Universidad Católica del Norte Facultad de Ciencias Departamento de Ciencias Farmacéuticas
Síntesis del 3-METIL-1-FENIL-1,2DIHIDROPIRAZOL-5-ONA Natalia Araya Araya H - Lorena Cortés H
[email protected] Miércoles 0 !unio de "0# $ro%esor &a'( )andra Fuentes *illalo+os *illalo+os Ayudante( ,illian ,illian )aaedra !o%re !o%re
1. INTROD TRODU UCCIÓN
Los deriados de piraol han sido o+/eto de muchas inestigaciones médicas principalmente orientadas a determinar las potenciales propiedades %armacol1gicas. 2n e%ecto el n3cleo piraol est4 presente en numerosos compuestos con actiidad +iol1gica incluyendo drogas tan e5itosas como Cele+re5. Adem4s Adem4s los piraoles son usados como drogas para el tratamiento de la ansiedad como antipiré antipiréticos ticos analgésicos analgésicos y antiin%l antiin%lamat amatorios orios y est4 demostrado demostrado 6ue presentan presentan actiidad actiidad antimicro+iana y antiparasitaria. antiparasitaria. 78 78 Los deriados m4s importantes del piraol son realmente las piraolonas. La antipirina es uno de los %4rmacos masantiguos y su nom+re se re%iere a sus propiedades antipiréticas la +utaolina es otra piraolona tautomera 6uese usa como anti-in%lamatorio en padecimientos reum4ticos. 7"8
Fig. 1: 2structura de los anillos piraol y piraolona.
Aun6ue se han desarrollado ariados métodos para o+tener piraoles el método m4s conocido es la reacci1n de hidracinas con compuestos 9-dicar+on:licos donde muchas eces la reacci1n origina una mecla de regiois1meros de+ido a 6ue la reactiidad de los grupos car+onilos no es lo 1
su%icientemente distinta. ;na modi%icaci1n del método inolucra el reemplao del compuesto 9dicar+on:lico por <=-etinilcetonas o <-cetoésteres 6ue permiten un control mucho m4s riguroso de la regioselectiidad. >tro método importante es la cicloadici1n 9-dipolar de diaoalcanos o nitriloiminas con ole%inas o al6uinos. 2sta reacci1n tiene aplicaciones limitadas en la s:ntesis de piraoles a causa de 6ue los 9-dipolos son di%:ciles de preparar y por6ue son potencialmente e5plosios pero es un método altamente regioselectio. 2n este la+oratorio se reali1 la s:ntesis del compuesto 9-metil--%enil-"-dihidropiraol-?-ona mediante la s:ntesis de acetoacetato de elo y fenilhidrazina con un sistema de reujo.
Fig. 2: Mecanismo simpli%icado del compuesto 9-metil--%enil-"-dihidropiraol-?-ona
2.- HIÓT!"I"
Al hacer reaccionar de acetoacetato de elo y fenilhidrazina se o+tendr4 el compuesto 9-metil-%enil-"-dihidropiraol-?-ona
#.- O$%!TI&O"
O'(etivo general )intetiar 3-mel-1-fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona por condensación de acetoacetato de elo y fenilhidrazina
O'(etivos es)ec*+icos
Determinar el punto de %usi1n como criterio de purea.
Descri+ir y comparar las +andas caracter:sticas del compuesto o+tenido en el espectro B.
Calcular el porcenta/e de rendimiento.
2
,.- T!RI/!" 0 TODO":
2n un matra de %ondo redondo de "?mL se aadieron #ml de acetoacetato de etilo y " ml de %enilhidraina posteriormente se instal1 el sistema de re%lu/o con agitaci1n continua adem4s se utili1 un recipiente met4lico con arena so+re una manta cale%actora a "0-90C por el tiempo de una hora contada a partir de 6ue empe1 a caer la primera gota del l:6uido en re%lu/o. Finalmente se de/a en%riar a temperatura am+iente el producto de color ro/io ertiéndolo en un aso precipitado de ?0mL 6ue contenga 0 mL de he 5ano esta mecla se en%r:a a una temperatura de 0C de/4ndolo una semana para %ormar el s1lido re6uerido. 2l s1lido o+tenido se llea a un mortero de 4gata donde se mecl1 con +romuro de potasio esta mecla se llea al disco de tro6uel donde se prepar1 la pastilla a analiar %inalmente en el espectro%ot1metro.
ateriales Matra redondo de "? mL Manta cale%actora Becipiente con arena *asos precipitados Mangueras Agitador magnético )istema de re%lu/o Mortero de 4gata Discos del tro6uel o molde
Reactivos Acetoacetato de etilo Fenilhidraina He5ano
$rensa 2spectro%ot1metro
. R!"U/TDO" 0 DI"CU"IÓN
3
Fig. 3. Reacción de acetoacetato de elo y fenilhidrazina con ormación de 3-mel-1-fenil-1,2 dihidropirazol 5-ona
Fig.,. Mecanismo de la reacci1n de 3-mel-1-fenil-1,2 dihidropirazol 5-ona
C3lc4los: Moles te1ricos .# g de acetoacetato de etilo y .9? g %enilhidraina Acetoacetato de etilo( # g E 90 gEmol G 56512# 7ol 8reactivo li7itante9 Fenilhidraina( 9? g E 0. gEmol G 56512 7ol ( Bendimiento te1rico( 00"9 moles de acetoacetato de etilo 5 & mol de acetoacetato de etilo E mol de 9-metil--%enil-"-dihidropiraol-?-ona' 5 I"0 gEmol Bendimiento te1rico G 261, g
"e o't4vo 165 g de )rod4cto J rendimiento( " g 500 E "g G ;
!
