), (N-H) 3362, (O-C=O) 1711,

(C=O) 1655.

N-(cilohexilamina)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2e)


mmol) y 0.22 mL ciclohexilamina (0.22 g, 1.9 mmol). El sólido blanco resultante

128


85%. pf = 245- 246 C, IR: (cm-1), (N-H) 3314, (O-C=O) 1743, (C=O) 1708.

N-(2´-feniletilamina)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2f)


mmol) y 0.24 mL feniletilamina (0.24 g, 1.9 mmol). El sólido blanco resultante


85%. pf = 198 – 199 C, IR: (cm-1), (N-H) 3342, (O-C=O) 1708, (C=O) 1655.

N-(2´hidroxietil)-6-cloro-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (2g)


mmol) y 0.11 mL etanolamina (0.11 g, 1.9 mmol). El sólido blanco resultante se

filtró y se recristalizó para obtener 0.47 g con un rendimiento del 89%. Se

obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta con CDCl3 apropiados para

difractar en Rayos-X. pf = 186 - 187 C, IR: cm-1, (N-H) 3316, (O-C=O) 1721,

(C=O) 1646. (C12H10ClNO4). m/z = 267 (M., 1.0%), 207 (100%), 123 (41.9%), 89

(16.2%), 236 (15.3%), 224 (14.7%), 135 (10.2), 152 (5.1%), 179 (4.0%), 249

(3.0%).

N-(morfolin)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3a)


mmol) y 0.17 mL morfolina (0.17 g, 1.9 mmol). El sólido amarillo resultante se


73%. pf = 196 -197 C, IR: (cm-1); (O-C=O) 1705, (C=O) 1610.

N-(2´-morfolinetilamina)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3b)


mmol) y 0.26 mL 4-(2-amino-etil)-morfolina (0.26 g, 2.0 mmol). El sólido

amarillo resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.5 g con un

rendimiento del 75%. pf = 136- 137 C, IR: (cm-1), (N-H) 3332, (O-C=O) 1691,

(C=O) 1652.

N-(3´-morfolinpropilamina)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3c)

129


mmol) y 0.29 mL 4-(3-amino-propil)-morfolina (0.29 g, 2.0 mmol). El sólido

amarillo resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.5 g con un


(C=O) 1648.

N-(2´-piperidiletilamina)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3d)


mmol) y 0.25 mL 1-(2-aminoetil)-piperidina (0.25 g, 2.0 mmol). El sólido amarillo



(C=O) 1647.

N-(ciclohexilamina)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3e)


mmol) y 0.23 mL ciclohexilamina (0.23 g, 2.0 mmol). El sólido amarillo

resultante se filtró y se recristalizo en etanol para obtener 0.52 g con un

rendimiento del 89%. pf = 143- 144 C, IR: (cm-1); (N-H) 3381, (O-C=O) 1739,

(C=O) 1700.

N-(2´-feniletilamina)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3f)


mmol) y 0.25 mL feniletilamina (0.25 g, 2.0 mmol). El sólido amarillo resultante


82%. pf = 150 – 151 C, IR: (cm-1), (N-H) 3349, (O-C=O) 1696, (C=O) 1653.

N-(2´hidroxietil)-6-metoxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (3g)


mmol) y 0.12 mL etanolamina (0.12 g, 2.0 mmol). El sólido amarillo resultante


84%. Se obtuvieron cristales por evaporación lenta con CDCl3 color amarillo

para difractar por Rayos-X. pf = 166-167 C, IR: (cm-1); (N-H)3321, (O-C=O)

1742, (C=O) 1695, m/z = 248 (100%), 176 (76.8%), 203 (51.8%), 119 (26.8), 76

130

(22.3%), 148 (18.7%), 161 (17.8%), 133 (14.3%), 192 (4.5%), 220 (4.5%), 233

(1.8%).

N-(morfolin)-6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (4a)


mmol) y 0.20 mL morfolina (0.20 g, 2.3 mmol) y 0.23 mL piperidina (0.23 g, 2.3

mmol.). El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol para obtener

0.53 g con un rendimiento del 89%. pf = 200° - 201 °, IR: (cm-1), (O-C=O) 1712,

(C=O) 1620.

N-(2´-morfolietilnamina)-6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (4b)


mmol) y 0.30 mL 2-amino-etil-morfolina (0.30 g, 2.3 mmol) y 0.23 mL piperidina

(0.23 g, 2.3 mmol.). El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol

para obtener 0.50 g con un rendimiento del 83%. pf = 218 – 219 C, IR: (cm-1),

(N-H) 3351, (O-C=O) 1705, (C=O) 1648.

N-(ciclohexilamina)-6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (4e)


mmol) y 0.28 mL ciclohexilamina (0.28 g, 2.3 mmol) y 0.23 mL piperidina (0.23

g, 2.3 mmol.). El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol para

obtener 0.45 g con un rendimiento del 73%. pf = 210- 211 C, IR: (cm-1), (N-H)

3262, (O-C=O) 1694, (C=O) 1637.

N-(2´-feniletilamina)6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (4f)


mmol) y 0.29 mL feniletilamina (0.29 g, 2.3 mmol) y 0.23 mL piperidina (0.23 g,

2.3 mmol.). El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol para

obtener 0.56 g con un rendimiento del 85%. pf = 243 – 244 C, IR: (cm-1), (N-H)

3453, (O-C=O) 1731, (C=O) 1640.

N-(2´-hidroxietil)-6-hidroxi-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (4g)

131


mmol) y 0.14 mL etanolamina (0.14 g, 2.3 mmol) y 0.23 mL piperidina (0.23 g,

2.3 mmol.). El sólido café resultante se filtró y se recristalizó en etanol para

obtener 0.41 g con un rendimiento del 77%. pf = 250 – 251 C, IR: (cm-1), (N-H)

3456, (O-C=O) 1736, (C=O) 1693.

N-(2´hidroxietil)-6-Bromo-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (5g)



filtró y se recristalizó en etanol para obtener 0.45 g con un rendimiento del 85%.

