MOLECULAR FASE S Ó LIDA Y DIVERSIDAD QU ÍMICA … · Resonancia Magnética Nuclear de Protones y...

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0 INTRODUCCION A LA QUÍMICA ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA Y DIVERSIDAD MOLECULAR Guía de Trabajos Prácticos 2012 Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas Universidad Nacional de Rosario

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INTRODUCCION A LA

QUÍMICA ORGÁNICA EN

FASE SÓLIDA Y DIVERSIDAD

MOLECULAR

Guía de Trabajos Prácticos 2012

Facultad de Ciencias

Bioquímicas y Farmacéuticas

Universidad Nacional de Rosario

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INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA Y

DIVERSIDAD MOLECULAR

INDICE

I. PROGRAMA ANALÍTICO DE LA MATERIA 2

II. INTRODUCCIÓN 4

III. VENTAJAS DE LA SÍNTESIS EN FASE SÓLIDA 6

IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO

EN LABORATORIOS DE SÍNTESIS ORGÁNICA

EN FASE SÓLIDA 7

V. TRABAJO PRÁCTICO N° 1

MEDICIÓN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE

EL HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMÉRICO. 13

VI. TRABAJO PRÁCTICO N° 2

VERIFICACIÓN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES SOBRE

SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMÉRICO. 15

VII. TRABAJO PRÁCTICO N° 3

ACOPLAMIENTO DE ÁCIDO BENZOICO A SOPORTE SÓLIDO,

REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR

MICROONDAS 17

VIII. BIBLIOGRAFÍA 21

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INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA

Y DIVERSIDAD MOLECULAR

I. PROGRAMA ANALÍTICO DE LA MATERIA

Tema 1.

Principios de la Química Orgánica en Fase Sólida

Introducción a la química combinatoria. Su utilidad en el descubrimiento de fármacos.

Química Combinatoria en fase sólida. Características generales de soportes y ligantes.

Efecto del solvente. “Hinchamiento” de la resina

Tema 2.

Métodos para la producción de bibliotecas combinatorias

Síntesis en conjunto: método de mezclar y separar y otros de síntesis en mezclas.

Identificación del compuesto activo. Deconvolución, etiquetado. Síntesis en paralelo:

Pequeños aparatos. Multipin. Tea bags. Diversómeros.

Tema 3.

Avances recientes en la síntesis en fase sólida

Ureas, Carbamatos y Sulfonamidas. N-alquilación. C-alquilación. Formación de iminas

y aminación reductiva. Reacciones organometálicas. Cicloadiciones

Tema 4

La química orgánica en fase sólida en la preparación de bibliotecas de compuestos de

interés biológico

Química Combinatoria de moléculas pequeñas. Aplicación en síntesis de

benzodiazepinas, hidrantoínas, beta-lactamas, piperazidionas, etc. Síntesis en fase sólida

de Oligosacáridos. Reacciones de multicomponentes.

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Tema 5

Métodos analíticos en Química en Fase Sólida.

Espectroscopía Infrarroja y ultravioleta. Resonancia Magnética Nuclear de Protones y

Carbono 13. Técnicas de giro al ángulo mágico (MAS) y fase gel. Espectrometría de

masa.

Tema 6

Alternativas a la síntesis en fase sólida para la generación de bibliotecas combinatorias

Síntesis combinatoria en fase fluorada. Polímeros solubles. Reactivos unidos a soporte

sólido: Características y uso de los reactivos unidos a soporte sólido.

Tema 7

Técnicas de Purificación asistida por polímeros

Captores covalentes. Resina de captura y liberación. Reactivos secuestrantes (SER).

Reconocimiento molecular complementario logrado artificialmente. Captura covalente.

Tema 8

Estrategias modernas para la generación de diversidad

Síntesis orientada a la diversidad (DOS). Genética química. Síntesis orientada a la

diversidad (DOS). Reacciones en tándem. Híbridos de productos naturales y sintéticos.

DOS convergente para la producción de híbridos. Introducción a la Química

Combinatoria Dinámica.

Tema 9

Sistemas automatizados para la generación de bibliotecas de compuestos de interés

biólogico

Automatización y Semi-automatización en Química Combinatoria. Perspectivas futuras

de la Química Combinatoria.

