PDF e ) UNA UUNIVEBSIDAD

El presente trabajo se llevó a cabo en el Departamento de Química Inorgánica del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México, bajo la dirección del Dr. Estas reacciones generalmente se denominan procesos catalíticos homogéneos de carbonilación, hidrogenación y cianación y respectivamente. La reacción se lleva a cabo en una sola fase sólida o gaseosa, normalmente en síntesis orgánica se utiliza la fase líquida como medio homogéneo1·2. Recientemente, un grupo de investigación del Instituto de Química de la UNAM ha llevado a cabo con éxito reacciones de carbonilación, utilizando técnicas de catálisis por transferencia de fase con Ni(CN)2 como precursor.

El presente trabajo presenta la síntesis de pirido[2,3-d]pirimidin-dionas mediante la interacción de diversas u-alquinilcetonas con un derivado de uraclo, utilizando el mismo sistema catalítico, según la reacción presentada en el esquema l. Algunos de los métodos preparativos reportados hasta el momento incluyen el publicado por Capuano et al.10, que describió la síntesis de 3-metil-2,4-dioxo[2,3-d]pirimidina (Esquema 11), mediante propuesta de reflujo. 2-aminonicotinato de metilo con isocianato de metilo en piridina logrando un rendimiento de aproximadamente el 70%. Recientemente, se publicó la preparación de 1,3-dialquil(7-aril.fenil)-pirido[2,3-d]plrimidina-2,4,5-trionas 7-sustituidas (Esquema IV); de la reacción de 1,3-dialquil-6-aminouracilo y acetato de etilbencilo en difenil éter11• Cuando se utiliza algún derivado del éster malónico, en lugar de acetato de etilo a 220 ºC, se obtiene como producto principal 1,3 -dialquilo - Trionas 5-hidroxipirido(2,3-d]pirimidina-2,4,7-sustituidas12 (Esquema V).

La propuesta de Pfleiderer8 para la síntesis de derivados de pirido[2,3-d]pirimidina-2,4-dionas (Esquema VI) consiste en la reacción de condensación entre 6-aminouracilos y tetraetoxipropano. La reacción de hidrocianación catalizada por níquel es bien conocida y representa una de las mejores aplicaciones industriales de la catálisis homogénea en las últimas décadas; En muchos casos esto se consigue añadiendo HCN en presencia de complejos de Ni(O).

HNCÓ

El esquema IX presenta el mecanismo de reacción para la reducción de Ni(CN)2, con NaOH, CO y exceso de KCN en medio acuoso, así como la formación de la especie activa: el ion tetracianiquelato ([Ni(CN)4r4) ; Su formación comienza cuando el Ni(CN}2 en presencia de CO forma principalmente el compuesto 2, el cual mediante el ataque del ion hidroxilo a uno de los grupos ciano genera el compuesto 5, y esto mediante la eliminación de HCNO, seguida de la adición de Los iones cianuro dan [Ni(CN)4r'. Así, el compuesto 6, descubierto en 1942, se considera la especie activa en las reacciones de hidrocianación y también puede obtenerse directamente en solución mediante la reducción de K:i[Ni(CN)4] con NaBH. Después de evaluar diferentes métodos para la síntesis de 1,3-dimetilpirido(2,3-d]pirimidin-2,4-dionas, este trabajo propone su preparación en sistemas acuoso-alcalinos y en condiciones de reacción suaves, utilizando un catalizador de níquel y alto rendimiento.

Realizar la síntesis de derivados de 2,3-dimetilpirido[2,3-d]pirimidina utilizando α-alquinilcetonas como sustratos en un sistema catalítico de níquel acuoso homogéneo.

E~.PER,IMENTAL

La velocidad de avance de las reacciones se determinó mediante TLC utilizando una lámpara UV o una cámara de yodo como revelador. El análisis de las muestras de reacción se realizó en un cromatógrafo de gases Hewlet Packard 5890 equipado con un detector de ionización y una columna HP 225 (1 O mx 0,53 mm), utilizando nitrógeno como gas portador a un caudal de 2 mUmin; El programa utilizado fue: 30 ºC (3 min), 10 ºC (7 min) a 180 ºC (10 min). Los espectros IR se realizaron en un instrumento Nicolet FT 5SX o Nicolet Magna FX 750, utilizando técnicas de disolución de CHCb en NaBr (para alquinilcetonas) o células de película (derivados de piridina).

Los desplazamientos químicos li de las señales se dan en ppm y la multiplicidad se indica mediante las siguientes abreviaturas: s, d, t, c, q, sex y m; que corresponden respectivamente a: simple, doble, triple, cuádruple, quíntuple, séxtuple y múltiple. A una solución del alquino correspondiente (30 mmol) en THF (30 ml) a -78 °C (baño de hielo seco-acetona), se añadió lentamente n-Buli (30 mmol) en hexano mientras se mantenía una atmósfera de nitrógeno y se agitaba. durante todo el tiempo de reacción. A esta solución se le añadieron 2 mmol de Ni(CN)2 y se agitó en una atmósfera de CO durante 20 horas, dando como resultado una solución de color amarillo claro.

Luego se agregaron 15 mmol de KCN, dando como resultado una solución de color naranja que se agitó durante 20 min en una atmósfera de CO. El extracto se concentró después de secar sobre Na2SO4 anhidro y se purificó mediante cromatografía en columna (90:10, hex:AcOet).