Se obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta con EtOH apropiados

para difractar en Rayos-X. pf = 204 – 205 C, IR: (cm-1), (N-H) 3345, (O-C=O)

1711, (C=O) 1653. m/z = 311 (M., 0.9%), 251 (100%), 167 (31.8%), 282

(20.6%), 270 (17.7%), 179 (7.7%), 223 (4.7%), 295 (3.7%), 196 (4.7%), 207

(1.9%)

N-(2´-hidroxietil)-2-oxo-2H-cromano-3-carboxiamida (7g)




44%. Se obtuvieron cristales incoloros por evaporación lenta con EtOH

apropiados para difractar por Rayos-X. pf = 173- 174 C, IR: (cm-1), (N-H) 3345,

(O-C=O) 1721, (C=O) 1646. m/z = 233 (M., 0.9%), 173 (100%), 89 (45.0%), 63

(27.0%), 101 (20.7%), 190 (16.2%), 203 (14.4%), 75 (9.9%), 215 (6.3%).

132

BIBLIOGRAFÍA:

Bruno, J., Cole, J., Edgington, P., Kessler, M., Macrae, C., McCabe, P.,

Pearson, J. y Taylor, R. (2002). New software for searching the

Cambridge Structural Database and visualizing crystal structures. Acta

Crystallographica, B58, 389–397.

Farrugia, L. (1999). WinGX suite for small-molecule single-crystal

crystallography, Journal of Applied Crystallography, 32, 837–838.

Sheldrick G. M. (1997). SHELXS97 and SHELXL97. University of Göttingen,

Germany.

133

ANEXO

A continuación se describen los datos de colección y refinamiento de las

estructuras cristalinas de los ocho compuestos cristalizados.

Tabla 1.- Parámetros de difracción de Rayos-X de los compuestos 2, 5, 9 y 2c.

Compuesto 2 5 2c 9

Formula empí rica C12 H9 ClO4 C12 H9 Br O4 C17 H19 N2 O4 Cl C14H19N3O3

Peso molecular (g/mol) 252.7 297.10 350.8 277.3 Grupo Espacial P21/c1 P21/c1 P21/c1 P2/c Sistema cristalino Monoclínico Monoclínico Monoclínico Monoclínico

a(Å) 5.7982 (5) 5.8432 (6) 9.4773 (7) 10.5634 (10)

b(Å) 13.0702 (12) 13.2073(14) 26.9187 (20) 12.1846 (12)

c(Å) 15.5540 (12) 15.6959 (15) 13.4074 (10) 12.6705 (12)

β(°) 108.191(3) 109.327(3) 95.006(2) 114.618 (2)

V( Å3) 1119.83 (12) 1143.04 (13) 3407.40 (7) 1482.6 (2)

Z 4 4 4 4

ρ (g/cm. -1) 1.48 1.73 1.37 1.24

h -6<h<6 -7<h<7 -9<h<9 -12<h<12

k -15<k<15 -17<k<17 -28<k<28 -14<k<14

l -18<l<18 -19<l<20 -14<l<14 -15<l<15

Reflexiones medidas 8206 12998 24900 13938

Reflexiones Ind. 2615 2754 4163 2614

Reflexiones Obs. 2310 2091 2674 2052

µµµµ(mm -1) 0.336 3.595 0.248 0.089

F(000) 520 591.9 1471.8 591.9

Parámetros 155 155 441 181

GOOF 1.091 1.047 1.087 1.181

R int. 0.024 0.041 0.098 0.044

R [F2>2σ F (2)] 0.055 0.045 0.081 0.073

wR(F2) 0.155 0.123 0.154 0.148

∆ρmax��e Å-3 0.34 1.00 0.309 0.168

∆ρmin��e Å-3 -0.32 -0.26 -0.182 -0.151

134

Tabla 2.- Parámetros de difracción de Rayos-X de los compuestos 1g, 2g, 3g,

5g y 7g.

Compuesto 7g 2g 5g 3g 1g

Formula empírica C12H11NO4 C12 H10NO4Cl C12H10BrNO4 C13H13NO5 C12H12N2 O7

Peso molecular (g/mol) 233.2 267.7 312.11 263.2 296.24

Grupo Espacial P21/c P21/c P21/c P21/c P-1

Sistema cristalino Monoclínico Monoclínico Monoclínico Monoclínico Triclínico

a(Å) 17.3720(44) 5.3567 (5) 8.2813(7) 6.8051(14) 5.0399(13)

b(Å) 5.1248(13) 22.0776(20) 25.0120(20) 24.947(50) 8.9010(20)

c(Å) 11.9679(30) 9.3087 (8) 5.5283(5) 8.0970(30) 14.0310(40)

β(°) 103.925(4) 91.873(2) 94.459(2) 123.450(20) 91.533(4)

V( Å3) 1034.17(11) 1100.29 (2) 1141.62(2) 1146.92(182) 627.64(3)

Z 4 4 4 4 2

ρ (g/cm. -1) 1.50 1.62 1.82 1.52 1.57

h -21<h<21 -7<h<7 -9<h<9 -10<h<10 -5<h<5

k -6<k<6 -29<k<29 -29<k<29 -38<k<40 -10<k<10

l -14<l<14 -12<l<12 -6<l<6 -12<l<13 -16<l<16

Reflexiones medidas 10189 12432 10984 24974 6037

Reflexiones Ind. 2027 2629 2018 4881 2179

Reflexiones Obs. 1641 2545 1913 4105 1958

µµµµ(mm -1) 0.114 0.353 3.607 0.118 0.131

F(000) 487.9 551.9 623.9 551.9 307.9

Parámetros 154 163 163 173 190

GOOF 1.027 1.095 1.165 1.034 1.122

R int. 0.064 0.026 0.044 0.021 0.024

R [F2>2σ F (2)] 0.049 0.037 0.054 0.038 0.054

wR(F2) 0.122 0.092 0.114 0.107 0.129

∆ρmax��e Å-3 0.340 0.439 1.603 0.556 0.180

∆ρmin��e Å-3 -0.205 -0.262 -0.793 -0.247 -0.252

135

Datos cristalográficos para el compuesto 2

Distancias de enlace Å

Cl(6) - C(6) 1.736(2) O(1) - C(2) 1.382(2) O(1) - C(10) 1.366(2) O(2) - C(2) 1.188(2) O(11) - C(11) 1.200(3) O(12) - C(11) 1.316(2) O(12) - C(13) 1.454(3) C(2) - C(3) 1.470(3) C(3) - C(4) 1.342(3) C(3) - C(11) 1.493(3) C(4) - C(9) 1.430(3) C(5) - C(6) 1.368(3) C(5) - C(9) 1.397(3) C(6) - C(7) 1.391(3) C(7) - C(8) 1.372(3) C(8) - C(10) 1.383(3) C(9) - C(10) 1.394(3) C(13) - C(14) 1.472(4)

