Estudio teórico de compuestos heterociclos polihaloalquilados
Se sintetizó heterociclos cromona no reportados en la literatura, a partir de 3-metil-2-trifluorometilcromona (A), tomando en cuenta metodologías de síntesis experimentales factibles de realizar, se planteó dos tipos de reacciones, la primera desarrolló la síntesis de cromonas sustituidas en posició...
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2021
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| description | Se sintetizó heterociclos cromona no reportados en la literatura, a partir de 3-metil-2-trifluorometilcromona (A), tomando en cuenta metodologías de síntesis experimentales factibles de realizar, se planteó dos tipos de reacciones, la primera desarrolló la síntesis de cromonas sustituidas en posición 6 (1) y una segunda, la formación de nuevos pirazoles (2) a partir de la apertura del anillo de 3-metil-6-nitro-2-trlfluorometilcromona. Se consiguió nitrar la posición 6 del anillo, obteniéndose 3-metil-6-nitro-2-trifluormetilcromona (1a) como un sólido de color amarillo, con un rendimiento del 81% y el compuesto se caracterizó utilizando espectroscopia IR y de RMN de 1H. A partir de 1a se realizó una reducción del grupo nitro a amina para obtener 6-amino-3-metil-2-trifluorometilcromona (1b), se aplicó condiciones de Sandmeyer para sintetizar 6-bromo-3-metil-2-trifluorometilcromona (1c). Estos resultados fueron comparados con valores calculados utilizando el nivel de teoría semiempirico PM6/ZDO, simulando espectros de Infrarrojo y de desplazamientos químicos de 1H. Por otra parte, se ensayaron condiciones de reacción para aperturar el anillo cromona de 1a para acceder a pirazoles, sin embargo no fueron efectivos los ensayos realizados. El procedimiento utilizado aplicó metodologías reportadas para compuestos de similar estructura como 6-nitro-2-trifluorometilcromona (B) que utilizan hidrazina, tiosemicarbazida y 5-amino-2-metil-1-fenilpirazol como nucleófilos, iniciando el ataque nucleofílico en posición 2 de la cromona. Sin embargo, 1a no evidencio formación de pirazoles con ninguno de los nucleófilos mencionados anteriormente. Por lo tanto se abordó un estudio teórico de estados de transición que evidencian para los nucleófilos tiosemicarbazida y 5-amino-2-metil-1-fenilpirazol, energías en el primer estado de transición mayores que B, en este sentido se sugiere como un motivo significativo por el que no se dio la reacción. Asimismo, al comparar 1a con B, muestran aproximadamente la misma energía de activación. En este sentido, para aclarar esta aparente divergencia, se recurrió a realizar cálculos de reactividad electrofílica usando funciones de Fukui que permiten evidenciar la reactividad local de 1a y B. El compuesto B tiene una relación f+/f- de 5,49 y 1a un valor de 1,49, esta relación evidencia el valor de mayor de la relación f+/f-, más susceptible a sufrir ataque por parte de un nucleófilo. Por lo tanto, la reacción para formar B es efectiva que para obtener los pirazoles 2a-c. En este sentido, los cálculos químico cuánticos resultan un complemento idóneo para sugerir y entender la reactividad en compuestos estructuralmente relacionados. |
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A partir de 1a se realizó una reducción del grupo nitro a amina para obtener 6-amino-3-metil-2-trifluorometilcromona (1b), se aplicó condiciones de Sandmeyer para sintetizar 6-bromo-3-metil-2-trifluorometilcromona (1c). Estos resultados fueron comparados con valores calculados utilizando el nivel de teoría semiempirico PM6/ZDO, simulando espectros de Infrarrojo y de desplazamientos químicos de 1H. Por otra parte, se ensayaron condiciones de reacción para aperturar el anillo cromona de 1a para acceder a pirazoles, sin embargo no fueron efectivos los ensayos realizados. El procedimiento utilizado aplicó metodologías reportadas para compuestos de similar estructura como 6-nitro-2-trifluorometilcromona (B) que utilizan hidrazina, tiosemicarbazida y 5-amino-2-metil-1-fenilpirazol como nucleófilos, iniciando el ataque nucleofílico en posición 2 de la cromona. Sin embargo, 1a no evidencio formación de pirazoles con ninguno de los nucleófilos mencionados anteriormente. Por lo tanto se abordó un estudio teórico de estados de transición que evidencian para los nucleófilos tiosemicarbazida y 5-amino-2-metil-1-fenilpirazol, energías