TESIS CON FALLA DE OHIGEN

TESIS CON FALLA DE O~lGEN

TESIS CON FALLA QlLQBJGEN

RMN 13

TESIS CON FALLA DE OHIGEN

TESIS C 'FALLA DE ORIGEN -·

Las a-alquinilcetonas sintetizadas mediante la metodología descrita anteriormente se obtuvieron con rendimientos relativamente altos (Tabla 1. La caracterización de las alquinilcetonas se llevó a cabo como se describe a continuación para el compuesto 3; el espectro de masas muestra un pico en miz 172 correspondiente a la densidad molecular). ion y un pico de base en miz 129 correspondiente a la escisión n del enlace C = O. El espectro IR muestra una pequeña banda a 2202 cm3 asignada a la absorción debido al alargamiento de la unión C = C.

El espectro de RMN 1H muestra una señal triple a 0,96 ppm que se integra para 3 protones y está asignada al grupo metilo, una señal séxtuple a 1,71 ppm que se integra para 2 protones y está asignada al grupo metileno 11 en el carbonilo, una señal triple a 2,65 ppm con integración de 2 se asignó a metileno o carbonilo, y una señal múltiple a 7,5 ppm con integración de 5 correspondiente a los protones aromáticos. Esta síntesis implica una reacción intermolecular de trifluoroboratos de alquinilo de litio y anhídridos de ácido carboxílico. El mecanismo de reacción incluye en un primer paso la formación de un acetiluro de litio (1) cuando la base (nBu-Li) toma el protón del carbono terminal del grupo acetileno, la adición de 8F3-0Et2 genera el complejo alquinil trifluoroborato de litio ( 2 ), que reacciona suavemente con el anhídrido según la secuencia que se muestra en el esquema

La reacción de rialquinilcetona con 6-amino-1,3-dimetiluracilo en presencia del sistema catalítico Ni(CN)2-CO-KCN produce 1,3-dimetilpirido[2,3-d)pirimidina-2, 4 - dionas con buenos rendimientos (Cuadro 2). Cuando la reacción se realizó en ausencia del catalizador, el obtenido fue inferior (<30%), incluso después de 48 horas de reacción.La caracterización del 2,3-dimetilpirido[2,3-d)pirimidina-2, Se realizaron 4-dionas como se describe a continuación para el compuesto 13; el espectro de masas muestra un pico en miz 205 como ion molecular y es consistente con el PM esperado. El espectro IR muestra una banda intensa a 1702 y 1671 cm·1 asignada a la absorción del enlace C=O, y una banda a 1600 cm·1 correspondiente a la absorción del enlace C=C- y una banda larga en 1588 cm·1 correspondiente al enlace C=N.

El espectro de RMN 1H presenta una señal simple a 2.56 ppm que se integra para 3 protones que fue asignada al grupo metilo en la posición 6, una señal simple a 2.41 ppm que se integra para 3 protones y fue asignada al grupo metilo de N3, un solo la señal a 3,65 ppm integrando por 2 se asignó al metileno de N, una señal doble a 7,01 ppm integrando por uno se asignó al protón de Cs. Se propone un posible mecanismo de reacción (esquema alquinilcetona (2), en una forma recientemente reportada5, que promueve la activación del doble enlace conjugado restante, seguida por un ataque del grupo enamina (4) por una secuencia de adición-eliminación. , regeneración del catalizador y generación de una cetoamina.

TESIS CON

Resultados y discusiones Cabe señalar que en el caso de las trimetilsililalquinilcetonas (7,8,9), se obtuvieron 7-alquililildo[2,3-d)pirimidin-2,4-dionas, como resultado de la hidrólisis de las grupo trimetilsililo (esquema XII). Es importante mencionar que cuando se extendió el tiempo de reacción en condiciones de catálisis, el rendimiento de los productos deseados no fue mayor, sino el de los productos secundarios, que son principalmente lactamas6, productos de la reacción de carbonilación de las c1-alquinilcetonas. La relativa facilidad de síntesis de los cetoalquinos sustituidos aquí utilizados hace que esta metodología sea muy atractiva, ya que también puede extrapolarse al uso de aminas aromáticas primarias, enaminas primarias estables y derivados, para preparar derivados de quinolinas y piridinas sustituidas con la misma metodología. de una manera relativamente sencilla y en condiciones de reacción suaves.

TESIS CON 27

Tiempos de reacción y rendimientos en la reacción de α-alquinilcetonas con 6-amino-2,3-dimetiluracilo en medio acuoso alcalino y Ni(CN)rCO-KCN.

FALL.A DE ORIGEN 1

CONCLUSIONES

En la síntesis de 1,3-dimetilpirido(2,3-d]pirimidin-2,4-dionas sustituidas se desarrolló una técnica sencilla, con buenos rendimientos, utilizando un sistema catalítico de níquel y con tiempos de reacción extremadamente cortos. La metodología es la reacción de carbonilación competitiva de alquinilcetonas, que produce las lactamas correspondientes. Esto se redujo proporcionando una adición primaria de 6-amino-1,3-dimetiluracilo, seguida de la adición de la alquinilcetona y controlando el tiempo de reacción.

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