Ángulos de enlace (°)

C(2) - O(1) - C(10) 122.98(15) C(11) - O(12) - C(13) 115.55(18) O(1) - C(2) - O(2) 116.62(17) O(1) - C(2) - C(3) 115.78(15) O(2) - C(2) - C(3) 127.59(18) C(2) - C(3) - C(4) 120.70(17) C(2) - C(3) - C(11) 121.37(16) C(4) - C(3) - C(11) 117.82(16) C(3) - C(4) - C(9) 121.38(17) C(6) - C(5) - C(9) 119.03(18) Cl(6) - C(6) - C(5) 119.20(17) Cl(6) - C(6) - C(7) 119.32(15) C(5) - C(6) - C(7) 121.48(19) C(6) - C(7) - C(8) 120.04(19) C(7) - C(8) - C(10) 119.0(2) C(4) - C(9) - C(5) 123.34(17) C(4) - C(9) - C(10) 117.55(17) C(5) - C(9) - C(10) 119.11(17) O(1) - C(10) - C(8) 117.64(17) O(1) - C(10) - C(9) 121.07(16) C(8) - C(10) - C(9) 121.28(18) O(11) -C(11) - O(12) 124.10(18) O(11) - C(11) - C(3) 121.72(17) O(12) - C(11) - C(3) 114.18(16) O(12) - C(13) - C(14) 107.6(2)

Ángulos de Torsión (°)

C(10) O(1) C(2) O(2) 170.94(18) C(10) O(1) C(2) C(3) -7.9(2)

C(2) O(1) C(10) C(9) 2.9(3) C(13) O(12) C(11) O(11) 0.3(3)

C(11) O(12) C(13) (14) 166.4(2) O(1) C(2) C(3) C(4) 7.9(3)

O(2) C(2) C(3) C(4) -170.8(2) O(2) C(2) C(3) C(11) 5.4(3)

C(11) C(3) C(4) C(9) -179.18(17) C(2) C(3) C(11) O(11) -156.44(19)

C(4) C(3) C(11) O(11) 19.9(3) C(4) C(3) C(11) O(12) -159.90(18)

C(3) C(4) C(9) C(10) -2.5(3) C(9) C(5) C(6) Cl(6) 177.71(15)

C(6) C(5) C(9) C(4) -179.58(19) C(6) C(5) C(9) C(10) 0.2(3)

C(5) C(6) C(7) C(8) 1.8(3) C(6) C(7) C(8) C(10) 0.1(3)

C(7) C(8) C(10) C(9) -1.9(3) C(4) C(9) C(10) O(1) 2.6(3)

C(2) O(1) C(10) C(8) -176.03(17) C(3) C(4) C(9) C(5) 177.27(19)

C(13) O(12) C(11) (3) -179.94(18) C(9) C(5) C(6) C(7) -1.9(3)

O(1) C(2) C(3) C(11) -175.94(16) Cl(6) C(6) C(7) C(8) -177.82(17)

C(2) C(3) C(4) C(9) -2.9(3) C(7) C(8) C(10) O(1) 177.03(18)

136

C(2) C(3) C(11) O(12) 23.8(3) C(4) C(9) C(10) C(8) -178.52(18)

C(5) C(9) C(10) O(1) -177.12(17) C(5) C(9) C(10) C(8) 1.7(3)

Datos cristalográficos para el compuesto 2c

Distancias de enlace Å.

CLL6 - C6 1.753(6) O1 - C2 1.382(8) O1 - C10 1.381(7) O2 - C2 1.209(8)

O11 - C11 1.218(8) O19 - C18 1.405(12) O19 - C20 1.353(12) N12 - C11 1.326(9)

N12 - C13 1.459(10) N16 - C15 1.448(11) N16 - C17 1.423(10) N16 - C21 1.508(11)

C2 > C3 1.456(8) C3 - C4 1.330(8) C3 C11 1.499(9) C4 - C9 1.419(8)

C5 - C6 1.360(9) C5 - C9 1.390(8) C6 - C7 1.390(9) C7 - C8 1.381(8)

C8 - C10 1.357(8) C9 - C10 1.381(9) C13 C14 1.496(11) C14 - C15 1.535(12)

C17 - C18 1.457(12) C20 - C21 1.486(14)

Ángulos de enlace (Å).

C2 - O1 - C10 122.7(5) C18 - O19 - C20 110.3(7) C11 - N12 - C13 122.2(6) C15 - N16 - C17 114.3(6) C15 - N16 - C21 108.7(6) C17 - N16 - C21 107.1(6) O1 - C2 - O2 114.7(6) O1 - C2 - C3 117.6(5) O2 - C2 - C3 127.7(6) C2 - C3 - C4 118.5(5) C2 - C3 - C11 122.7(5) C4 - C3 - C11 118.8(5) C3 - C4 - C9 123.2(5) C6 - C5 - C9 119.5(6) CLL6 -C6 - C5 120.4(5) CLL6 -C6 - C7 118.1(5) C5 - C6 - C7 121.6(6) C6 - C7 - C8 118.9(6) C7 - C8 - C10 119.2(5) C4 - C9 - C5 123.2(6) C4 - C9 - C10 118.4(5) C5 - C9 - C10 118.3(6) O1 - C10 - C8 118.2(6) O1 - C10 - C9 119.4(5) C8 - C10 - C9 122.5(5) O11 - C11 - N12 122.3(7) O11 - C11 - C3 118.9(6) N12 - C11 - C3 118.9(6) N12 - C13 - C14 114.5(6) C13 - C14 - C15 113.6(7)