4

II. INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas se han producido cambios importantes en las ciencias

biomédicas, motorizados por los avances logrados en biología molecular e ingeniería

genética. Gracias a los desarrollos en el área de la genómica y proteómica, se ha mejorado

sustancialmente nuestro entendimiento sobre los mecanismos a nivel molecular que rigen

los procesos relacionados con una gran cantidad de enfermedades. Estos avances han

llevado a la identificación de un sinnúmero de nuevos objetivos terapéuticos. A partir de

esto surge la necesidad cada vez más acuciante de establecer métodos prácticos, eficientes

y veloces para la generación de nuevas entidades químicas. La Química Combinatoria y el

conjunto de metodologías englobadas en la generación de Diversidad Molecular, han

adquirido una gran importancia en el área de descubrimiento y desarrollo de nuevos

fármacos. La esencia fundamental de estas disciplinas es la capacidad de generar un gran

número de compuestos químicos, colectivamente denominados biblioteca, en una forma

rápida y eficiente. Una de las maneras de lograr esto es mediante procesos de purificación

eficientes y sencillos, tal como se logra aplicando la química orgánica en fase sólida. La

velocidad se gana principalmente en la eliminación de pasos que consumen mucho

esfuerzo y tiempo. En la química orgánica en fase sólida, las estructuras se encuentran

inmovilizadas por uniones covalentes a polímeros insolubles en solventes orgánicos. De

esta manera, en una reacción de síntesis, el compuesto a transformar se encuentra unido al

soporte sólido y, al estar en una fase diferente al resto de los componentes, la purificación

del producto final puede realizarse por una simple filtración (Esquema 1).

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Esquema 1. Representación de los principales pasos de la síntesis en fase sólida.

Por otro lado, técnicas relacionadas como el uso de reactivos unidos a soporte sólido

(Esquema 2) y la purificación asistida por polímeros (Esquema 3), hacen de este conjunto

de estrategias la opción ideal para el desarrollo de diversidad molecular hacia la obtención

de compuestos con potencial actividad biológica.

Esquema 2. Utilización de reactivos unidos a soporte sólido en síntesis orgánica.

Esquema 3. Técnica de purificación asistida por polímeros.

La asignatura Introducción a la química orgánica en fase sólida y diversidad

molecular se la ha diseñado con el objetivo de complementar los conocimientos

adquiridos anteriormente en las asignaturas Química Orgánica y Química Orgánica

6

Superior a través de una asignatura electiva. Se intenta de esta manera ofrecer al alumno

las herramientas básicas relacionadas con las nuevas metodologías de aplicación en

química orgánica, como la química orgánica en fase sólida; así como también otros

aspectos recientes del proceso de diseño y desarrollo de nuevos medicamentos.

III. VENTAJAS DE LA SÍNTESIS EN FASE SÓLIDA

La síntesis orgánica en fase sólida es una disciplina relativamente nueva que, sin

embargo, ha tenido progresos significativos en los últimos años. Diversos factores influyen

en la popularidad que ha adquirido esta técnica:

Química Fácil. Las reacciones pueden estar completas en sólo tres pasos: adición de

reactivos, filtración y lavado de la resina.

Eliminación del proceso de purificación. Para cada paso de una síntesis en múltiples

etapas, la única purificación necesaria es un lavado de la resina; sólo el producto final de la

síntesis necesita ser purificado.

Manejo más seguro de sustancias tóxicas. Al estar unida a un soporte sólido una

molécula que en solución es altamente tóxica puede manejarse con mayor seguridad hasta

que la reacción finaliza.

Fácil automatización. La automatización en síntesis en fase sólida es más sencilla

debido a la simplicidad del procedimiento y el fácil manejo de las resinas.

Posibilita la utilización de solventes de alto punto de ebullición. A diferencia de la

química tradicional en solución, los solventes en las reacciones en fase sólida se eliminan

por filtración y no mediante evaporación. Por lo tanto, solventes de alto punto de

ebullición como dimetilsulfóxido o dimetilformamida se pueden usar sin problemas.

