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INTRODUCCION A LA
QUÍMICA ORGÁNICA EN
FASE SÓLIDA Y DIVERSIDAD
MOLECULAR
Guía de Trabajos Prácticos 2012
Facultad de Ciencias
Bioquímicas y Farmacéuticas
Universidad Nacional de Rosario
1
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA Y
DIVERSIDAD MOLECULAR
INDICE
I. PROGRAMA ANALÍTICO DE LA MATERIA 2
II. INTRODUCCIÓN 4
III. VENTAJAS DE LA SÍNTESIS EN FASE SÓLIDA 6
IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO
EN LABORATORIOS DE SÍNTESIS ORGÁNICA
EN FASE SÓLIDA 7
V. TRABAJO PRÁCTICO N° 1
MEDICIÓN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE
EL HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMÉRICO. 13
VI. TRABAJO PRÁCTICO N° 2
VERIFICACIÓN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES SOBRE
SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMÉRICO. 15
VII. TRABAJO PRÁCTICO N° 3
ACOPLAMIENTO DE ÁCIDO BENZOICO A SOPORTE SÓLIDO,
REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR
MICROONDAS 17
VIII. BIBLIOGRAFÍA 21
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INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA
Y DIVERSIDAD MOLECULAR
I. PROGRAMA ANALÍTICO DE LA MATERIA
Tema 1.
Principios de la Química Orgánica en Fase Sólida
Introducción a la química combinatoria. Su utilidad en el descubrimiento de fármacos.
Química Combinatoria en fase sólida. Características generales de soportes y ligantes.
Efecto del solvente. “Hinchamiento” de la resina
Tema 2.
Métodos para la producción de bibliotecas combinatorias
Síntesis en conjunto: método de mezclar y separar y otros de síntesis en mezclas.
Identificación del compuesto activo. Deconvolución, etiquetado. Síntesis en paralelo:
Pequeños aparatos. Multipin. Tea bags. Diversómeros.
Tema 3.
Avances recientes en la síntesis en fase sólida
Ureas, Carbamatos y Sulfonamidas. N-alquilación. C-alquilación. Formación de iminas
y aminación reductiva. Reacciones organometálicas. Cicloadiciones
Tema 4
La química orgánica en fase sólida en la preparación de bibliotecas de compuestos de
interés biológico
Química Combinatoria de moléculas pequeñas. Aplicación en síntesis de
benzodiazepinas, hidrantoínas, beta-lactamas, piperazidionas, etc. Síntesis en fase sólida
de Oligosacáridos. Reacciones de multicomponentes.
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Tema 5
Métodos analíticos en Química en Fase Sólida.
Espectroscopía Infrarroja y ultravioleta. Resonancia Magnética Nuclear de Protones y
Carbono 13. Técnicas de giro al ángulo mágico (MAS) y fase gel. Espectrometría de
masa.
Tema 6
Alternativas a la síntesis en fase sólida para la generación de bibliotecas combinatorias
Síntesis combinatoria en fase fluorada. Polímeros solubles. Reactivos unidos a soporte
sólido: Características y uso de los reactivos unidos a soporte sólido.
Tema 7
Técnicas de Purificación asistida por polímeros
Captores covalentes. Resina de captura y liberación. Reactivos secuestrantes (SER).
Reconocimiento molecular complementario logrado artificialmente. Captura covalente.
Tema 8
Estrategias modernas para la generación de diversidad
Síntesis orientada a la diversidad (DOS). Genética química. Síntesis orientada a la
diversidad (DOS). Reacciones en tándem. Híbridos de productos naturales y sintéticos.
DOS convergente para la producción de híbridos. Introducción a la Química
Combinatoria Dinámica.
Tema 9
Sistemas automatizados para la generación de bibliotecas de compuestos de interés
biólogico
Automatización y Semi-automatización en Química Combinatoria. Perspectivas futuras
de la Química Combinatoria.