N16 - C15 - C14 111.9(7) N16 - C17 - C18 112.7(7) O19 - C18 - C17 113.8(7) O19 - C20 - C21 114.4(8) N16 - C21 - C20 108.8(7)


O2 C2 O1 C10 176.4(5) C3 C2 O1 C10 -4.9(8) O1 C2 C3 C11 -174.8(5) O2 C2 C3 C4 -176.0(6) C2 C3 C4 C9 -3.2(9) C11 C3 C4 C9 177.1(6) C2 C3 C11 N12 0.6(9) C4 C3 C11 O11 -0.8(9) C3 C4 C9 C5 -178.6(6) C3 C4 C9 C10 0.1(9) C9 C5 C6 C7 -0.2(9) C6 C5 C9 C4 179.2(6) CLL6 C6 C7 C8 179.0(5) C5 C6 C7 C8 -1.1(9) C7 C8 C10 O1 179.3(5) C7 C8 C10 C9 -1.7(9) C4 C9 C10 C8 -178.3(6) C5 C9 C10 O1 179.5(5) C8 C10 O1 C2 - 179.1(5) C9 C10 O1 C2 1.9(8)

C3 C11 N12 C13 177.9(6) C14 C13 N12 C11 - 131.8(7) C13 C14 C15 N16 66.6(9) C14 C15 N16 C17 81.4(8) C18 C17 N16 C15 175.8(7) C18 C17 N16 C21 55.3(8) O1 C2 C3 C4 5.5(8) C6 C5 C9 C10 0.5(9)

O2 C2 C3 C11 3.7(10) C6 C7 C8 C10 2.0(9) C2 C3 C11 O11 179.5(6) C4 C9 C10 O1 0.7(8) C4 C3 C11 N12 -179.8(6) C5 C9 C10 C8 0.5(9) C9 C5 C6 CLL6 179.7(5) O11 C11 N12 C13 -0.9(11) C17 C18 O19 C20 53.2(9) C21 C20 O19 C18 -55.6(10) O11 C11 N12 C13 -0.9(11) C14 C15 N16 C21 -159.0(6) N12 C13 C14 C15 76.9(9) N16 C17 C18 O19 -55.8(9) C20 C21 N16 C15 -179.0(7) C20 C21 N16 C17 -55.0(8) O19 C20 C21 N16 58.0(10)

137


Distancias de enlace (Å)

Br(1) - C(6) 1.888(3) O(1) - C(2) 1.379(3) O(1) - C(9) 1.366(3) O(2) - C(2) 1.189(4) O(11) - C(11) 1.199(4) O(12) - C(11) 1.311(3) O(12) - C(13) 1.456(4) C(2) > C(3) 1.465(4) C(3) - C(4) 1.341(4) C(3) > C(11) 1.496(4) C(4) - C(10) 1.427(4) C(5) - C(6) 1.356(4)

C(5) - C(10) 1.392(4) C(6) - C(7) 1.391(4) C(7) - C(8) 1.374(4) C(8) - C(9) 1.373(4) C(9) - C(10) 1.392(4) C(13) - C(14) 1.456(6)


C(2) - O(1) - C(9) 123.1(2) C(11) - O(12) - C(13) 115.1(3) O(1) - C(2) - O(2) 116.8(3) O(1) - C(2) - C(3) 115.6(2) O(2) - C(2) - C(3) 127.6(3) C(2) - C(3) - C(4) 120.9(2) C(2) - C(3) - C(11) 121.3(2) C(4) - C(3) - C(11) 117.7(3) C(3) - C(4) - C(10) 121.4(3) C(6) - C(5) - C(10) 119.3(3) Br(1) - C(6) - C(5) 119.0(2) Br(1) - C(6) - C(7) 119.3(2) C(5) - C(6) - C(7) 121.7(3) C(6) - C(7) - C(8) 119.5(3) C(7) - C(8) - C(9) 119.3(3) O(1) - C(9) - C(8) 117.8(3) O(1) - C(9) - C(10) 121.0(2) C(8) - C(9) - C(10) 121.2(3) C(4) - C(10) - C(5) 123.6(3) C(4) - C(10) - C(9) 117.5(3) C(5) - C(10) - C(9) 119.0(2) O(11) - C(11) - O(1 124.4(3) O(11) - C(11) - C(3) 121.5(3) O(12) - C(11) - C(3) 114.2(2) O(12) - C(13) - C(14) 108.0(3)


C(9) O(1) C(2) O(2) 170.7(3) C(9) O(1) C(2) C(3) -8.1(4)

C(2) O(1) C(9) C(10) 2.7(4) C(13) O(12) C(11) O(11) 0.3(5)

C(11) O(12) C(13) C(14) 166.1(3) O(1) C(2) C(3) C(4) 8.1(4)

O(2) C(2) C(3) C(4) -170.5(3) O(2) C(2) C(3) C(11) 6.1(5)

C(11) C(3) C(4) C(10) -179.7(3) C(2) C(3) C(11) O(11) -155.1(3)

C(4) C(3) C(11) O(11) 21.6(4) C(4) C(3) C(11) O(12) -158.2(3)

C(3) C(4) C(10) C(9) -2.7(4) C(10) C(5) C(6) Br(1) 176.9(2)

C(6) C(5) C(10) C(4) -179.9(3) C(6) C(5) C(10) C(9) -0.1(4)

C(5) C(6) C(7) C(8) 1.7(5) C(6) C(7) C(8) C(9) 0.5(4)

C(7) C(8) C(9) C(10) -2.4(4) O(1) C(9) C(10) C(4) 2.9(4)

C(2) O(1) C(9) C(8) -176.4(3) C(2) C(3) C(11) O(12) 25.2(4)

C(13) O(12) C(11) C(3) -180.0(3) C(3) C(4) C(10) C(5) 177.1(3)

O(1) C(2) C(3) C(11) -175.3(2) C(10) C(5) C(6) C(7) -1.8(4)

C(2) C(3) C(4) C(10) -3.0(4) Br(1) C(6) C(7) C(8) -177.0(2)

C(7) C(8) C(9) O(1) 176.8(3) O(1) C(9) C(10) C(5) -176.9(3)

C(8) C(9) C(10) C(4) -178.0(3) C(8) C(9) C(10) C(5) 2.2(4)

138


Distancias de enlace (Å).