Facilita reacciones químicas dificultosas. Debido al aislamiento de los sitios de

reacción se crea un ambiente de “pseudo-dilución”, esto favorece las reacciones

7

intramoleculares (Ej: ciclaciones) en detrimento de las reacciones intermoleculares

(Esquema 4).

Evita reacciones de homoacoplamiento. Esta es una de las ventajas que más

relevancia ha adquirido en la actualidad, ya que se aplica a reacciones de acoplamiento

mediada por metales de transición. Debido a la separación espacial de los sustratos unidos

a la resina, es poco probable la formación de productos de homoacoplamiento.

Es más amigable con el medio ambiente que la química en solución. Disminuye el

volumen de desechos al disminuir la cantidad de solvente y fase estacionarias (sílica gel)

que se utilizan, ya que las purificaciones por extracción líquido-líquido o columnas

cromatográficas son mínimas.

Esquema 4. Comparación de las reacciones intramoleculares en solución y en fase sólida.

IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO EN

LABORATORIOS DE SÍNTESIS ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA

Las resinas utilizadas en fase sólida se clasifican en hidrofóbicas o hidrofílicas.

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El soporte sólido hidrofóbico más común son granos de poliestireno entrecruzado

con divinilbenceno (DVB). Podríamos considerar a las reacciones sobre soporte sólido

con este tipo de polímeros, como síntesis en fase gel, dado que el medio de reacción es

una resina altamente solvatada. La expansión del volumen de los granos de resina por

solvatación de su red polimérica se denomina hinchado, y es una característica muy

importante a evaluar en este tipo de reacciones. Los solventes pueden penetrar en

diferentes cantidades dentro de la resina, causando que el tamaño de los granos

aumente. Mientras las resinas hidrofóbicas se hinchan apropiadamente en solventes

apolares (aumentando de 3 a 8 veces el tamaño de sus granos), su hinchamiento es

pobre en solventes próticos polares tales como alcoholes y agua. El entrecruzamiento de

estas resinas es normalmente entre 1 y 2%, lo cual da una relación adecuada entre un

buen hinchamiento y estabilidad mecánica de los granos (bajos niveles de

entrecruzamieto resultan en granos que son muy frágiles). A ciertos intervalos, los

núcleos aromáticos de poliestireno poseen un grupo “G” que es la funcionalidad de

unión al sustrato de la reacción (Figura 1). Los granos de resina que se utilizan

comúnmente son partículas entre 90 y 200 m, esto los hace suficientemente grandes

para que un gran número de sitios de reacción se encuentren en un solo grano.

Figura 1. Representación de una resina de poliestireno entrecruzado con DVB.

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Las resinas hidrofílicas más comunes son las de polietilénglicol (PEG).

Generalmente, las reacciones en fase sólida se llevan a cabo en cartuchos de

polipropileno (Figura 2) equipados con un filtro del mismo material y un buzo para

agitación magnética. Las reacciones que requieren reflujo se llevan a cabo en material

de vidrio convencional.

Figura 2. Cartucho de polipropileno para reacciones en fase sólida

En las reacciones en fase sólida la agitación magnética se realiza de la manera

más lenta posible, para disminuir la destrucción mecánica de los granos de resina. En

este tipo de reacciones, la resina se “pre-hincha” agregándole el solvente unos 15

minutos antes del momento en el que se van a agregar los reactivos, de esta manera se

mejora el contacto entre los reactivos y los sitios de reacción dentro del polímero. La

filtración de la resina luego de finalizar la síntesis se realiza colocando el cartucho de

polipropileno en un distribuidor de vacío (Figura 3), lavando con los solventes

indicados en cada caso.

Figura 3. Distribuidor de vacío

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Monitoreo de las reacciones en síntesis sobre soporte polimérico.

El seguimiento de la reacción es un tema fundamental en química en fase sólida.

Al estar uno de los componentes unido a un soporte polimérico, las reacciones no

pueden controlarse por los métodos tradicionales utilizados en fase homogénea,

especialmente métodos tan simples y prácticos como la cromatografía en capa delgada

(CCD). Por lo tanto, el monitoreo de reacciones en fase sólida debe realizarse por

métodos alternativos.

