LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA III

Piridinas

N N N N

Cuando se sustituye un CH del benceno por un átomo de N se obtiene la piridina. Todos los átomos están en estado de hibridación sp2.

Como puede apreciarse en las formas resonantes la piridina es un heterociclo p-deficiente y reacciona preferentemente con nucleófilos.

PIRIDINA

ACIDEZ Y BASICIDAD

• La piridina es básica y en disolución acuosa ácida el protón se une al par electrónico no enlazante del átomo de nitrógeno generando un catión piridinio, que continúa conservando la aromaticidad porque contiene 6 electrones pi (4n+2, n=1).

PIRIDINASLa mayoría de los métodos existentes para sintetizar piridinas conducen inicialmente a dihidro y tetrahidropiridinas que se convierten fácilmente en piridinas mediante reacciones de deshidrogenación y eliminación.Para síntesis de las piridinas existen diferentes métodos por ejemplo:

* Síntesis de Hantzsch

* Síntesis de Guareschi y Torpe

SÍNTESIS DE HANTZSCH

Esta ruta es para obtener dihidropiridinas y piridinas con patrones de sustitución. Es factible utilizar aminas primarias para obtener 1,4-dihidropiridinas sustituidas en la posición 1.

MECANISMO DE REACCIÓN

SÍNTESIS DE GUARESCHI Y TORPE

Es una variante de la síntesis de Hantzsch, en la que se emplean β-cetoésteres y amidas o ésteres del ácido cianoacético y amoniaco y se obtienen piridinas directamente, pues el estado de oxidación de los reactantes es mayor.

MECANISMO DE REACCIÓN

APLICACIÓN INDUSTRIAL

Journal of Saudi Chemical Society

* Síntesis y evaluación antimicrobiana de nuevo piridina[2,1 b] derivados de 1,3,4-tiadiazol imidazo.

INTRODUCCIÓN La creciente prevalencia de Gram multirresistente positivo y

Gram negativas continúa dando impulso a las la búsqueda y el descubrimiento de nuevos agentes antimicrobianos activos frente a estos patógenos .

En los biheterociclos que contienen piridina , tiadiazoles y cromona, se han encontrado anillos para exhibir un potencial antimicrobiano, psicotrópicos y actividades antiinflamatorias y también heterociclos que contienen 1,3,4 – tiadiazol son ejemplos bien conocidos de perfil biológico antimicrobiano

PARTE EXPERIMENTAL

Todos los productos químicos y disolventes fueron suministrados por Merck Aldrich,

los disolventes utilizados fueron destilados para tener una mayor pureza de estos y se les retiro el H2O.

Las reacciones se controlaron con la ayuda de cromatografía en capa fina utilizando un pre-revestido de hojas de aluminio con gel de sílice GF254 Espesor 0,2 mm (E. Merck) y sistemas de disolventes de (5:04:01); tolueno-acetato de etilo, Ácido fórmico y (09:01); benceno-acetona.

Los puntos de fusión de los compuestos sintetizados se registraron en la Veego (VMP-MP) aparato de punto de fusión.

Espectro IR fue adquirida en un espectrómetro Shimadzu Infra Rojo.

PARTE EXPERIMENTAL

QUÍMICALa ruta de síntesis del compuesto: 5,5 - piridina - 2 ,5 - diilbis ( 1,3,4 - tiadiazol - 2 - amina ), se preparó por calentamiento a reflujo y la ciclación de piridina - 2 , 5 -ácido dicarboxílico a partir del tratamiento con tiosemicarbazida en presencia de oxicloruro de fósforo.

Está establecido que esta reacción se desarrolla a través del intermediario iminotiadiazol, el cual se somete a deshidrociclación para formar el producto deseado.

Los factores electrónicos y estéricos en la quinta posición de 2 - amino - 5 -sustituido-1 ,3,4- tiadiazol son cruciales para determinar lacurso de su reacción .

QUÍMICASe encontró que el rendimiento se encuentra en un rango de 46 % -70 % .

La síntesis compuestos se recristalizaron en el sistema disolvente apropiadofísicamente y evaluado .

Así, la alquilación de este tiadiazol se produce en la tercer nitrógeno con un anillo posterior, más cercano para formar un sistema heterocíclico de nitrógeno .

Se encontró rendimiento a estar en un rango de 46% -70%. La síntesiscompuestos se recristalizaron en el sistema disolvente apropiadofísicamente y evaluado.

FARMACOLOGÍA: ACTIVIDAD ANTIMICROBIANALos compuestos sintetizados , fueron seleccionados por su actividad antimicrobiana utilizando el método de difusión en agar de cuenta en placa.

Tanto los cultivos bacterianos de B. pumillus, S. aureus, V. cholerae, E. coli, P. mirabilis y P. aeruginosa, fueron sembrados en medio de agar nutritivo y el cultivo de hongos de C. albicans, fue utilizado para su estudio, el medio de cultivo de Dextrosa – Sabouraud.