O(1) - C(9) 1.256(3) O(6A) - N(6) 1.227(3) O(6B) - N(6) 1.229(3) N(6) - C(6) 1.444(4) N(11) - C(4) 1.284(4) N(11) - (12) 1.451(4) N(14) - C(13) 1.449(4) N(14) - C(15) 1.450(4) N(14) - (19) 1.456(4) C(4) - C(10) 1.419(4) C(5) - C(6) 1.368(5) C(5) - C(10) 1.392(4) C(6) - C(7) 1.403(3) C(7) - C(8) 1.356(4) C(8) - C(9) 1.433(5) C(9) > C(10) 1.449(3) C(12) - C(13) 1.514(4) C(15) - (16) 1.502(6) C(16) - C(17) 1.499(7) C(17) - C(18) 1.518(5) C(18) - C(19) 1.505(5)


O(6A) - N(6) - O(6B) 122.9(2) O(6A) - N(6) - C(6) 118.6(2)

C(4) - N(11) - C(12) 124.1(2) C(13) - N(14) - C(15) 111.6(2)

C(15) - N(14) - C(19) 110.2(3) N(11) - C(4) - C(10) 125.4(2)

N(6) - C(6) - C(5) 119.9(2) N(6) - C(6) - C(7) 119.4(3)

C(6) - C(7) - C(8) 120.1(3) C(7) - C(8) - C(9) 122.3(2)

O(1) - C(9) - C(10) 121.8(3) C(8) - C(9) - C(10) 115.6(2)

C(4) - C(10) - C(9) 121.0(2) C(5) - C(10) - C(9) 120.8(2)

N(14) - C(13) - C(12) 112.2(3) N(14) - C(15) - C(16) 111.0(3)

O(6B) - N(6) - C(6) 118.4(2) C(4) - C(10) - C(5) 118.2(2)

C(13) - N(14) - C(19) 112.7(3) N(11) - C(12) - C(13) 110.9(3)

C(6) - C(5) - C(10) 120.3(2) C(15) - C(16) - C(17) 111.5(4)

C(5) - C(6) - C(7) 120.8(3) N(14) - C(19) - C(18) 111.0(3)

O(1) - C(9) - C(8) 122.6(2) C(17) - C(18) - C(19) 111.2(3)

C(16) - C(17) - C(18) 110.0(3)

Ángulos de torsión (°)

C(10) C(4) N(11) C(12) -176.8(2) N(11) C(4) C(10) C(5) -178.1(2)

C(10) C(5) C(6) N(6) -178.8(2) C(10) C(5) C(6) C(7) 0.4(4)

C(6) C(5) C(10) C(9) 0.5(4) C(5) C(6) N(6) O(6A) -11.6(4)

C(7) C(6) N(6) O(6A) 169.1(2) C(7) C(6) N(6) O(6B) -11.6(4)

C(5) C(6) C(7) C(8) -0.2(4) C(6) C(7) C(8) C(9) -1.0(4)

C(7) C(8) C(9) C(10) 1.8(4) O(1) C(9) C(10) C(4) -0.6(4)

C(8) C(9) C(10) C(4) 179.9(2) C(8) C(9) C(10) C(5) -1.5(3)

N(11) C(12) C(13) N(14) -62.7(3) C(12) C(13) N(14) C(15) 158.3(3)

139

C(16) C(15) N(14) C(13) -173.6(3) C(16) C(15) N(14) C(19) 60.5(4)

N(11) C(4) C(10) C(9) 0.6(4) O(1) C(9) C(10) C(5) 178.0(2)

C(6) C(5) C(10) C(4) 179.1(2) C(13) C(12) N(11) C(4) 93.5(3)

C(5) C(6) N(6) O(6B) 167.6(2) C(12) C(13) N(14) C(19) -77.2(3)

N(6) C(6) C(7) C(8) 179.0(2) N(14) C(15) C(16) C(17) -57.4(5)

C(7) C(8) C(9) O(1) -177.7(2) C(17) C(18) C(19) N(14) 56.2(4)

C(15) C(16) C(17) C(18) 52.5(5) C(16) C(17) C(18) C(19) -52.0(5)

C(18) C(19) N(14) C(13) 174.6(3) C(18) C(19) N(14) C(15) -60.1(4)

Datos cristalográficos para el compuesto 1g


O(1) - C(2) 1.3761 O(1) - C(9) 1.3722 O(2) - C(2) 1.2021 O(6B) - N(6) 1.2169 O(11) - C(11) 1.2298 (15) - C(14) 1.4243 N(12) - C(11) 1.3252 N(12) - C(13) 1.4535 C(2) > C(3) 1.4626 C(3) > C(11) 1.5029 C(4) - C(10) 1.4336 C(5) - C(6) 1.3743

C(3) - C(4) 1.3424 C(5) - C(10) 1.3942 C(9) - C(10) 1.3917 C(6) - C(7) 1.3893 C(7) - C(8) 1.3678 C(8) - C(9) 1.3840

C(13) - C(14) 1.5029 O(6A) - N(6) 1.2132 N(6) - C(6) 1.4672


C(2) - O(1) - C(9) 123.02 O(6A) - N(6) - O(6B) 123.57 O(6B) - N(6) - C(6) 117.78 C(11) - N(12) - C(13) 122.13 O(1) - C(2) - C(3) 117.21 O(2) - C(2) - C(3) 127.23 C(2) - C(3) - C(11) 122.02 C(4) - C(3) - C(11) 118.25 C(6) - C(5) - C(10) 118.33 N(6) - C(6) - C(5) 118.12 C(5) - C(6) - C(7) 122.66 C(6) - C(7) - C(8) 119.47 O(1) - C(9) - C(8) 117.09 O(1) - C(9) - C(10) 120.20 C(4) - C(10) - C(5) 123.44 C(4) - C(10) - C(9) 118.08

O(11) - C(11) - N(12) 122.70 O(11) - C(11) - C(3) 119.62 O(6A) - N(6) - C(6) 118.65 C(7) - C(8) - C(9) 118.37 O(1) - C(2) - O(2) 115.54 C(8) - C(9) - C(10) 122.70 C(2) - C(3) - C(4) 119.72 C(5) - C(10) - C(9) 118.44 C(3) - C(4) - C(10) 121.76 N(12) - C(11) - C(3) 117.67 N(6) - C(6) - C(7) 119.23 O(15) - C(14) - C(13) 112.25

N(12) - C(13) - C(14) 110.89


O(2) C(2) O(1) C(9) 179.16 C(3) C(2) O(1) C(9) 0.59

O(1) C(2) C(3) C(11) 178.57 O(2) C(2) C(3) C(4) -178.77

C(2) C(3) C(4) C(10) 0.13 C(11) C(3) C(4) C(10) -178.87

C(2) C(3) C(11) N(12) 2.95 C(4) C(3) C(11) O(11) 1.32

C(3) C(4) C(10) C(5) 177.69 C(3) C(4) C(10) C(9) -0.05

C(10) C(5) C(6) C(7) -1.39 C(6) C(5) C(10) C(4) -177.95

C(5) C(6) N(6) O(6A) -0.99 C(5) C(6) N(6) O(6B) 179.53

C(7) C(6) N(6) O(6B) -0.88 N(6) C(6) C(7) C(8) -178.02

C(6) C(7) C(8) C(9) -0.07 C(7) C(8) C(9) O(1) 177.79

C(8) C(9) O(1) C(2) -179.88 C(10) C(9) O(1) C(2) -0.52

O(1) C(9) C(10) C(5) -177.62 C(8) C(9) C(10) C(4) 179.55

140

O(1) C(2) C(3) C(4) -0.39 C(6) C(5) C(10) C(9) -0.22

O(2) C(2) C(3) C(11) 0.19 C(7) C(6) N(6) O(6A) 178.60

C(2) C(3) C(11) O(11) -177.66 C(5) C(6) C(7) C(8) 1.55

C(4) C(3) C(11) N(12) -178.07 C(7) C(8) C(9) C(10) -1.55

C(10) C(5) C(6) N(6) 178.19 O(1) C(9) C(10) C(4) 0.23

O(11) C(11) N(12) C(13) 1.46 C(14) C(13) N(12) C(11) -167.23

N(12) C(13) C(14) O(15) -60.55 C(8) C(9) C(10) C(5) 1.70

C(3) C(11) N(12) C(13) -179.16



Cl(6) - C(6) 1.7361(15) O(1) - C(2) 1.3715(17)

O(11) - C(11) 1.2324(19) O(15) - C(14) 1.4188(19)

C(2) > C(3) 1.461(2) C(3) - C(4) 1.349(2)

C(5) - C(6) 1.377(2) C(5) - C(10) 1.405(2)

C(8) - C(9) 1.386(2) C(9) - C(10) 1.392(2)

O(1) - C(9) 1.3710(18) O(2) - C(2) 1.2101(19)

N(12) - C(11) 1.3319(19) N(12) - C(13) 1.456(2)

C(3) > C(11) 1.505(2) C(4) - C(10) 1.430(2)

C(6) - C(7) 1.395(2) C(7) - C(8) 1.382(2)

C(13) - C(14) 1.514(2)


C(2) - O(1) - C(9) 122.78(12) C(11) - N(12) - C(13) 123.21(12)

O(1) - C(2) - C(3) 117.19(12) O(2) - C(2) - C(3) 127.12(13)

C(2) - C(3) - C(11) 122.24(13) C(4) - C(3) - C(11) 117.80(13)

C(6) - C(5) - C(10) 118.81(14) Cl(6) - C(6) - C(5) 120.01(12)

C(5) - C(6) - C(7) 121.61(14) C(6) - C(7) - C(8) 120.15(14)

O(1) - C(9) - C(8) 117.01(13) O(1) - C(9) - C(10) 120.69(12)

C(4) - C(10) - C(5) 123.27(14) C(4) - C(10) - C(9) 117.90(13)

O(11) - C(11) - N(12) 124.47(13) O(11) - C(11) - C(3) 118.69(13)

N(12) - C(13) - C(14) 110.81(12) O(15) - C(14) - C(13) 111.66(12)

O(1) - C(2) - O(2) 115.68(13) C(7) - C(8) - C(9) 118.31(14)

C(2) - C(3) - C(4) 119.94(13) C(8) - C(9) - C(10) 122.30(14)

C(3) - C(4) - C(10) 121.43(14) C(5) - C(10) - C(9) 118.83(13)

Cl(6) - C(6) - C(7) 118.38(11) N(12) - C(11) - C(3) 116.81(13)


O(2) C(2) O(1) C(9) -177.62(13) C(3) C(2) O(1) C(9) 2.38(19)

O(1) C(2) C(3) C(11) 174.73(12) O(2) C(2) C(3) C(4) 176.79(15)

C(2) C(3) C(4) C(10) 2.1(2) C(11) C(3) C(4) C(10) -175.99(13)

C(2) C(3) C(11) N(12) -1.5(2) C(4) C(3) C(11) O(11) -1.6(2)

C(3) C(4) C(10) C(5) 179.15(14) C(3) C(4) C(10) C(9) 0.0(2)

141

C(10) C(5) C(6) C(7) -0.4(2) C(6) C(5) C(10) C(4) -178.77(14)

Cl(6) C(6) C(7) C(8) -179.69(12) C(5) C(6) C(7) C(8) 0.2(2)