También pueden dividirse en métodos “fuera del grano”, donde el enlace

producto-resina se rompe y lo que se analiza es la solución después de la ruptura; y los

métodos “en el grano”, donde uno o más granos son analizados directamente. Los

métodos “fuera del grano” son aquellos que se usan en la química orgánica clásica. Las

limitaciones de este método son: la necesidad de la ruptura del enlace producto-resina,

lo cual puede tomar horas y no permite el rápido monitoreo de la reacción. Los reactivos

usados para la ruptura, pueden contaminar la solución, requiriendo una purificación

previa a la determinación analítica. Además, algunos intermediarios pueden ser

sensibles a las condiciones de ruptura, impidiendo en tal caso el monitoreo.

Para evitar estos inconvenientes se han desarrollado algunas técnicas que permiten

determinar el avance de una reacción sin necesidad de producir la separación entre el

compuesto y la resina (métodos “en el grano”).

Los métodos más usuales para el seguimiento de reacciones en fase sólida son los

ensayos colorimétricos. Un ejemplo de estos métodos es el test de la ninhidrina o test de

Kaiser para determinar aminas primarias. Es muy sensible y detecta la presencia de

concentraciones muy bajas de aminas primarias sobre el soporte sólido. En el test de

Kaiser, unos pocos miligramos de resina se extraen de la reacción, se lavan y se tratan

con una solución etanólica de ninhidrina y fenol, seguido por tratamiento de una

11

solución de KCN en piridina a 120ºC por 5 min. Si los granos se tornan azul intenso, se

evidencia la presencia de amina primaria libre sobre el soporte, mientras que si

mantiene su color original estos grupos no estarán presentes en el soporte (Esquema 5).

Esquema 5. Representación del test de Kaiser.

La espectroscopía infrarroja, es un método rápido y simple para la determinación

cualitativa de ciertos grupos funcionales sobre el soporte insoluble. Útil

fundamentalmente para el progreso de transformaciones químicas, donde los

intermediarios tienen absorciones en el IR bien resueltas e intensas.

Los espectros de resonancia magnética nuclear en fase gel de protones de

moléculas unidas a soporte polimérico usualmente muestran bandas muy anchas debido

al movimiento restringido de las mismas. En el caso RMN de 13

C en fase gel, las

señales suelen estar lo suficientemente aisladas como para ofrecer la información

necesaria para ayudar a la elucidación estructural. En la preparación de las muestras

para RMN de 13

C en fase gel, se colocan 50-80 mg de resina en un tubo de RMN

convencional y se agregan unos 0.5 mL de CDCl3 para obtener un gel, el cual se

homogeiniza por sonicación.

Usando métodos espectrofotométricos, se puede hacer una estimación de los

rendimientos de manera indirecta. El método más efectivo es aquel que requiere la

presencia del protector Fmoc en la molécula unida al polímero. El Fmoc tiene la

particularidad de reaccionar como piperidina para formar un aducto dibenzofulveno-

piperidina que absorbe a aproximadamente 300 nm. De esta manera, una vez producido

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el acoplamiento se toma una alícuota pesada de resina, se desprotege con piperidina y

midiendo la absorbancia al ultravioleta se puede determinar la cantidad de Fmoc

incorporada y, por lo tanto, la cantidad de compuesto que ha unido a la resina.

Determinación de la carga de la resina.

La carga teórica de la resina se determina asumiendo la completa conversión del

sustrato unido a la resina, y calculando de acuerdo a la siguiente ecuación:

carga teóricade la resina =

carga de resina de partida

1 +(carga de res. de partida x peso ganado o perdido en g/mol de la resina)1000

13

V. TRABAJO PRÁCTICO N° 1

MEDICIÓN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE EL

HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMÉRICO.

OBJETIVOS:

Se determinará la capacidad de hinchamiento de diferentes solventes sobre la

resina. Para ello utilizaremos resina de Wang, y mediremos el hinchamiento con tres

solventes muy usados en síntesis orgánica como son: diclorometano (DCM), acetato de

etilo (AcOEt) y metanol (MeOH).

DISCUSIÓN:

La solvatación de la resina usada es crucial para una reacción rápida y completa.

Cuando los granos de resina no están bien hinchados en el solvente, esto puede resultar

en una reacción lenta y con rendimientos bajos. Esto tiene que ver con propiedades

físicas del solvente que podrían proporcionar interacciones no covalentes que dan como

resultado un mejor o peor hinchamiento. Por lo tanto un estudio semicuantitativo

examinando la capacidad de hinchamiento del solvente a utilizar en la reacción, es una

práctica útil. Un buen hinchamiento, en inglés swelling, posibilitará un buen acceso del

reactivo a la funcionalidad reactiva unida a la resina.

PROCEDIMIENTOS:

1) Pesar en tres cartuchos 200 mg de resina de Wang (sustitución: 1.1 mmol/g) en cada

uno.

2) Medir y anotar la altura alcanzada en cada cartucho.

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3) Tapar la base de cada cartucho y agregar en cada uno 2 mL de los diferentes

solventes: a) DCM, b) AcOEt, c) MeOH.

4) Tapar cada uno de los cartuchos con un septo o con parafilm.

5) Agitar con vórtex a 600 rpm durante 30 seg.

6) Dejar reposar durante 10 min.

7) Quitar el septo y la tapa de la base del cartucho, y filtrar el solvente por gravedad.

8) Medir la nueva altura para cada uno de los solventes.

9) Completar la siguiente tabla:

Experimento

Solvente

(2 mL)

Altura de la

resina antes del

exp. (mm)

Altura de la

resina después

del exp. (mm)

Diferencia

(mm)

A

DCM

B

AcOEt

C

MeOH

CONCLUSIONES:

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VI. TRABAJO PRÁCTICO N° 2

VERIFICACIÓN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES SOBRE

SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMÉRICO.

OBJETIVOS:

Determinar el avance de la reacción en sustratos anclados en soporte polimérico.

Para ello se realizará un test de Kaiser, se preparará una muestra para RMN 13

C en fase

gel, y se realizará un espectro de IR.

A) TEST DE KAISER EN SOPORTE SÓLIDO: Detección de aminas primarias. El

ensayo se utiliza para monitorizar de forma cualitativa la presencia de aminas primarias.

PROCEDIMIENTO:

1) Aplicar sobre unos cuantos granos de resina seca previamente colocados en un

tubo de vidrio, 2 gotas de cada una de las soluciones detalladas a continuación.

Solución A: 1g de ninhidrina en 10 ml de etanol.

Solución B: 80g de fenol disueltos en 20 ml de etanol.

Solución C: 2 ml de solución 0,001M de KCN diluída en 100 ml de piridina.

2) Realizar este mismo procedimiento con unos granos de resina que no tienen amina

primaria libre para usarlos de control.

3) Luego se colocan en estufa a 120°C durante 5 minutos.

4) Observar la coloración obtenida:

Test +: Los granos de resina toman una coloración azul-violeta oscuro.

Test -: Los granos de resina quedan amarillos o sin color

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B) REALIZACIÓN DE UN ESPECTRO DE IR CON LA MUESTRA UNIDA AL

SOPORTE POLIMÉRICO: Observación de determinados grupos funcionales que nos

permitan asegurar la presencia de un compuesto sobre la resina. El equipo que se

utilizará es un espectrómetro de IR marca Shimadzu modelo Prestige 21.

PROCEDIMIENTO:

1) Preparar la pastilla de KBr: En este caso particular, en el que el compuesto se

encuentra unido al soporte polimérico se utiliza una concentración aproximada de 3 mg

de resina y 100 mg de KBr. Para ello se pesan en un mortero de ágata dichas cantidades

y luego se mezclan uniformemente. Se coloca la mezcla en una Prensa y se aplica sobre

ésta, vacío y presión para lograr una pastilla adecuada.

2) Realizar un espectro blanco sin muestra.

3) Realizar el espectro con la muestra.

4) Procesar los datos obtenidos para obtener el espectro de IR. Analizar dicho espectro.

CONCLUSIONES:

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VII. TRABAJO PRÁCTICO N° 3

ACOPLAMIENTO DE ÁCIDO BENZOICO A SOPORTE SÓLIDO,

REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR

MICROONDAS

OBJETIVOS:

Este trabajo permite introducir los conceptos de síntesis orgánica en fase sólida a

través de la reacción de acoplamiento de un sustrato (ácido benzoico) a resinas de uso

habitual en este tipo de síntesis (por ejemplo, resina de Wang). Este práctico incluye una

comparación entre diferentes técnicas de acoplamiento, además de introducir métodos

de separación entre el compuesto y la resina, y un cálculo del rendimiento en síntesis en

fase sólida.