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II. INTRODUCCIÓN
En las últimas décadas se han producido cambios importantes en las ciencias
biomédicas, motorizados por los avances logrados en biología molecular e ingeniería
genética. Gracias a los desarrollos en el área de la genómica y proteómica, 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 identificación de un sinnúmero de nuevos objetivos terapéuticos. A partir de
esto surge la necesidad cada vez más acuciante de establecer métodos prácticos, eficientes
y veloces para la generación de nuevas entidades químicas. La Química Combinatoria y el
conjunto de metodologías englobadas en la generación de Diversidad Molecular, han
adquirido una gran importancia en el área de descubrimiento y desarrollo de nuevos
fármacos. La esencia fundamental de estas disciplinas es la capacidad de generar un gran
número de compuestos químicos, colectivamente denominados biblioteca, en una forma
rápida y eficiente. Una de las maneras de lograr esto es mediante procesos de purificación
eficientes y sencillos, tal como se logra aplicando la química orgánica en fase sólida. La
velocidad se gana principalmente en la eliminación de pasos que consumen mucho
esfuerzo y tiempo. En la química orgánica en fase sólida, las estructuras se encuentran
inmovilizadas por uniones covalentes a polímeros insolubles en solventes orgánicos. De
esta manera, en una reacción de síntesis, el compuesto a transformar se encuentra unido al
soporte sólido y, al estar en una fase diferente al resto de los componentes, la purificación
del producto final puede realizarse por una simple filtración (Esquema 1).
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Esquema 1. Representación de los principales pasos de la síntesis en fase sólida.
Por otro lado, técnicas relacionadas como el uso de reactivos unidos a soporte sólido
(Esquema 2) y la purificación asistida por polímeros (Esquema 3), hacen de este conjunto
de estrategias la opción ideal para el desarrollo de diversidad molecular hacia la obtención
de compuestos con potencial actividad biológica.
Esquema 2. Utilización de reactivos unidos a soporte sólido en síntesis orgánica.
Esquema 3. Técnica de purificación asistida por polímeros.
La asignatura Introducción a la química orgánica en fase sólida y diversidad
molecular se la ha diseñado con el objetivo de complementar los conocimientos
adquiridos anteriormente en las asignaturas Química Orgánica y Química Orgánica
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Superior a través de una asignatura electiva. Se intenta de esta manera ofrecer al alumno
las herramientas básicas relacionadas con las nuevas metodologías de aplicación en
química orgánica, como la química orgánica en fase sólida; así como también otros
aspectos recientes del proceso de diseño y desarrollo de nuevos medicamentos.
III. VENTAJAS DE LA SÍNTESIS EN FASE SÓLIDA
La síntesis orgánica en fase sólida es una disciplina relativamente nueva que, sin
embargo, ha tenido progresos significativos en los últimos años. Diversos factores influyen
en la popularidad que ha adquirido esta técnica:
Química Fácil. Las reacciones pueden estar completas en sólo tres pasos: adición de
reactivos, filtración y lavado de la resina.
Eliminación del proceso de purificación. Para cada paso de una síntesis en múltiples
etapas, la única purificación necesaria es un lavado de la resina; sólo el producto final de la
síntesis necesita ser purificado.
Manejo más seguro de sustancias tóxicas. Al estar unida a un soporte sólido una
molécula que en solución es altamente tóxica puede manejarse con mayor seguridad hasta
que la reacción finaliza.
Fácil automatización. La automatización en síntesis en fase sólida es más sencilla
debido a la simplicidad del procedimiento y el fácil manejo de las resinas.
Posibilita la utilización de solventes de alto punto de ebullición. A diferencia de la
química tradicional en solución, los solventes en las reacciones en fase sólida se eliminan
por filtración y no mediante evaporación. Por lo tanto, solventes de alto punto de
ebullición como dimetilsulfóxido o dimetilformamida se pueden usar sin problemas.