C(7) C(8) C(9) O(1) 179.84(13) C(7) C(8) C(9) C(10) -0.2(2)

C(10) C(9) O(1) C(2) -0.4(2) O(1) C(9) C(10) C(4) -0.9(2)

C(8) C(9) C(10) C(4) 179.14(13) C(8) C(9) C(10) C(5) 0.0(2)

C(3) C(11) N(12) C(13) -175.03(13) C(14) C(13) N(12) (11) 133.28(14)

O(1) C(2) C(3) C(4) -3.2(2) C(6) C(5) C(10) C(9) 0.3(2)

O(2) C(2) C(3) C(11) -5.3(2) C(6) C(7) C(8) C(9) 0.2(2)

C(2) C(3) C(11) O(11) -179.55(13) C(8) C(9) O(1) C(2) 179.57(13)

C(4) C(3) C(11) N(12) 176.51(13) O(1) C(9) C(10) C(5) 179.90(13)

C(10) C(5) C(6) Cl(6) 179.43(11) O(11) C(11) N(12) (13) 2.9(2)

N(12) C(13) C(14) O(15) -64.73(16)


Distancias de enlace (Å). O(1) - C(2) 1.3630(10) O(1) - C(9) 1.3741(12)

(6) - C(6A) 1.4290(11) O(11) - C(11) 1.2418(12)

N(1) - C(13) 1.4539(11) C(2) > C(3) 1.4680(13)

C(4) - C(10) 1.4388(12) C(5) - C(6) 1.3932(12)

C(7) - C(8) 1.3918(14) C(8) - C(9) 1.3857(12)

O(2) - C(2) 1.2187(13) O(6) - C(6) 1.3667(13)

O(15) - C(14) 1.4231(12) N(1) - C(11) 1.3336(13)

C(3) - C(4) 1.3593(13) C(3) > C(11) 1.5047(12)

C(5) - C(10) 1.4022(13) C(6) - C(7) 1.4018(14)

C(9) - C(10) 1.3984(13) C(13) - C(14) 1.5193(15)

Ángulos de enlace (°) C(2) - O(1) - C(9) 122.73(7) C(6) - O(6) - C(6A) 117.35(8) O(1) - C(2) - O(2) 115.85(8) O(1) - C(2) - C(3) 117.73(8) C(2) - C(3) - C(4) 119.75(7) C(2) - C(3) - C(11) 121.21(7) C(3) - C(4) - (10) 121.07(8) C(6) - C(5) - C(10) 119.75(8) O(6) - C(6) - C(7) 124.10(7) C(5) - C(6) - C(7) 120.23(8) C(7) - C(8) - C(9) 118.75(8) O(1) - C(9) - C(8) 117.13(8) C(8) - C(9) - (10) 121.92(8) C(4) - C(10) - C(5) 123.36(8) C(5) - C(10) - (9) 118.87(7) O(11) - C(11) - N(1) 123.43(7) N(1) - C(11) - (3) 116.21(7) N(1) - C(13) - C(14) 107.98(7) C(11) - N(1) - (13) 124.53(8) O(1) - C(9) - C(10) 120.95(7) O(2) - C(2) - C(3) 126.41(7) C(4) - C(10) - C(9) 117.76(8) C(4) - C(3) - (11) 119.02(8) O(11) - C(11) - C(3) 120.35(8) O(6) - C(6) - C(5) 115.67(8) O(15) - C(14) - C(13) 108.79(7) C(6) - C(7) - C(8) 120.45(7) O(1) - C(9) - C(8) 117.13(8)

Ángulos de torsión (°) C(9) O(1) C(2) O(2) 179.33(7) C(9) O(1) C(2) C(3) 0.31(10)

C(2) O(1) C(9) C(10) -0.14(10) C(6A) O(6) C(6) C(5) -172.26(7)

C(13) N(1) C(11) O(11) 1.78(12) C(13) N(1) C(11) C(3) -176.98(7)

O(1) C(2) C(3) C(4) -0.74(10) O(1) C(2) C(3) C(11) 177.68(6)

O(2) C(2) C(3) C(11) -1.23(11) C(2) C(3) C(4) C(10) 0.99(10)

C(2) C(3) C(11) O(11) -171.06(7) C(2) C(3) C(11) N(1) 7.75(10)

C(4) C(3) C(11) N(1) -173.82(7) C(3) C(4) C(10) C(5) 178.39(7)

C(10) C(5) C(6) O(6) 178.50(7) C(10) C(5) C(6) C(7) -1.80(11)

142

C(6) C(5) C(10) C(9) 0.87(10) O(6) C(6) C(7) C(8) -179.25(7)

C(6) C(7) C(8) C(9) 0.57(11) C(7) C(8) C(9) O(1) 178.17(7)

O(1) C(9) C(10) C(4) 0.35(10) O(1) C(9) C(10) C(5) -178.88(7)

C(8) C(9) C(10) C(5) 0.80(11) N(1) C(13) C(14) O(15) 52.76(8)

C(2) O(1) C(9) C(8) -179.82(7) C(11) C(3) C(4) C(10) -177.46(6)

C(6A) O(6) C(6) C(7) 8.05(10) C(4) C(3) C(11) O(11) 7.37(10)

C(11) N(1) C(13) C(14) 154.94(7) C(3) C(4) C(10) C(9) -0.80(10)

O(2) C(2) C(3) C(4) -179.65(8) C(6) C(5) C(10) C(4) -178.31(7)



Br(6) - C(6) 1.9019 O(1) - C(2) 1.3590 O(1) - C(9) 1.3721 O(11) - C(11) 1.2355 O(15) - C(14) 1.4364 N(12) - C(11) 1.3367 C(2) > C(3) 1.4707 C(3) - C(4) 1.3503 C(3) > C(11) 1.5114 C(5) - C(6) 1.3704 C(5) - C(10) 1.3976 C(6) - C(7) 1.3896 O(2) - C(2) 1.2149 N(12) - C(13) 1.4421 C(4) - C(10) 1.4181 C(8) - C(9) 1.3786 C(9) - C(10) 1.3960 C(13) - C(14) 1.5014 C(7) - C(8) 1.3824