A partir de acetoacetato de etilo y de %enilhidraina se prepar1 9-metil--%enil-"-Dihidropiraol-?ona con contin3a agitaci1n durante una hora a re%lu/o. 2l calor hace 6ue ocurra una reacci1n de condensaci1n donde el nitr1geno de la amina m4s le/ano al enlace con el %enil de la %enilhidracina act3a como nucle1%ilo ya 6ue es m4s +4sico por6ue no tiene resonancia ni impedimento estérico atacando al car+ono del car+onilo m4s parcialmente positio del acetoacetato de etilo luego ocurre el ata6ue de la amina unido al %enil al car+onilo saliendo as: el grupo éster de la molécula y ocurriendo la ciclaci1n %ormando luego de arios pasos %inalmente el anillo de piraol un heterociclo de ? miem+ros con dos hetero4tomos de nitr1geno.
$osteriormente el producto se irti1 en he5ano y se cristali1 a una temperatura de 0C .Luego de una semana se o+ser1 un producto de color ca%é ro/io con una masa de " g 6ue e6uialen a un ?#J de rendimiento el cual est4 muy cerca al alor de lo te1rico 6ue es #0J.
Deter7inación del )4nto de +4sión . $ara eri%icar si nuestro producto se encontra+a puro se midi1 el punto de %usi1n .;n compuesto org4nico puro %unde usualmente en un rango de %usi1n muy estrecho & normalmente un grado o menos' en cam+io un compuesto menos puro presenta un rango m4s amplio hasta 0-"0C generalmente m4s +a/o 6ue uno puro 78 . Komando en cuenta esto es 6ue es posi+le a%irmar 6ue nuestro producto no se encontra+a totalmente puro ya 6ue el punto de %usi1n %ue de 0C y seg3n lo te1rico el 9-metil--%enil-"-Dihidropiraol-?-ona %unde entre "0 a ""C .2sto nos dice 6ue era necesario continuar su puri%icaci1n y recristaliar en etanol-agua.
n3lisis de es)ectro IR: $or ultimo para caracteriar nuestro producto o+tenido se reali1 por espectroscopia n%raro/a &B'. $ara llearlo a ca+o primero se prepar1 la muestra usando mortero de 4gata y r para dispersar la muestra &(I'.A continuaci1n se mont1 el sistema de pieas met4licas y se introdu/o la muestra molturada en el interior del dispositio para ser introducida en la prensa y se de/1 la muestra sometida a presi1n y al ac:o durante ? minutos tiempo su%iciente para o+tener nuestro comprimido y ser usado en el espectr1metro B.
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!s)ectro IR teórico:
Fig. 5: "spectro #R de la 3-mel-1-fenil-1,2 dihidropirazol -5-ona
Espectro IR obtenido en el laboratorio
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Al >+serar el espectro B de nuestro producto o+tenido se puede apreciar la tensi1n N-H a los 9900 cm- de la amina pero adem4s se caracteria por ser una +anda muy ancha e intensa 6ue si +ien las aminas arom4ticas se caracterian por presentar este tipo de +andas m4s intensas 6ue las ali%4ticas al comparar con el espectro te1rico isi+lemente este a+arca mucho m4s lo mismo sucede con la tensi1n CG> a los #00 cm- y la tenci1n CGC del arom4tico %enil desde los ?0#00 cm- los cuales se o+seran muy anchos y con escasa intensidad en comparaci1n a nuestro re%erente por lo 6ue esto nos rea%irma 6ue nuestro compuesto no result1 ser puro ya 6ue en e de presentar +andas +astante de%inidas y +ien separadas este presenta +andas de a+sorci1n anchas y de escasa resoluci1n al contener impureas.
.- CONC/U"IÓN 2n este pr4ctico se lle1 a ca+o la o+tenci1n de 9-metil--%enil-"-Dihidropiraol-?-ona mediante re%lu/o utiliando %enilhidraina y acetoacetato de etilo como reactios. >+teniendo un rendimiento de ?#J. )in em+argo recurriendo a los criterios de purea como punto de %usi1n y analiando su espectro in%rarro/o &B' es 6ue se logr1 corro+orar 6ue nuestro producto o+tenido %ue de +a/a purea de lo 6ue se puede concluir 6ue la puri%icaci1n no %uncion1 a la per%ecci1n siendo necesario una recristaliaci1n.
<. R!F!R!NCI" 78 $a6uette. Fundamentos de Ou:mica Heterociclica. $ag( P"-P %
7"8 ;niersidad austral de Chile escuela de 6u:mica y %armacia. Carlos ustos."09 798 ;niersidad del *alle de Mé5ico Campus Chapultepec Formaci1n de piraoles. Me5ico * semesrte. 78 nstituto politécnico nacional Me5ico. sa:as Qod:ne Amador M45imo srael )egura Mano. "0
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