DISCUSIÓN:

Una de las reacciones más comunes en fase sólida involucra el acoplamiento de un

ácido (Ej. aminoácido) a una resina comercial de poliestireno usando

diisopropilcarbodiimida (DIC) como reactivo acoplante y como catalizador se utiliza

dimetilaminopiridina (DMAP).

En este trabajo se empleará este método convencional de acoplamiento para unir

ácido benzoico a la resina de Wang, variando las condiciones térmicas para comparar la

eficiencia de dicho acoplamiento. Para ello se realizarán reacciones a temperatura

ambiente, a reflujo y utilizando calentamiento por microondas.

Para realizar una comparativa entre métodos cada comisión realizará la reacción

bajo condiciones diferentes siguiendo las indicaciones de la guía, y luego se compararán

los resultados obtenidos por cada comisión.

PROCEDIMIENTOS:

Como soporte sólido usaremos la resina comercial estándar de poliestireno tipo

Wang (sustitución resina de partida: 1.1 mmoles/g, Esquema 4). La resina 1 se hincha

en una mezcla de solventes DCM /dimetilformamida (DMF) 1:1. Luego se agrega un

exceso de 3 equiv. de DIC y posteriormente 3 equiv. de ácido benzoico (2), por último

cantidades catalíticas de DMAP. La mezcla de reacción se agitará bajo diversas

condiciones en microondas, reflujo y a temperatura ambiente, la efectividad del

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acoplamiento se determinará por espectroscopía Infrarroja. El porcentaje de ácido

acoplado se determinará mediante la separación de 3 de la resina tratándolo con ácido

trifluoracético (TFA). Este procedimiento se lleva a cabo agregando a 3 una mezcla de

TFA al 10 % en DCM y agitando esta mezcla por 30 min. a temperatura ambiente.

Finalmente, se filtra por succión, se lava con DCM, se evapora el solvente, se seca bajo

presión reducida, se pesa el ácido benzoico (2) y se determina el porcentaje que se unió

a la resina.

Esquema 4

Condiciones que se probarán:

A) Comisión Nº 1: Acoplamiento estándar a temperatura ambiente.

B) Comisión Nº 2: Calentamiento térmico con microondas en sistema cerrado.

C) Comisión Nº 3: Acoplamiento bajo sistema de reflujo.

A) Comisión Nº 1: Acoplamiento unión éster a temperatura ambiente:

Se coloca en un cartucho de polipropileno 100 mg de resina de Wang (0.1 g, sustitución

resina de partida: 0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles), se le agregan 2 ml de la mezcla de

solvente DCM/DMF 1:1, luego agitando se agregan a cada uno 3 equiv. de DCC (56

mg, 0.27 mmoles), 3 equiv. de ácido benzoico (34 mg, 0.27 mmoles) y por último

cantidades catalíticas de DMAP, se continúa agitando sin variar la temperatura. Se deja

agitando 1 día y luego se filtra el solvente, se lava la resina con DCM, MeOH y AcOEt,

tres veces con 1.5 ml cada uno y se seca al vacío. Finalmente se pesa la resina seca en

un balón, se agregan 3 mL de TFA al 10 % en DCM y se calcula el porcentaje de ácido

benzoico acoplado al soporte sólido, luego de pesar el ácido obtenido. Completar la

Tabla 1 con el resultado obtenido:

19

Tabla Nº 1

Tiempo (horas) T [°C] Peso obtenido (mg) acoplamiento (%)

t.a

La reacción de acoplamiento también se monitoreará convenientemente por

espectroscopía infrarroja, se observará el incremento de la intensidad de la absorción del

grupo carbonilo a 1720 cm-1.