C(2) - O(1) - C(9) 122.56 C(11) - N(12) - C(13) 120.97 O(1) - C(2) - C(3) 117.24 O(2) - C(2) - C(3) 125.64 C(2) - C(3) - C(11) 121.11 C(4) - C(3) - C(11) 118.96 C(6) - C(5) - C(10) 118.36 Br(6) - C(6) - C(5) 118.60 C(5) - C(6) - C(7) 122.39 C(6) - C(7) - C(8) 119.58 O(1) - C(9) - C(8) 116.98 O(1) - C(9) - C(10) 121.03 C(4) - C(10) - C(5) 123.06 C(4) - C(10) - C(9) 117.83

O(11) - C(11) - N(12) 122.40 O(11) - C(11) - C(3) 119.37 N(12) - C(13) - C(14) 113.46 O(15) - C(14) - C(13) 109.56 O(1) - C(2) - O(2) 117.10 C(7) - C(8) - C(9) 118.57 C(2) - C(3) - C(4) 119.92 C(8) - C(9) - C(10) 121.98

C(3) - C(4) - C(10) 121.41 C(5) - C(10) - C(9) 119.10 Br(6) - C(6) - C(7) 119.01 N(12) - C(11) - C(3) 118.17


Br(6) C(6) C(7) C(8) 179.71 C(5) C(6) C(7) C(8) -0.22

C(7) C(8) C(9) O(1) -179.85 C(7) C(8) C(9) C(10) -0.94

C(10) C(9) O(1) C(2) -0.16 O(1) C(9) C(10) C(4) 0.56

C(8) C(9) C(10) C(4) -178.31 C(8) C(9) C(10) C(5) 1.22

C(3) C(11) N(12) C(13) 178.94 C(14) C(13) N(12) C(11) -81.07

C(6) C(7) C(8) C(9) 0.42 O(11) C(11) N(12) C(13) 1.78

C(8) C(9) O(1) C(2) 178.77 N(12) C(13) C(14) O(15) -71.59

O(1) C(9) C(10) C(5) -179.91

143



O(1) - C(2) 1.370(3) O(1) - C(9) 1.374(3) O(2) - C(2) 1.208(3) O(11) - C(11) 1.237(3) O(15)- C(14) 1.417(3) N(12) - C(11) 1.321(3) N(12) - C(13) 1.446(3) C(2) > C(3) 1.458(3) C(3) - C(4) 1.342(4) C(3) > C(11) 1.494(4) C(4) - C(10) 1.422(4) C(5) - C(6) 1.374(4) C(5) - C(10) 1.395(4) C(6) - C(7) 1.391(3) C(7) - C(8) 1.378(4) C(8) - C(9) 1.374(4) C(9) - C(10) 1.393(3) C(13) - C(14) 1.499(3)


C(2) - O(1) - C(9) 122.88(19) C(11) - N(12) - C(13) 122.9(2) O(1) - C(2) - O(2) 115.6(2)

O(1) - C(2) - C(3) 117.1(2) O(2) - C(2) - C(3) 127.3(2) C(2) - C(3) - C(4) 119.9(2)

C(2) - C(3) - C(11) 121.6(2) C(4) - C(3) - C(11) 118.5(2) C(3) - C(4) - C(10) 122.0(2)

C(6) - C(5) - C(10) 120.5(2) C(5) - C(6) - C(7) 119.8(2) C(6) - C(7) - C(8) 120.9(2)

C(7) - C(8) - C(9) 118.5(2) O(1) - C(9) - C(8) 117.4(2) O(1) - C(9) - C(10) 120.4(2)

C(5) - C(10) - C(9) 118.1(2) O(11) - C(11) - N(12) 122.6(2) O(11) - C(11) - C(3) 19.6(2)

C(8) - C(9) - C(10) 122.2(2) C(4) - C(10) - C(5) 124.2(2) C(4) - C(10) - C(9) 117.8(2)

N(12) - C(11) - C(3) 117.8(2) N(12) - C(13) - C(14) 110.0(2) O(15) - C(14) - C(13) 108.0(2)


O(2) C(2) O(1) C(9) -179.7(2) C(3) C(2) O(1) C(9) -0.8(3)

O(1) C(2) C(3) C(11) -179.5(2) O(2) C(2) C(3) C(4) 179.1(3)

C(2) C(3) C(4) C(10) 0.1(4) C(11) C(3) C(4) C(10) 179.9(2)

C(2) C(3) C(11) N(12) -3.2(4) C(4) C(3) C(11) O(11) -2.8(4)

C(3) C(4) C(10) C(5) 179.0(2) C(3) C(4) C(10) C(9) 0.0(4)

C(6) C(5) C(10) C(4) -178.9(2) C(6) C(5) C(10) C(9) 0.1(4)

C(6) C(7) C(8) C(9) 0.3(4) C(7) C(8) C(9) O(1) 179.4(2)

C(8) C(9) O(1) C(2) -179.1(2) C(10) C(9) O(1) C(2) 1.0(3)

O(1) C(9) C(10) C(5) -179.6(2) C(8) C(9) C(10) C(4) 179.6(2)

O(11) C(11) N(12) C(13) -0.1(4) C(3) C(11) N(12) C(13) -180.0(2)

N(12) C(13) C(14) O(15) 55.7(3) C(8) C(9) C(10) C(5) 0.5(4)

144

O(1) C(2) C(3) C(4) 0.3(4) C(10) C(5) C(6) C(7) -0.4(4)

O(2) C(2) C(3) C(11) -0.7(4) C(5) C(6) C(7) C(8) 0.2(4)

C(2) C(3) C(11) O(11) 176.9(2) C(7) C(8) C(9) C(10) - 0.7(4)

C(4) C(3) C(11) N(12) 177.1(2) O(1) C(9) C(10) C(4) -0.5(4)

C(14) C(13) N(12) C(11) 162.2(2)

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