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INTRODUCCION A LA QUMICA ORGNICA EN
FASE SLIDA Y DIVERSIDAD MOLECULAR
Gua de Trabajos Prcticos 2012
Facultad de Ciencias Bioqumicas y FarmacuticasUniversidad
Nacional de Rosario
AB
AB
ABAB
B BCBB
CC
C
A
BC
A B C AB
AB
ABAB
ABC
CC
BB
B
+
CB
B C
AB
ABAB
ABC
CC
BB
B CB
B C
C
B
BC C
B
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INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA EN FASE SLIDA Y
DIVERSIDAD MOLECULAR
INDICE
I. PROGRAMA ANALTICO DE LA MATERIA 2 II. INTRODUCCIN 4
III. VENTAJAS DE LA SNTESIS EN FASE SLIDA 6 IV. CONSIDERACIONES
GENERALES PARA EL TRABAJO
EN LABORATORIOS DE SNTESIS ORGNICA EN FASE SLIDA 7
V. TRABAJO PRCTICO N 1 MEDICIN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE
EL HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMRICO. 13
VI. TRABAJO PRCTICO N 2 VERIFICACIN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES
SOBRE SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMRICO. 15
VII. TRABAJO PRCTICO N 3 ACOPLAMIENTO DE CIDO BENZOICO A SOPORTE
SLIDO, REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR
MICROONDAS 17
VIII. BIBLIOGRAFA 21
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INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA EN FASE SLIDA
Y DIVERSIDAD MOLECULAR
I. PROGRAMA ANALTICO DE LA MATERIA
Tema 1. Principios de la Qumica Orgnica en Fase Slida
Introduccin a la qumica combinatoria. Su utilidad en el
descubrimiento de frmacos. Qumica Combinatoria en fase slida.
Caractersticas generales de soportes y ligantes. Efecto del
solvente. Hinchamiento de la resina
Tema 2. Mtodos para la produccin de bibliotecas combinatorias
Sntesis en conjunto: mtodo de mezclar y separar y otros de sntesis
en mezclas. Identificacin del compuesto activo. Deconvolucin,
etiquetado. Sntesis en paralelo: Pequeos aparatos. Multipin. Tea
bags. Diversmeros.
Tema 3. Avances recientes en la sntesis en fase slida Ureas,
Carbamatos y Sulfonamidas. N-alquilacin. C-alquilacin. Formacin de
iminas y aminacin reductiva. Reacciones organometlicas.
Cicloadiciones
Tema 4 La qumica orgnica en fase slida en la preparacin de
bibliotecas de compuestos de inters biolgico Qumica Combinatoria de
molculas pequeas. Aplicacin en sntesis de benzodiazepinas,
hidrantonas, beta-lactamas, piperazidionas, etc. Sntesis en fase
slida de Oligosacridos. Reacciones de multicomponentes.
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Tema 5
Mtodos analticos en Qumica en Fase Slida. Espectroscopa
Infrarroja y ultravioleta. Resonancia Magntica Nuclear de Protones
y Carbono 13. Tcnicas de giro al ngulo mgico (MAS) y fase gel.
Espectrometra de masa.
Tema 6 Alternativas a la sntesis en fase slida para la generacin
de bibliotecas combinatorias Sntesis combinatoria en fase fluorada.
Polmeros solubles. Reactivos unidos a soporte slido: Caractersticas
y uso de los reactivos unidos a soporte slido.
Tema 7
Tcnicas de Purificacin asistida por polmeros Captores
covalentes. Resina de captura y liberacin. Reactivos secuestrantes
(SER). Reconocimiento molecular complementario logrado
artificialmente. Captura covalente.
Tema 8 Estrategias modernas para la generacin de diversidad
Sntesis orientada a la diversidad (DOS). Gentica qumica. Sntesis
orientada a la diversidad (DOS). Reacciones en tndem. Hbridos de
productos naturales y sintticos. DOS convergente para la produccin
de hbridos. Introduccin a la Qumica Combinatoria Dinmica.
Tema 9 Sistemas automatizados para la generacin de bibliotecas
de compuestos de inters bilogico Automatizacin y Semi-automatizacin
en Qumica Combinatoria. Perspectivas futuras de la Qumica
Combinatoria.
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II. INTRODUCCIN
En las ltimas dcadas se han producido cambios importantes en las
ciencias
biomdicas, motorizados por los avances logrados en biologa
molecular e ingeniera
gentica. Gracias a los desarrollos en el rea de la genmica y
protemica, 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 identificacin de un sinnmero de nuevos objetivos
teraputicos. A partir de
esto surge la necesidad cada vez ms acuciante de establecer
mtodos prcticos, eficientes
y veloces para la generacin de nuevas entidades qumicas. La
Qumica Combinatoria y el
conjunto de metodologas englobadas en la generacin de Diversidad
Molecular, han
adquirido una gran importancia en el rea de descubrimiento y
desarrollo de nuevos
frmacos. La esencia fundamental de estas disciplinas es la
capacidad de generar un gran
nmero de compuestos qumicos, colectivamente denominados
biblioteca, en una forma
rpida y eficiente. Una de las maneras de lograr esto es mediante
procesos de purificacin
eficientes y sencillos, tal como se logra aplicando la qumica
orgnica en fase slida. La
velocidad se gana principalmente en la eliminacin de pasos que
consumen mucho
esfuerzo y tiempo. En la qumica orgnica en fase slida, las
estructuras se encuentran
inmovilizadas por uniones covalentes a polmeros insolubles en
solventes orgnicos. De
esta manera, en una reaccin de sntesis, el compuesto a
transformar se encuentra unido al
soporte slido y, al estar en una fase diferente al resto de los
componentes, la purificacin
del producto final puede realizarse por una simple filtracin
(Esquema 1).
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Esquema 1. Representacin de los principales pasos de la sntesis
en fase slida.
Por otro lado, tcnicas relacionadas como el uso de reactivos
unidos a soporte slido
(Esquema 2) y la purificacin asistida por polmeros (Esquema 3),
hacen de este conjunto
de estrategias la opcin ideal para el desarrollo de diversidad
molecular hacia la obtencin
de compuestos con potencial actividad biolgica.
Esquema 2. Utilizacin de reactivos unidos a soporte slido en
sntesis orgnica.
Esquema 3. Tcnica de purificacin asistida por polmeros.
La asignatura Introduccin a la qumica orgnica en fase slida y
diversidad
molecular se la ha diseado con el objetivo de complementar los
conocimientos
adquiridos anteriormente en las asignaturas Qumica Orgnica y
Qumica Orgnica
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Superior a travs de una asignatura electiva. Se intenta de esta
manera ofrecer al alumno
las herramientas bsicas relacionadas con las nuevas metodologas
de aplicacin en
qumica orgnica, como la qumica orgnica en fase slida; as como
tambin otros
aspectos recientes del proceso de diseo y desarrollo de nuevos
medicamentos.
III. VENTAJAS DE LA SNTESIS EN FASE SLIDA
La sntesis orgnica en fase slida es una disciplina relativamente
nueva que, sin
embargo, ha tenido progresos significativos en los ltimos aos.
Diversos factores influyen
en la popularidad que ha adquirido esta tcnica:
Qumica Fcil. Las reacciones pueden estar completas en slo tres
pasos: adicin de
reactivos, filtracin y lavado de la resina.
Eliminacin del proceso de purificacin. Para cada paso de una
sntesis en mltiples
etapas, la nica purificacin necesaria es un lavado de la resina;
slo el producto final de la
sntesis necesita ser purificado.
Manejo ms seguro de sustancias txicas. Al estar unida a un
soporte slido una
molcula que en solucin es altamente txica puede manejarse con
mayor seguridad hasta
que la reaccin finaliza.
Fcil automatizacin. La automatizacin en sntesis en fase slida es
ms sencilla
debido a la simplicidad del procedimiento y el fcil manejo de
las resinas.
Posibilita la utilizacin de solventes de alto punto de
ebullicin. A diferencia de la
qumica tradicional en solucin, los solventes en las reacciones
en fase slida se eliminan
por filtracin y no mediante evaporacin. Por lo tanto, solventes
de alto punto de
ebullicin como dimetilsulfxido o dimetilformamida se pueden usar
sin problemas.
Facilita reacciones qumicas dificultosas. Debido al aislamiento
de los sitios de
reaccin se crea un ambiente de pseudo-dilucin, esto favorece las
reacciones
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intramoleculares (Ej: ciclaciones) en detrimento de las
reacciones intermoleculares
(Esquema 4).
Evita reacciones de homoacoplamiento. Esta es una de las
ventajas que ms
relevancia ha adquirido en la actualidad, ya que se aplica a
reacciones de acoplamiento
mediada por metales de transicin. Debido a la separacin espacial
de los sustratos unidos
a la resina, es poco probable la formacin de productos de
homoacoplamiento.
Es ms amigable con el medio ambiente que la qumica en solucin.
Disminuye el
volumen de desechos al disminuir la cantidad de solvente y fase
estacionarias (slica gel)
que se utilizan, ya que las purificaciones por extraccin
lquido-lquido o columnas
cromatogrficas son mnimas.
Esquema 4. Comparacin de las reacciones intramoleculares en
solucin y en fase slida.
IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO EN
LABORATORIOS DE SNTESIS ORGNICA EN FASE SLIDA Las resinas
utilizadas en fase slida se clasifican en hidrofbicas o
hidroflicas.
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El soporte slido hidrofbico ms comn son granos de poliestireno
entrecruzado
con divinilbenceno (DVB). Podramos considerar a las reacciones
sobre soporte slido
con este tipo de polmeros, como sntesis en fase gel, dado que el
medio de reaccin es
una resina altamente solvatada. La expansin del volumen de los
granos de resina por
solvatacin de su red polimrica se denomina hinchado, y es una
caracterstica muy
importante a evaluar en este tipo de reacciones. Los solventes
pueden penetrar en
diferentes cantidades dentro de la resina, causando que el tamao
de los granos
aumente. Mientras las resinas hidrofbicas se hinchan
apropiadamente en solventes
apolares (aumentando de 3 a 8 veces el tamao de sus granos), su
hinchamiento es
pobre en solventes prticos polares tales como alcoholes y agua.
El entrecruzamiento de
estas resinas es normalmente entre 1 y 2%, lo cual da una
relacin adecuada entre un
buen hinchamiento y estabilidad mecnica de los granos (bajos
niveles de
entrecruzamieto resultan en granos que son muy frgiles). A
ciertos intervalos, los
ncleos aromticos de poliestireno poseen un grupo G que es la
funcionalidad de
unin al sustrato de la reaccin (Figura 1). Los granos de resina
que se utilizan
comnmente son partculas entre 90 y 200 m, esto los hace
suficientemente grandes
para que un gran nmero de sitios de reaccin se encuentren en un
solo grano.
Figura 1. Representacin de una resina de poliestireno
entrecruzado con DVB.
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Las resinas hidroflicas ms comunes son las de polietilnglicol
(PEG).
Generalmente, las reacciones en fase slida se llevan a cabo en
cartuchos de
polipropileno (Figura 2) equipados con un filtro del mismo
material y un buzo para
agitacin magntica. Las reacciones que requieren reflujo se
llevan a cabo en material
de vidrio convencional.
Figura 2. Cartucho de polipropileno para reacciones en fase
slida
En las reacciones en fase slida la agitacin magntica se realiza
de la manera
ms lenta posible, para disminuir la destruccin mecnica de los
granos de resina. En
este tipo de reacciones, la resina se pre-hincha agregndole 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 reaccin
dentro del polmero. La
filtracin de la resina luego de finalizar la sntesis se realiza
colocando el cartucho de
polipropileno en un distribuidor de vaco (Figura 3), lavando con
los solventes
indicados en cada caso.
Figura 3. Distribuidor de vaco
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Monitoreo de las reacciones en sntesis sobre soporte
polimrico.
El seguimiento de la reaccin es un tema fundamental en qumica en
fase slida.
Al estar uno de los componentes unido a un soporte polimrico,
las reacciones no
pueden controlarse por los mtodos tradicionales utilizados en
fase homognea,
especialmente mtodos tan simples y prcticos como la cromatografa
en capa delgada
(CCD). Por lo tanto, el monitoreo de reacciones en fase slida
debe realizarse por
mtodos alternativos.
Tambin pueden dividirse en mtodos fuera del grano, donde el
enlace
producto-resina se rompe y lo que se analiza es la solucin
despus de la ruptura; y los
mtodos en el grano, donde uno o ms granos son analizados
directamente. Los
mtodos fuera del grano son aquellos que se usan en la qumica
orgnica clsica. Las
limitaciones de este mtodo son: la necesidad de la ruptura del
enlace producto-resina,
lo cual puede tomar horas y no permite el rpido monitoreo de la
reaccin. Los reactivos
usados para la ruptura, pueden contaminar la solucin,
requiriendo una purificacin
previa a la determinacin analtica. Adems, algunos intermediarios
pueden ser
sensibles a las condiciones de ruptura, impidiendo en tal caso
el monitoreo.
Para evitar estos inconvenientes se han desarrollado algunas
tcnicas que permiten
determinar el avance de una reaccin sin necesidad de producir la
separacin entre el
compuesto y la resina (mtodos en el grano).
Los mtodos ms usuales para el seguimiento de reacciones en fase
slida son los
ensayos colorimtricos. Un ejemplo de estos mtodos 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
slido. En el test de
Kaiser, unos pocos miligramos de resina se extraen de la
reaccin, se lavan y se tratan
con una solucin etanlica de ninhidrina y fenol, seguido por
tratamiento de una
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solucin de KCN en piridina a 120C 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 estarn presentes en
el soporte (Esquema 5).
Esquema 5. Representacin del test de Kaiser.
La espectroscopa infrarroja, es un mtodo rpido y simple para la
determinacin
cualitativa de ciertos grupos funcionales sobre el soporte
insoluble. til
fundamentalmente para el progreso de transformaciones qumicas,
donde los
intermediarios tienen absorciones en el IR bien resueltas e
intensas.
Los espectros de resonancia magntica nuclear en fase gel de
protones de
molculas unidas a soporte polimrico usualmente muestran bandas
muy anchas debido
al movimiento restringido de las mismas. En el caso RMN de 13C
en fase gel, las
seales suelen estar lo suficientemente aisladas como para
ofrecer la informacin
necesaria para ayudar a la elucidacin estructural. En la
preparacin de las muestras
para RMN de 13C 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 sonicacin.
Usando mtodos espectrofotomtricos, se puede hacer una estimacin
de los
rendimientos de manera indirecta. El mtodo ms efectivo es aquel
que requiere la
presencia del protector Fmoc en la molcula unida al polmero. 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 alcuota 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.
Determinacin de la carga de la resina.
La carga terica de la resina se determina asumiendo la completa
conversin del
sustrato unido a la resina, y calculando de acuerdo a la
siguiente ecuacin:
carga tericade 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
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V. TRABAJO PRCTICO N 1 MEDICIN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE
EL
HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMRICO.
OBJETIVOS:
Se determinar 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 sntesis orgnica como son: diclorometano
(DCM), acetato de
etilo (AcOEt) y metanol (MeOH).
DISCUSIN:
La solvatacin de la resina usada es crucial para una reaccin
rpida y completa.
Cuando los granos de resina no estn bien hinchados en el
solvente, esto puede resultar
en una reaccin lenta y con rendimientos bajos. Esto tiene que
ver con propiedades
fsicas del solvente que podran 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 reaccin, es una
prctica til. Un buen hinchamiento en ingls swelling, posibilitar
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 (sustitucin:
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.
5) Agitar con vrtex a 600 rpm durante 30 seg.
6) Dejar reposar durante 30 min.
7) Quitar el septo y la tapa de la base del cartucho, y
colocarlo en un tubo de mayor
dimetro. Tapar dicho tubo.
8) Agitar 60 seg. en vrtex a 1800 rpm.
9) Medir la nueva altura para cada uno de los solventes.
10) Completar la siguiente tabla:
Experimento
Solvente (2 mL)
Altura de la resina antes del
exp. (mm)
Altura de la resina despus del exp. (mm)
Diferencia (mm)
A
DCM
B
AcOEt
C
MeOH
CONCLUSIONES:
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VI. TRABAJO PRCTICO N 2 VERIFICACIN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES
SOBRE
SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMRICO.
OBJETIVOS:
Determinar del avance de la reaccin en sustratos anclados en
soporte polimrico.
Para ello se realizar un test de Kaiser, se preparar una muestra
para RMN 13C en fase
gel, y se realizar un espectro de IR.
A) TEST DE KAISER EN SOPORTE SLIDO: Deteccin 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 continuacin.
Solucin A: 1g de ninhidrina en 10 mL de etanol.
Solucin B: 80g de fenol disueltos en 20 ml de etanol.
Solucin C: 2 ml de solucin 0,001M de KCN diludas 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 120C durante 5 minutos.
4) Observar la coloracin obtenida:
Test +: Los granos de resina toman una coloracin azul-violeta
oscuro.
Test -: Los granos de resina quedan amarillos o sin color
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B) REALIZACIN DE UN ESPECTRO DE IR CON LA MUESTRA UNIDA AL
SOPORTE POLIMRICO: Observacin de determinados grupos funcionales
que nos permitan asegurar la presencia de un compuesto sobre la
resina. El equipo que se
utilizar es un espectrmetro 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 polimrico se utiliza una concentracin
aproximada de 3 mg
de resina y 100 mg de KBr. Para ello se pesan en un mortero de
gata dichas cantidades
y luego se mezclan uniformemente. Se coloca la mezcla en una
Prensa y se aplica sobre
ste vaco y presin, 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 PRCTICO N 3 ACOPLAMIENTO DE CIDO BENZOICO A SOPORTE
SLIDO, REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR
MICROONDAS
OBJETIVOS:
Este trabajo permite introducir los conceptos de sntesis orgnica
en fase slida a travs de la reaccin de acoplamiento de un sustrato
(cido benzoico) a resinas de uso habitual en este tipo de sntesis
(por ejemplo, resina de Wang). Este prctico incluye una comparacin
entre diferentes tcnicas de acoplamiento, adems de introducir
mtodos de separacin entre el compuesto y la resina, y un clculo del
rendimiento en sntesis en fase slida.
DISCUSIN: Una de las reacciones ms comunes en fase slida
involucra el acoplamiento de un
cido (Ej. aminocido) a una resina comercial de poliestireno
usando diisopropilcarbodiimida (DIC) como reactivo acoplante y como
catalizador se utiliza dimetilaminopiridina (DMAP).
En este trabajo se emplear este mtodo convencional de
acoplamiento para unir cido benzoico a la resina de Wang, variando
las condiciones trmicas para comparar la eficiencia de dicho
acoplamiento. Para ello se realizarn reacciones a temperatura
ambiente, a reflujo y utilizando calentamiento por microondas.
Para realizar una comparativa entre mtodos cada comisin realizar
la reaccin bajo condiciones diferentes siguiendo las indicaciones
de la gua, y luego se compararn los resultados obtenidos por cada
comisin.
PROCEDIMIENTOS:
Como soporte slido usaremos la resina comercial estndar de
poliestireno tipo Wang (sustitucin resina de partida: 1.1 mmoles/g,
Esquema 4). La resina 1 se hincha en una mezcla de solventes DCM
/dimetilformamida (DMF) 9:1. Luego se agrega un exceso de 3 equiv.
de DIC y posteriormente 5 equiv. de cido benzoico (2), por ltimo
cantidades catalticas de DMAP. La mezcla de reaccin se agitar bajo
diversas condiciones en microondas, reflujo y a temperatura
ambiente, la efectividad del
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acoplamiento se determinar por espectroscopa Infrarroja. El
porcentaje de cido acoplado se determinar mediante la separacin de
3 de la resina tratndolo con cido trifluoractico (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 succin, se lava con DCM, se evapora el
solvente, se seca bajo presin reducida, se pesa el cido benzoico
(2) y se determina el porcentaje que se uni a la resina.
Esquema 4
Condiciones que se probarn: A) Comisin N 1: Acoplamiento estndar
a temperatura ambiente. B) Comisin N 2: Calentamiento trmico con
microondas en sistema cerrado. C) Comisin N 3: Acoplamiento bajo
sistema de reflujo.
A) Comisin N 1: Acoplamiento unin ster a temperatura
ambiente:
Se coloca en un cartucho de polipropileno 100 mg de resina de
Wang (0.1 mg, sustitucin resina de partida: 1.1 mmoles/g, 0.11
mmoles), se le agregan 3 ml de la mezcla de solvente DCM/DMF 9:1,
luego agitando se agregan a cada uno 3 equiv. de
DIC (52 L, 0.33 mmoles), 5 equiv. de cido benzoico (70 mg, 0.55
mmoles) y por ltimo cantidades catalticas de DMAP, se contina
agitando sin variar la temperatura. Se deja agitando 1 da 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 vaco. Finalmente se
pesa la resina seca en un baln, se agregan 3 mL de TFA al 10 % en
DCM y se calcula el porcentaje de cido benzoico acoplado al soporte
slido, luego de pesar el cido obtenido. Completar la Tabla 1 con el
resultado obtenido:
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Tabla N 1
Tiempo (horas) T [C] Peso obtenido (mg) acoplamiento (%) t.a
La reaccin de acoplamiento tambin se monitorear convenientemente
por espectroscopa infrarroja, se observar el incremento de la
intensidad de la absorcin del grupo carbonilo a 1720 cm-1.
B) Calentamiento con microondas en sistema cerrado
Se coloca 100 mg (0.1 mg, sustitucin resina de partida: 1.1
mmoles/g, 0.11 mmoles) de resina de Wang y 3 ml de DCM/DMF (9:1),
dentro del tubo para microondas. Luego se agregan 3 equiv. de DIC
(52 L, 0.33 mmoles), 5 equiv. de cido benzoico (70 mg, 0.55 mmoles)
y por ltimo cantidades catalticas de DMAP. Se agita el tubo durante
15 min. en sistema cerrado en microondas, fijando la temperatura a
90C, la potencia a 100 W. Finalizado este tiempo se corta la
reaccin se filtra se lava con DCM, MeOH, AcOEt, 3 veces y se seca
al vaco. Finalmente se coloca la resina en un baln, se pesa y se
separa por tratamiento con TFA al 10% en DCM durante 30 min. Se
calcula el porcentaje de cido benzoico acoplado al soporte slido.
Se coloca el valor obtenido en la Tabla 2.
Tabla N 2
MW-Potencia [W]
Tiempo (min)
T [C]
Peso obtenido (mg)
acoplamiento (%)
100 15 90 2.5
C) Comisin N 3: Acoplamiento bajo sistema de reflujo.
Se coloca en un baln 100 mg de resina de Wang (0.1 mg,
sustitucin resina de partida: 1.1 mmoles/g, 0.11 mmoles), se le
agregan 5 ml de la mezcla de solvente DCM/DMF 9:1, luego agitando
se agregan a cada uno 3 equiv. de DIC (52 L, 0.33 mmoles), 5 equiv.
de cido benzoico (70 mg, 0.55 mmoles) y por ltimo cantidades
catalticas de DMAP. Se le adapta un refrigerante y se calienta la
mezcla a reflujo durante 3 h. Finalizado ese tiempo, se espera que
alcance temperatura ambiente, se filtra el solvente,
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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 vaco.
Finalmente se pesa la resina seca en un baln, se agregan 3 mL de
TFA al 10 % en DCM durante 30 min. y se calcula el porcentaje de
cido benzoico acoplado al soporte slido, luego de pesar el cido
obtenido. Colocar el resultado obtenido en la Tabla 3.
Tabla N 3
Tiempo (h)
T [C]
Peso obtenido (mg)
acoplamiento (%)
3 44
REACTIVOS Y SOLVENTES:
Resina de Wang
DIC
DMAP
cido benzoico DCM
Metanol
Acetato de Etilo
DMF
TFA
KBr
MATERIALES
Tubo para microondas
Agitador magntico
Cartucho de polipropileno
Probeta
I. BIBLIOGRAFA
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21
- Qumica Combinatoria. Metodologas relacionadas con la generacin
de diversidad molecular; Furln, R.L.E. y Mata, E.G.; Editorial
Fondo de Cultura Econmica, Mxico, 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, pginas 10-18. - Mata E.G.
Industria y Qumica (Asociacin Qumica Argentina) 1997, N 330, pg
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. Edicin; 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.