en el primer estado de transición mayores que B, en este sentido se sugiere como un motivo significativo por el que no se dio la reacción. Asimismo, al comparar 1a con B, muestran aproximadamente la misma energía de activación. En este sentido, para aclarar esta aparente divergencia, se recurrió a realizar cálculos de reactividad electrofílica usando funciones de Fukui que permiten evidenciar la reactividad local de 1a y B. El compuesto B tiene una relación f+/f- de 5,49 y 1a un valor de 1,49, esta relación evidencia el valor de mayor de la relación f+/f-, más susceptible a sufrir ataque por parte de un nucleófilo. Por lo tanto, la reacción para formar B es efectiva que para obtener los pirazoles 2a-c. En este sentido, los cálculos químico cuánticos resultan un complemento idóneo para sugerir y entender la reactividad en compuestos estructuralmente relacionados.Chromone heterocycles not reported in the literature were synthesized. In this sense 3-methyl-2-trifluoromethylchromone (A) was used as initial substrate, taking into account experimental synthesis methodologies reports by Avendaño et.al. Two types of reactions were performed; the first one developed the synthesis of substituted chromones at position 6 (1) and a second one, the formation of new pyrazoles (2) from the opening of the ring of 3-methyl-6-nitro-2-trifluoromethylchromone. Position 6 of the ring was nitrate, obtaining 3-methyl-6-nitro-2-trifluormethylchromone (1a) as a yellow solid, with yield of 87%. The compound la was characterized by IR and 1H - NMR spectroscopy. Obtaining compound 1a was developed for a reduction of the nitro to amine group (6-amino-3-methyl-2-trifluoromethylchromone 1b). Sandmeyer conditions were applied to synthesize 6-bromo-3-methyl-2-trifluoromethylchromone (1c). These results were compared to values calculated using the PM6/ZDO semi-empirical theory level, simulating infrared spectra and 1H chemical displacements. Otherwise, reaction conditions were tested to open chromone ring of 1a to access pyrazoles, however the tests were not effective. The method used was applying reported methodologies for compounds of similar structure such as 6-nitro-2-trifluoromethylchromone (B) to use hydrazine, thiosemicarbazide and 5-amino-2-methyl-1-phenylpirazole as nucleophiles, initiating nucleophilic attack at second position of chromone. However, the chemical compound 1a did not show pyrazoles formation with any of the nucleophiles mentioned above. Therefore, a theoretical study of transition states that evidence the nucleophiles: thiosemicarbazide and 5-amino-2-methyl-1-phenylpirazole, energies in the first transition state are greater than B, in this sense suggested as a significant reason why the reaction was not given. Also, when comparing 1a to B, they show approximately the same activation energy. In this sense, to clarify this apparent divergence, electrophilic reactivity calculations were used using Fukui functions that show the local reactivity between 1a and B. Compound B has an f+/f- relation of 5.49 and 1a a value of 1.49, this relation shows the higher value of the f+/f- ratio, more susceptible to attack by a nucleophile. Therefore, the reaction to form B is effective to obtain pyrazoles 2a-c. In this sense, quantum chemical calculations are an ideal complement to suggest and understand reactivity in structurally related compounds.Quito: UCEAlcívar León, Christian David2021-07-26T17:51:09Z2021-07-26T17:51:09Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis97 páginasapplication/pdfVallejos Jurado, E. S. (2021). Estudio teórico de compuestos heterociclos polihaloalquilados. [Trabajo de titulación previo a la obtención del Título de Químico. Carrera de Química]. UCEBIBLIOTECA GENERAL- CIENCIAS QUÍMICAShttp://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/24016spahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio de la Universidad Central del Ecuadorinstname:Universidad Central del Ecuadorinstacron:UCE2024-12-11T12:08:20Zoai:dspace.uce.edu.ec:25000/24016Institucionalhttp://www.dspace.uce.edu.ec/Universidad públicahttps://www.uce.edu.ec/http://www.dspace.uce.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:24872024-12-11T12:08:20Repositorio de la Universidad Central del Ecuador - Universidad Central del Ecuadorfalse |
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