Facilita reacciones químicas dificultosas. Debido al aislamiento de los sitios de
reacción se crea un ambiente de “pseudo-dilución”, 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 más
relevancia ha adquirido en la actualidad, ya que se aplica a reacciones de acoplamiento
mediada por metales de transición. Debido a la separación espacial de los sustratos unidos
a la resina, es poco probable la formación de productos de homoacoplamiento.
Es más amigable con el medio ambiente que la química en solución. Disminuye el
volumen de desechos al disminuir la cantidad de solvente y fase estacionarias (sílica gel)
que se utilizan, ya que las purificaciones por extracción líquido-líquido o columnas
cromatográficas son mínimas.
Esquema 4. Comparación de las reacciones intramoleculares en solución y en fase sólida.
IV. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO EN
LABORATORIOS DE SÍNTESIS ORGÁNICA EN FASE SÓLIDA
Las resinas utilizadas en fase sólida se clasifican en hidrofóbicas o hidrofílicas.
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El soporte sólido hidrofóbico más común son granos de poliestireno entrecruzado
con divinilbenceno (DVB). Podríamos considerar a las reacciones sobre soporte sólido
con este tipo de polímeros, como síntesis en fase gel, dado que el medio de reacción es
una resina altamente solvatada. La expansión del volumen de los granos de resina por
solvatación de su red polimérica se denomina hinchado, y es una característica muy
importante a evaluar en este tipo de reacciones. Los solventes pueden penetrar en
diferentes cantidades dentro de la resina, causando que el tamaño de los granos
aumente. Mientras las resinas hidrofóbicas se hinchan apropiadamente en solventes
apolares (aumentando de 3 a 8 veces el tamaño de sus granos), su hinchamiento es
pobre en solventes próticos polares tales como alcoholes y agua. El entrecruzamiento de
estas resinas es normalmente entre 1 y 2%, lo cual da una relación adecuada entre un
buen hinchamiento y estabilidad mecánica de los granos (bajos niveles de
entrecruzamieto resultan en granos que son muy frágiles). A ciertos intervalos, los
núcleos aromáticos de poliestireno poseen un grupo “G” que es la funcionalidad de
unión al sustrato de la reacción (Figura 1). Los granos de resina que se utilizan
comúnmente son partículas entre 90 y 200 m, esto los hace suficientemente grandes
para que un gran número de sitios de reacción se encuentren en un solo grano.
Figura 1. Representación de una resina de poliestireno entrecruzado con DVB.
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Las resinas hidrofílicas más comunes son las de polietilénglicol (PEG).
Generalmente, las reacciones en fase sólida se llevan a cabo en cartuchos de
polipropileno (Figura 2) equipados con un filtro del mismo material y un buzo para
agitación magnética. Las reacciones que requieren reflujo se llevan a cabo en material
de vidrio convencional.
Figura 2. Cartucho de polipropileno para reacciones en fase sólida
En las reacciones en fase sólida la agitación magnética se realiza de la manera
más lenta posible, para disminuir la destrucción mecánica de los granos de resina. En
este tipo de reacciones, la resina se “pre-hincha” agregándole 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 reacción dentro del polímero. La
filtración de la resina luego de finalizar la síntesis se realiza colocando el cartucho de
polipropileno en un distribuidor de vacío (Figura 3), lavando con los solventes
indicados en cada caso.
Figura 3. Distribuidor de vacío
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Monitoreo de las reacciones en síntesis sobre soporte polimérico.
El seguimiento de la reacción es un tema fundamental en química en fase sólida.
Al estar uno de los componentes unido a un soporte polimérico, las reacciones no
pueden controlarse por los métodos tradicionales utilizados en fase homogénea,
especialmente métodos tan simples y prácticos como la cromatografía en capa delgada
(CCD). Por lo tanto, el monitoreo de reacciones en fase sólida debe realizarse por
métodos alternativos.
También pueden dividirse en métodos “fuera del grano”, donde el enlace
producto-resina se rompe y lo que se analiza es la solución después de la ruptura; y los
métodos “en el grano”, donde uno o más granos son analizados directamente. Los
métodos “fuera del grano” son aquellos que se usan en la química orgánica clásica. Las
limitaciones de este método son: la necesidad de la ruptura del enlace producto-resina,
lo cual puede tomar horas y no permite el rápido monitoreo de la reacción. Los reactivos
usados para la ruptura, pueden contaminar la solución, requiriendo una purificación
previa a la determinación analítica. Además, algunos intermediarios pueden ser
sensibles a las condiciones de ruptura, impidiendo en tal caso el monitoreo.
Para evitar estos inconvenientes se han desarrollado algunas técnicas que permiten
determinar el avance de una reacción sin necesidad de producir la separación entre el
compuesto y la resina (métodos “en el grano”).
Los métodos más usuales para el seguimiento de reacciones en fase sólida son los
ensayos colorimétricos. Un ejemplo de estos métodos 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 sólido. En el test de
Kaiser, unos pocos miligramos de resina se extraen de la reacción, se lavan y se tratan
con una solución etanólica de ninhidrina y fenol, seguido por tratamiento de una
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solución de KCN en piridina a 120ºC 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 estarán presentes en el soporte (Esquema 5).
Esquema 5. Representación del test de Kaiser.
La espectroscopía infrarroja, es un método rápido y simple para la determinación
cualitativa de ciertos grupos funcionales sobre el soporte insoluble. Útil
fundamentalmente para el progreso de transformaciones químicas, donde los
intermediarios tienen absorciones en el IR bien resueltas e intensas.
Los espectros de resonancia magnética nuclear en fase gel de protones de
moléculas unidas a soporte polimérico usualmente muestran bandas muy anchas debido
al movimiento restringido de las mismas. En el caso RMN de 13
C en fase gel, las
señales suelen estar lo suficientemente aisladas como para ofrecer la información
necesaria para ayudar a la elucidación estructural. En la preparación de las muestras
para RMN de 13
C 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 sonicación.
Usando métodos espectrofotométricos, se puede hacer una estimación de los
rendimientos de manera indirecta. El método más efectivo es aquel que requiere la
presencia del protector Fmoc en la molécula unida al polímero. 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 alícuota 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.
Determinación de la carga de la resina.
La carga teórica de la resina se determina asumiendo la completa conversión del
sustrato unido a la resina, y calculando de acuerdo a la siguiente ecuación:
carga teóricade 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 PRÁCTICO N° 1
MEDICIÓN DEL EFECTO DEL SOLVENTE SOBRE EL
HINCHAMIENTO DEL SOPORTE POLIMÉRICO.
OBJETIVOS:
Se determinará 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 síntesis orgánica como son: diclorometano (DCM), acetato de
etilo (AcOEt) y metanol (MeOH).
DISCUSIÓN:
La solvatación de la resina usada es crucial para una reacción rápida y completa.
Cuando los granos de resina no están bien hinchados en el solvente, esto puede resultar
en una reacción lenta y con rendimientos bajos. Esto tiene que ver con propiedades
físicas del solvente que podrían 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 reacción, es una
práctica útil. Un buen hinchamiento, en inglés swelling, posibilitará 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 (sustitución: 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 o con parafilm.
5) Agitar con vórtex a 600 rpm durante 30 seg.
6) Dejar reposar durante 10 min.
7) Quitar el septo y la tapa de la base del cartucho, y filtrar el solvente por gravedad.
8) Medir la nueva altura para cada uno de los solventes.
9) Completar la siguiente tabla:
Experimento
Solvente
(2 mL)
Altura de la
resina antes del
exp. (mm)
Altura de la
resina después
del exp. (mm)
Diferencia
(mm)
A
DCM
B
AcOEt
C
MeOH
CONCLUSIONES:
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VI. TRABAJO PRÁCTICO N° 2
VERIFICACIÓN DEL AVANCE DE LAS REACCIONES SOBRE
SUSTRATOS UNIDOS A SOPORTE POLIMÉRICO.
OBJETIVOS:
Determinar el avance de la reacción en sustratos anclados en soporte polimérico.
Para ello se realizará un test de Kaiser, se preparará una muestra para RMN 13
C en fase
gel, y se realizará un espectro de IR.
A) TEST DE KAISER EN SOPORTE SÓLIDO: Detección 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 continuación.
Solución A: 1g de ninhidrina en 10 ml de etanol.
Solución B: 80g de fenol disueltos en 20 ml de etanol.
Solución C: 2 ml de solución 0,001M de KCN diluída 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 120°C durante 5 minutos.
4) Observar la coloración obtenida:
Test +: Los granos de resina toman una coloración azul-violeta oscuro.
Test -: Los granos de resina quedan amarillos o sin color
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B) REALIZACIÓN DE UN ESPECTRO DE IR CON LA MUESTRA UNIDA AL
SOPORTE POLIMÉRICO: Observación de determinados grupos funcionales que nos
permitan asegurar la presencia de un compuesto sobre la resina. El equipo que se
utilizará es un espectrómetro 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 polimérico se utiliza una concentración aproximada de 3 mg
de resina y 100 mg de KBr. Para ello se pesan en un mortero de ágata dichas cantidades
y luego se mezclan uniformemente. Se coloca la mezcla en una Prensa y se aplica sobre
ésta, vacío y presión 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 PRÁCTICO N° 3
ACOPLAMIENTO DE ÁCIDO BENZOICO A SOPORTE SÓLIDO,
REALIZADO A TEMPERATURA AMBIENTE Y ASISTIDO POR
MICROONDAS
OBJETIVOS:
Este trabajo permite introducir los conceptos de síntesis orgánica en fase sólida a
través de la reacción de acoplamiento de un sustrato (ácido benzoico) a resinas de uso
habitual en este tipo de síntesis (por ejemplo, resina de Wang). Este práctico incluye una
comparación entre diferentes técnicas de acoplamiento, además de introducir métodos
de separación entre el compuesto y la resina, y un cálculo del rendimiento en síntesis en
fase sólida.
DISCUSIÓN:
Una de las reacciones más comunes en fase sólida involucra el acoplamiento de un
ácido (Ej. aminoácido) a una resina comercial de poliestireno usando
diisopropilcarbodiimida (DIC) como reactivo acoplante y como catalizador se utiliza
dimetilaminopiridina (DMAP).
En este trabajo se empleará este método convencional de acoplamiento para unir
ácido benzoico a la resina de Wang, variando las condiciones térmicas para comparar la
eficiencia de dicho acoplamiento. Para ello se realizarán reacciones a temperatura
ambiente, a reflujo y utilizando calentamiento por microondas.
Para realizar una comparativa entre métodos cada comisión realizará la reacción
bajo condiciones diferentes siguiendo las indicaciones de la guía, y luego se compararán
los resultados obtenidos por cada comisión.
PROCEDIMIENTOS:
Como soporte sólido usaremos la resina comercial estándar de poliestireno tipo
Wang (sustitución resina de partida: 1.1 mmoles/g, Esquema 4). La resina 1 se hincha
en una mezcla de solventes DCM /dimetilformamida (DMF) 1:1. Luego se agrega un
exceso de 3 equiv. de DIC y posteriormente 3 equiv. de ácido benzoico (2), por último
cantidades catalíticas de DMAP. La mezcla de reacción se agitará bajo diversas
condiciones en microondas, reflujo y a temperatura ambiente, la efectividad del
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acoplamiento se determinará por espectroscopía Infrarroja. El porcentaje de ácido
acoplado se determinará mediante la separación de 3 de la resina tratándolo con ácido
trifluoracético (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 succión, se lava con DCM, se evapora el solvente, se seca bajo
presión reducida, se pesa el ácido benzoico (2) y se determina el porcentaje que se unió
a la resina.
Esquema 4
Condiciones que se probarán:
A) Comisión Nº 1: Acoplamiento estándar a temperatura ambiente.