Los compuestos sintetizados de piridinas, se probo su actividad antibacteriana utilizando el cultivo de B. pumillus, S. aureus, V. cholerae, E. coli, P. mirabilis y P. aeruginosa.

Fueron comparados con un control positivo, con el medicamento estándar (Ampicilina 50 mcg / ml) y para la actividad antifúngica utilizando el cultivo de C. albicans en contra el medicamento estándar (Anfotericina B ; 50 mcg / ml) .

Por otra parte de acuerdo con el control negativo, el DMSO derramado sobre la placa. El DMSO fue usado como un solvente de todos los compuestos y como un control.

El vertido esterilizado del Agar Nutritivo fue dejado solidificar en cajas- PetriTodos los compuestos sintetizados fueron puestos en secuencia en las cajas con la ayuda de una micropipeta y se dejo difundir por una hora.

Para las actividades antibacteriales y antifúngicas , todas las cajas – Petri fueron incubadas a 37 °C por 24 horas y a 28°C por 48 horas respectivamente.

Las zonas de inhibición fue observada alrededor de la placa después de la respectiva incubación y siguiendo la zona de inhibición la cual fue medida y calculado el porcentaje de inhibición, comparando la potencia de cada prueba con el compuesto sintetizado con el antibiótico y antifúngico estándar.

FARMACOLOGÍA: ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA

• Los derivados finales sintetizados de imidazo – tiadiazol mostraron un perfil potencial contra varios microorganismos .

• Los compuestos sintetizados 4 ( a) , 4 ( b ) , 4 ( f ) , 4 ( h ) y 4 ( k ) mostraron una buena actividad antimicrobiana contra todas las cepas

• Fuera de estos compuestos , 4 ( a) mostro una actividad máxima contra B.pumillus ( 95,1 % ) , P. aeruginosa ( 94,6 % ) , V. cholerae ( 91,0 % ) , S. aureus (88,8 % ) , y P. mirabilis ( 87,8 % ) al compararse con la ampicilina que es un medicamentos estándar .

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El compuesto 4 ( h ) mostró la inhibición máxima frente a S. aureus ( 92,0 % ) en comparación a otros compuestos sintetizados y también mostró una buena inhibición frente a C. albicans ( 84,7 % ) .

El compuesto 4 ( f ) se encontró que era más activo en contra de E. coli y P.mirabilis y mostró ( 93,2 % y 90,7 % ) de inhibición , respectivamente . También este compuesto 4 (f) mostró máxima actividad frente a C. albicans ( 87,8 %).

Los compuestos 4 ( b ) y 4 ( k) mostraron buena actividad frente a B. pumillus (85,2 % ) , P. mirabilis ( 83,5 % ) , S. aureus ( 82,7 % ) , C. albicans ( 79,9 % ) y V.cholera ( 90,1%) ) , P. aeruginosa ( 82,1 % ) y B. pumillus ( 81,7 % ) .

El Compuesto 4 ( a) se encontró que era el derivado más prometedor de imidazo-tiadiazol como antibacteriano y el compuesto 4 ( f ) fue la más activa contra los hongos cepa C. albicans con la inhibición de 87,8 %.

TABLA 1

• En total fueron once derivados sintetizados que contiene imidazo - tiadiazol fracción 4 (a- k), que eran procesados por la actividad antibacteriana contra el medicamento estándar ampicilina y la actividad antifúngica frente a anfotericina B como el medicamento estándar.

CONCLUSIONES

CONCLUSIÓN Entre los compuestos sintetizados , 4 ( a) , 4 ( b ) , 4 ( f ) , 4 ( h ) y 4 ( k ) se

encontraron que son los mas prometedores candidatos contra B.pumillus, S.aureus , V. cholerae , E. coli , P. mirabilis , P. aeruginosa y C. albicans.

Diferentes sustituciones y la diversidad estructural de los compuestos reportados desempeñan un papel destacado en su perfil biológico. El porcentaje de inhibición de todos los compuestos se determinó mediante la observación de la zona de inhibición formado después de 24 horas de incubación durante 48 horas, por lo que determinaron actividad antibacteriana y actividades antifúngicas .

CONCLUSIÓN Gracias a la Instalación de instrumentos , de la Universidad de Panjab

Chandigarh, para proporcionar IR , 1H - RMN , y los datos del espectro de masas y microbiológicos que pertenecen a la sección del Departamento de Biotecnología, Bioinformática y Farmacia, para hacer uso de las instalaciones y así lograr la síntesis de diversos compuestos con gran actividad biológica.

E. coli

C. albicans

P. aeruginosaS. aureus

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

•Bhardwaj, Varun. et al., Synthesis, and antimicrobial evaluation of new pyridine imidazo [2,1b]-1,3,4-thiadiazole derivatives. Journal of Saudi Chemical Society (2013).

•GIRAL, Francisco, Productos Químicos y Farmacéuticos, Vol. 3. Aliciclos, •Heterociclos Naturales, Ed. Atlante, México, 1956.

•AVILA, Z., et al, Química Orgánica: Experimentos con un Enfoque Ecológico, México, Ed: Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNAM.