en otra ventana

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Parte I
(1R,2S,1'S)-N-(α-Metilbencil)-ciclohexénaziridina
3
4
2
N
5
6
1
8
(s)
( R)
7
(s)
Ph
(1R,2S,1'S)-2
Se llevó a cabo la síntesis de la aziridina (1R,2S,1'S)-2 por medio de la ciclación
intramolecular del par diastereoisomérico de los β-aminolacoholes del ciclohexilo
empleando trietilamina como base y cloruro de mesilo. Para este propósito se utilizó la
mezcla de diastereoisómeros de aminoalcoholes (1R,2R)-1a y (1S,2S)-1b ya que la
aziridina se obtiene solamente con una estereoquímica. La reacción se lleva a cabo
mediante la formación de los derivados mesilados del par de aminoalcoholes. Al ser el
mesilo un buen grupo saliente, la reacción finaliza con el ataque intramolecular del
grupo amino, actuando como nucléofilo, para formar el heterociclo de aziridina.
El producto se obtuvo con un 74 % de rendimiento y se identifica por análisis de las
señales de Resonancia Magnética Nuclear:
•
RMN 1H. En 1.2 ppm se observa una señal múltiple que integra para 4 protones
correspondiente a los protones del ciclohexilo mas lejanos al nitrógeno (H-4, H-5),
en 1.4 ppm se encuentra una señal doble que integra para 3 protones que pertenece a
los protones del grupo metilo de la metilbencilamina (H-8), en 1.6 ppm aparece una
señal múltiple que integra para 4 protones que corresponde a los protones del
39
ciclohexilo vecinos al anillo de aziridina (H-3, H-6), en 1.8 ppm se puede observar
una señal múltiple que integra para 2 protones y que corresponde a los protones de
metinos del anillo de aziridina (H-1, H-2), en 2.4 ppm aparece una señal cuádruple
que integra para 1 protón perteneciente al metino de la metilbencilamina (H-7) y
finalmente entre 7.1 y 7.5 se encuentran un serie de señales que integran para 5
protones y corresponden a los protones aromáticos (-Ph).
•
RMN
13
C. En campo más alto se observan señales en 20.5 y 20.7 ppm de los
metilenos del ciclohexilo que están más lejos del anillo de aziridina (C-4, C-5), en
23.5 ppm la perteneciente al metilo de la metilbencilamina (C-8) y en 24.5 y 24.8
ppm los metilenos del ciclohexilo mas cercanos al anillo de aziridina (C-3, C-6) ya
que se encuentran mas alejados del átomo de nitrógeno, en 37.8 y 38.1 ppm
aparecen las señales que corresponde a los metinos del anillo de aziridina (C-1, C-2)
ya que están más cercanos al átomo más electronegativo, que es el nitrógeno, y son
desplazados a campo más bajo, en 69.8 ppm se encuentra la señal del metino de la
metilbencilamina (C-7), la cual esta mas desplazada a campo más bajo por estar
localizada entre el nitrógeno y el grupo fenilo. Entre 126.4 y 128.0 ppm aparecen
las señales de los carbonos aromáticos (-Ph) y finalmente en 146.5 ppm se puede
observar la señal del carbono ipso del grupo fenilo.
Lo anterior se puede observar en los Espectros 1 y 2 de la sección de anexos.
40
(1R,2R,1'S,1"S)-
y
(1S,2S,1'S,1"S)-
N,N'-bis(α-Metilbencil)-1,2-
ciclohexanodiamina
(s) Ph
10
3
4
8
( R) NH
2
3
4
1
5
6
10
( R)
7
(s) NH
1
6
(s) NH
7
9
9
Ph (s)
Ph (s)
(1R,2R,1'S,1"S)-4a
8
2
5
NH
(s) Ph
(1S,2S,1'S,1"S)-4b
Como siguiente paso se realizó la síntesis de las 1,2-diaminas quirales a partir de la
apertura del anillo de aziridina empleando una amina primaria y adicionando cantidades
estequiométricas de LiClO4 como catalizador. Debido a la tensión presente en el anillo
de aziridina, ésta molécula reaccionó fácilmente con la (S)-α-metilbencilamina, (S)-α-3,
que actúa como un nucleófilo, formando la diamina con un rendimiento del 87 %. La
apertura trans del ciclo de la aziridina se llevó a cabo de forma diastereoselectiva
formándose
el diastereoisómero (1S,2S,1'S,1"S)-4b en mayor proporción que el
(1R,2R,1'S,1"S)-4a.
La diamina (1S,2S,1'S,1"S)-4b se separó por cromatografía en columna, empacada con
gel de sílice y utilizando una mezcla de hexano:acetato (12:1) como eluyente, las
primeras fracciones correspondieron a este compuesto, posteriormente se obtuvo la
mezcla y finalmente el diastereómero (1R,2R,1'S,1"S)-4a. La separación de la mezcla
de diaminas resultó sumamente difícil y prolongada por este método.
El producto (1S,2S,1'S,1"S)-4b se identificó por Resonancia Magnética Nuclear:
•
RMN 1H. En 0.9 y 1.1 ppm se localizan unas señales múltiples que integran en total
para 4 protones y pertenece a los protones del cilclohexilo mas alejados de los
41
grupos amino (H-4, H-5), en 1.3 ppm se encuentra una señal doble que integra para
6 protones y corresponde a los protones de los grupos metilo de la metilbencilamina
(H-9, H-10), en 1.6 y 1.8 ppm se observan dos señales múltiples que integran en
total para 4 protones pertenecientes a los protones del ciclohexilo β al grupo amino
(H-3,H-6), en 1.9 ppm se puede observar una señal ancha que integra para 2
protones que corresponden a los protones del cilclohexilo α al grupo amino (H-1, H2), en 2.3 ppm se puede observar una señal múltiple que integra para 2 protones
asignada a los protones del grupo amino (-NH), en 3.8 ppm se ubica una señal
cuádruple que integra para 2 protones y que pertenece a los protones de los grupos
metino de la metilbencilamina (H-7, H-8), los cuales al estar entre el nitrógeno y el
fenilo están más desplazados a campo bajo. Entre 7.1 y 7.4 ppm se observan la
señal múltiple de los protones aromáticos que integra para 10 protones (-Ph).
•
RMN
13
C. En 23.8 ppm se encuentra la señal correspondiente a los metilenos del
ciclohexilo mas lejanos a los grupos amino (C-4, C-5), en 24.8 ppm la señal de los
de los grupos metilo de la metilbencilamina (C-9, C-10), ya que son los más lejanos
al nitrógeno están en campo más alto, en 32.5 ppm se observa la señal de los
carbonos β al grupo amino (C-3, C-6), en 55.8 ppm y 60.1 ppm estan las señales de
los metinos vecinos al grupo amino, los del ciclohexilo (C-1, C-2) y los de
metilbencilamina (C-7, C-8) respectivamente, entre 126.0 y 127.8 ppm se localizan
las señales de los carbonos aromáticos (-Ph) y por último en 147.0 ppm la del
carbono ipso.
Estos resultados se muestran en los Espectros 3 y 4 de la sección de anexos.
42
(1S,2S,1'S,1"S)-N,N'-bis[(α-Metilbencil)-(etilacetato)-1,2-ciclohexanodiamina
10
3
4
(s) Ph
8 12
(s) N
O
14
16
O
2
1
5
6
Ph
(s) N
7
(s)
O
9
15
13
11
O
(1S,2S,1'S,1"S)-6
Empleando el diastereoisómero mayoritario (1S,2S,1'S,1"S)-4b de la reacción anterior se
efectuó la síntesis del diaminoéster (1S,2S,1'S,1"S)-6 con bromoacetato de etilo y
Na2CO3. El grupo amino fue alquilado por medio de acetato de etilo, obteniéndose el
producto con un rendimiento del 91 %.
Dicho producto fue analizado por RMN:
•
RMN 1H. Entre 1.1 y 1.9 ppm se observa una señal múltiple que integra para 20
protones y corresponde a las señales traslapadas de los protones de los metilos del
grupo etoxi (H-15, H-16) y de la metilbencilamina (H-9, H-10) y a los metilenos del
ciclohexilo (H-3, H-4, H-5, H-6), en 3.6 ppm se encuentra una señal múltiple que
integra para 2 protones y pertenece a los protones de metinos que están en el
ciclohexilo (H-1, H-2), entre 3.8 y 4.2 ppm se pueden observar las señales
traslapadas de los protones de metilenos de los grupos acetato (H-11, H-12) y
metilenos de los grupos etoxi (H-13, H-14), las cuales integran para 8 protones, en
4.5 ppm está ubicada una señal múltiple que integra para 2 protones asignada a los
protones de metinos de la metilbencilamina (H-7, H-8), entre 7.2 y 7.8 ppm se
pueden encontrar las señales de los protones aromáticos (-Ph) que integran para 10
protones.
43
•
RMN 13C. En 13.9 ppm se puede observar la señal de metilenos de ciclohexilo γ al
grupo amino (C-4, C-5), en 18.8 y 24.1 ppm se localizan las señales pertenecientes a
metilos de los grupos etoxi (C-9, C-10) y de los grupos metilbencilamina (C-15, C16), en 25.7 ppm se encuentra señal de metilenos del ciclohexilo β al grupo amino
(C-3, C-6), en 47.9 ppm se ubica la señal asignada a los metinos del ciclohexilo (C1, C-2), en 61.9 y 62.1 ppm se observan las señales que corresponden a los
metilenos de los grupos acetato (C-11, C-12) y a los metilenos de grupos etoxi (C13, C-14), en 64.6 ppm se puede observar la señal que pertenece a los metinos de la
metilbencilamina (C-7, C-8), entre 128.3 ppm y 128.8 ppm aparecen las señales de
los carbonos aromáticos (-Ph), en 137.5 ppm se observa la señal del carbono ipso y
la última señal en 170.6 ppm corresponde a los carbonos de carbonilos (>C=O).