B) Calentamiento con microondas en sistema cerrado

Se coloca 100 mg (0.1 g, sustitución resina de partida: 0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles) de

resina de Wang y 2 ml de DCM/DMF (1:1), dentro del tubo para microondas. Luego se

agregan 3 equiv. de DCC (56 mg, 0.27 mmoles), 3 equiv. de ácido benzoico (34 mg,

0.27 mmoles) y por último cantidades catalíticas de DMAP. Se agita el tubo durante 15

min. en sistema cerrado en microondas, fijando la temperatura a 90ºC, la potencia a 100

W. Finalizado este tiempo, se corta la reacción, se filtra, se lava 3 veces con DCM,

MeOH, AcOEt y se seca al vacío. Finalmente, se coloca la resina en un balón, se pesa y

se separa por tratamiento con TFA al 10% en DCM durante 30 min. Se calcula el

porcentaje de ácido benzoico acoplado al soporte sólido. Se coloca el valor obtenido en

la Tabla 2.

Tabla Nº 2

MW-Potencia

[W]

Tiempo

(min)

T

[°C]

Peso obtenido

(mg)

acoplamiento

(%)

100 15 90

C) Comisión Nº 3: Acoplamiento bajo sistema de reflujo.

Se coloca en un balón 100 mg de resina de Wang (0.1 g, sustitución resina de partida:

0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles), se le agregan 4 ml de la mezcla de solvente DCM/DMF

1:1, luego, con agitación continua, se agregan 3 equiv. de DCC (56 mg, 0.27 mmoles), 3

equiv. de ácido benzoico (34 mg, 0.27 mmoles) y por último cantidades catalíticas de

DMAP. Se le adapta un refrigerante y se calienta la mezcla a reflujo durante 3 h.

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Finalizado ese tiempo, se espera que alcance temperatura ambiente, se filtra el solvente,

se lava la resina con DCM, metanol (MeOH) y acetato de etilo (AcOEt), tres veces con

1.5 ml cada uno y se seca al vacío. Finalmente, se pesa la resina seca en un balón, se

agregan 3 mL de TFA al 10 % en DCM durante 30 min. y se calcula el porcentaje de

ácido benzoico acoplado al soporte sólido, luego de pesar el ácido obtenido. Colocar el

resultado obtenido en la Tabla 3.

Tabla Nº 3

Tiempo

(h)

T

[°C]

Peso obtenido

(mg)

acoplamiento

(%)

3

REACTIVOS Y SOLVENTES:

Resina de Wang

DIC

DMAP

Ácido benzoico

DCM

Metanol

Acetato de Etilo

DMF

TFA

KBr

MATERIALES

Tubo para microondas

Agitador magnético

Cartucho de polipropileno

Probeta

I. BIBLIOGRAFÍA

21

- Química Combinatoria. Metodologías relacionadas con la generación de

diversidad molecular; Furlán, R.L.E. y Mata, E.G.; Editorial Fondo de Cultura

Económica, México, 2012, ISBN 978-607-16-0670-9

- A Practical Guide to Combinatorial Chemistry; A.W. Czarnik y S.H. DeWitt;

American Chemical Society, Washington, 1997.

- Mata, E.G. Ciencia Hoy 1997, 40, páginas 10-18.

- Mata E.G. Industria y Química (Asociación Química Argentina) 1997, Nº 330, pág

36.

- The Combinatorial Index; B.A. Bunin; Academic Press, San Diego, 1998.

- Combinatorial Chemistry, N.K. Terrett; Oxford Univ. Press, Oxford, 1998.

- Solid-Phase Synthesis and Combinatorial Technologies; P.F. Seneci; Wiley

Interscience, New York, 2000.

- Combinatorial Chemistry A Practical Approach, Fenniri, H.; Oxford Univ. Press:

Oxford, 2000.

- Solid-Phase Organic Syntheses; A.W. Czarnik, Editor; vol. 1; Wiley Interscience,

New York, 2001.

- Handbook of Combinatorial Chemistry; Nicolaou, K. C., Hanko, R., Hartwig, W.,

Editores, Wiley-VCH, Weinheim, 2002.

- Organic Synthesis on Solid Phase; F. Zaragoza; 2da. Edición; Wiley-VCH,

Weinheim, 2003.

- Combinatorial Synthesis of Natural Product-Based Libraries; Boldi, A.M., Editor,

Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, 2006.

- Combinatorial Chemistry: From Theory to Application; Bannwarth, W.; Hinzen,

B., Editores, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.