SÍNTESIS DE IMIDAZOLES

[pic 1][pic 2]Síntesis de Imidazoles

Jovana Monserrat Olmos Cerón

NUA: 137672. Universidad de Guanajuato. División de Ciencias Naturales y Exactas. Laboratorio de Química Orgánica III. Jm.olmosceron@ugto.mx

ABSTRACT: En esta práctica se llevó a cabo la síntesis del imidazol utilizando un aldehído aromático aplicando calentamiento convencional. El producto se logró sintetizar mediante la reacción de Debus-Radziszewski, utilizando como reactivos de partida bencilo, acetato de amonio y benzaldehído teniendo como catalizador ácido acético glacial. Se obtuvo un sólido blanco-amarillento con un porcentaje de rendimiento de 89.86% y un punto de fusión experimental correspondiente a 275 °C. Los imidazoles tienen muchas aplicaciones en el área biomédica, entre una de las más importantes se encuentra su uso como agentes antitumorales [1].

INTRODUCCIÓN

En la actualidad los compuestos heterociclos han obtenido una mayor importancia debido a la diversidad de propiedades farmacológicas que presentan, entre estos compuestos de importancia destacan los imidazoles [2]. Los imidazoles son compuestos heterocíclicos aromáticos, que tienen alta energía de resonancia, pueden actuar como anfolitos y poseen estructuras deslocalizadas simétricas, dichas características son las que le aportan propiedades biológicas [3].

El imidazol es un sólido amarillo pálido de punto de fusión de 89 °C y punto de

ebullición de 256 °C, es un heterociclo plano de cinco átomos con dos nitrógenos en las posiciones 1 y 3, todos los átomos del heterociclo presentan una hibridación sp2, por lo cual el anillo tiene una apreciable energía de resonancia. El imidazol presenta un comportamiento combinado entre el pirrol (por el NH) y la piridina (por el N) [4].

Los imidazoles son el bloque de construcción clave para una variedad de compuestos, tienen papeles cruciales en las funciones de moléculas biológicamente importantes [1]. Los imidazoles son la base de biomoléculas altamente significativas, incluida la biotina, el aminoácido esencial histidina, la histamina, los alcaloides de la pilocarpina y otros alcaloides, que han demostrado exhibir actividades biológicas interesantes como la antimicrobiana, anticriptocócica, inhibición del óxido nítrico sintasa y actividades citotóxicas. También se ha descubierto que los derivados de imidazol poseen muchas propiedades farmacológicas y están ampliamente implicados en procesos bioquímicos [5].

El imidazol fue sintetizado por primera vez en 1858 por Heinrich Debus a partir de amoníaco y glioxal. Originalmente los imidazoles eran llamados glioxalinas, el nombre imidazol fue introducido por Arthur Hantzsch. Actualmente, una de las reacciones más utilizadas para la obtención de imidazoles es la reacción de Debus-Radziszewski, la cual se lleva a cabo a partir de un dicarbonilo, un aldehído y amoníaco. Una modificación de este método general es donde un equivalente de amoníaco es reemplazado por una amina, lo que proporciona imidazoles N- sustituidos con buenos rendimientos [6].

OBJETIVOS

Comprender la síntesis de dos diferentes imidazoles variando el aldehído y metodología con el objetivo de analizar el efecto de la naturaleza electrónica.

MECANISMO DE REACCIÓN

El mecanismo de reacción se propone a continuación:[pic 3]

El mecanismo de reacción propuesto para la síntesis de imidazol, donde el amonio se descompone al calentarlo a amoníaco, la principal fuente de nitrógeno, en una reacción que reacciona con bencilo para formar nuestras formas reactivas, condensando con benzaldehído, liberando 2 moléculas de agua en ambos procesos, seguido de ciclación por adición intermolecular, dejando otra molécula de agua en el proceso, obteniendo así el imidazol correspondiente.

PROCEDIMIENTO

Primero, se agregó gr de bencilo y gr de acetato de amonio a un matraz bola o pera de 25 ml. Posteriormente, se adicionó a la solución benzaldehído ( gr) y ácido acético glaciar (10 ml). Se calentó a reflujo la mezcla de reacción en baño de arena por 2 horas.  Después, se dejó enfriar dicha mezcla y se vertió a un vaso de precipitado con agua-hielo (20 ml). Se ajustó el pH de la mezcla de reacción a pH=6 con hidróxido de amonio al 26% y se obtuvo el sólido. Finalmente, se purificó el sólido por recristalización en etanol.

DISCUSIÓN Y RESULTADOS

Gracias al nitrógeno con el par de electrones no compartidos que tiene el anillo de imidazol, se pueden llevar a cabo todo tipo de reacciones, ya que este nitrógeno actúa como nucleófilo y puede reaccionar fácilmente con el electrófilo. Saber esto nos facilita realizar diferentes síntesis para obtener este imidazol como producto final, por ejemplo, la síntesis de Debus-Radziszewski es un buen método para la reacción de múltiples componentes. Los compuestos obtenidos a partir de la síntesis de imidazol son de gran importancia biológica y se utilizan tanto en medicina como en agricultura.

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