En los Espectros 5 y 6 de la sección de anexos se pueden encontrar estos resultados. El
rendimiento global para la síntesis del compuesto (1S,2S,1'S,1"S)-6 fue del 60%.
44
Parte II
(1'S,1"S)-N,N'-bis-(α-Metilbencil)-1,2-etiléndiamina
6
2
(s) Ph
4
NH
1
NH
3
Ph (s)
5
(1'S,1"S)-8
Se llevó a cabo la alquilación de la (S)-α-metilbencilamina, (S)-α-3, empleando
dicloroetano con lo que se obtuvo el compuesto (1'S,1"S)-8 con un rendimiento del
89%.
El producto fue caracterizado por medio de RMN:
•
RMN 1H. En 1.3 ppm se observa una señal doble que integra para 6 protones, la
cual corresponde a los protones de metilo de los grupos metilbencilamina (H-5, H6), en 2.5 ppm se puede ver una señal múltiple que integra para 4 protones que
corresponde a los protones de metilenos (H-1, H-2), en 2.9 ppm se encuentra una
señal ancha que integra para 2 protones y pertenece a los protones de los grupos
amino (-NH), en 3.6 ppm se observa una señal cuádruple que integra para 2 protones
que pertenecen a los metinos de la metilbencilamina (H-3, H-4), entre 7.1 y 7.4
ppm está ubicada una señal múltiple que integra para 10 protones perteneciente a los
protones aromáticos (-Ph).
•
RMN
13
C. En 24.1 ppm se encuentra la señal que pertenece a los metilos de la
metilbencilamina (C-5, C-6), en 49.7 ppm se puede observar la señal que
45
corresponde a los metilenos (C-1, C-2), en 57.9 ppm se ubica la señal
correspondiente a los metinos de la metilbencilamina (C-4, C-5), entre 126.2 y
128.1 se observan las señales de carbonos aromáticos (-Ph) y en 144.8 esta ubicada
la señal de los carbonos ipso.
Estos resultados se muestran en los Espectros 7 y 8 de la sección de anexos.
(1'S,1"S)-N,N'-bis[(α-Metilbencil)-(etilacetato)]-1,2-etanodiamina
(s)
Ph
4
O
8
6
O
N
O
2
1
Ph
12
11
3
(s)
10
N
7
5
9
O
(1'S,1"S)-9
Posteriormente se efectuó la alquilación del compuesto (1'S,1"S)-8 con bromoacetato de
etilo obteniéndose el producto alquilado (1'S,1"S)-9 con un rendimiento del 90%.
Se caracterizó por medio de RMN:
•
RMN 1H. En 1.2 ppm se observa una señal múltiple que integra para 12 protones y
corresponde a los protones de metilos tanto de la metilbencilamina (H-5, H-6) como
del grupo etoxi (H-11, H-12), en 2.6 ppm se encuentra una señal simple que integra
para 4 protones y pertenece a los protones de metilenos alquílicos (H-1, H-2), en 3.3
ppm se puede observar una señal cuádruple que integra para 4 protones
correspondiente a los protones de metilenos del grupo etoxi (H-9, H-10) en 4.0 ppm
se ubican las señales traslapadas pertenecientes a los protones de metinos de la
46
metilbencilamina (H-3, H-4) y a los protones de metilenos del acetato (H-7, H-8)
que integran para 6 protones en total, en 7.2 se observa una señal múltiple que
integra para 10 protones y pertenece a los protones aromáticos (-Ph).
•
RMN
13
C. En 14.2 ppm se encuentra la señal que corresponde a los metilos de la
metilbencilamina (C-5, C-6), en 18.9 se puede observar la señal correspondiente a
los metilos del grupo etoxi (C-11, C-12), en 49.5 se ubica la señal que corresponde a
los metilenos alquílicos (C-1, C-2), en 51.8 se puede encontrar una señal que
pertenece a metilenos del etoxi (C-9, C-10), en 59.9 y 60.2 se encuentran las señales
de los metinos de la metilbencilamina (C-3, C-4) y de los metilenos del grupo
acetato (C-7, C-8), entre 126.4 y 127.7 se observan las señales pertenecientes a los
carbonos aromáticos (-Ph), en 143.9 se ubica la señal de los carbonos ipso y por
último se observa en 171.6 la señal correspondiente a los carbonos de carbonilo
(>C=O).
En los Espectros 9 y 10 de la sección de anexos se pueden encontrar estos resultados.
El rendimiento global para la síntesis del compuesto (1'S,1"S)-9 fue del 80%.
47