B) Comisión Nº 2: Calentamiento térmico con microondas en sistema cerrado.
C) Comisión Nº 3: Acoplamiento bajo sistema de reflujo.
A) Comisión Nº 1: Acoplamiento unión éster a temperatura ambiente:
Se coloca en un cartucho de polipropileno 100 mg de resina de Wang (0.1 g, sustitución
resina de partida: 0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles), se le agregan 2 ml de la mezcla de
solvente DCM/DMF 1:1, luego agitando se agregan a cada uno 3 equiv. de DCC (56
mg, 0.27 mmoles), 3 equiv. de ácido benzoico (34 mg, 0.27 mmoles) y por último
cantidades catalíticas de DMAP, se continúa agitando sin variar la temperatura. Se deja
agitando 1 día 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 vacío. Finalmente se pesa la resina seca en
un balón, se agregan 3 mL de TFA al 10 % en DCM y se calcula el porcentaje de ácido
benzoico acoplado al soporte sólido, luego de pesar el ácido obtenido. Completar la
Tabla 1 con el resultado obtenido:
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Tabla Nº 1
Tiempo (horas) T [°C] Peso obtenido (mg) acoplamiento (%)
t.a
La reacción de acoplamiento también se monitoreará convenientemente por
espectroscopía infrarroja, se observará el incremento de la intensidad de la absorción del
grupo carbonilo a 1720 cm-1.
B) Calentamiento con microondas en sistema cerrado
Se coloca 100 mg (0.1 g, sustitución resina de partida: 0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles) de
resina de Wang y 2 ml de DCM/DMF (1:1), dentro del tubo para microondas. Luego se
agregan 3 equiv. de DCC (56 mg, 0.27 mmoles), 3 equiv. de ácido benzoico (34 mg,
0.27 mmoles) y por último cantidades catalíticas de DMAP. Se agita el tubo durante 15
min. en sistema cerrado en microondas, fijando la temperatura a 90ºC, la potencia a 100
W. Finalizado este tiempo, se corta la reacción, se filtra, se lava 3 veces con DCM,
MeOH, AcOEt y se seca al vacío. Finalmente, se coloca la resina en un balón, se pesa y
se separa por tratamiento con TFA al 10% en DCM durante 30 min. Se calcula el
porcentaje de ácido benzoico acoplado al soporte sólido. Se coloca el valor obtenido en
la Tabla 2.
Tabla Nº 2
MW-Potencia
[W]
Tiempo
(min)
T
[°C]
Peso obtenido
(mg)
acoplamiento
(%)
100 15 90
C) Comisión Nº 3: Acoplamiento bajo sistema de reflujo.
Se coloca en un balón 100 mg de resina de Wang (0.1 g, sustitución resina de partida:
0.9 mmoles/g, 0.09 mmoles), se le agregan 4 ml de la mezcla de solvente DCM/DMF
1:1, luego, con agitación continua, se agregan 3 equiv. de DCC (56 mg, 0.27 mmoles), 3
equiv. de ácido benzoico (34 mg, 0.27 mmoles) y por último cantidades catalíticas de
DMAP. Se le adapta un refrigerante y se calienta la mezcla a reflujo durante 3 h.
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Finalizado ese tiempo, se espera que alcance temperatura ambiente, se filtra el solvente,
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 vacío. Finalmente, se pesa la resina seca en un balón, se
agregan 3 mL de TFA al 10 % en DCM durante 30 min. y se calcula el porcentaje de
ácido benzoico acoplado al soporte sólido, luego de pesar el ácido obtenido. Colocar el
resultado obtenido en la Tabla 3.
Tabla Nº 3
Tiempo
(h)
T
[°C]
Peso obtenido
(mg)
acoplamiento
(%)
3
REACTIVOS Y SOLVENTES:
Resina de Wang
DIC
DMAP
Ácido benzoico
DCM
Metanol
Acetato de Etilo
DMF
TFA
KBr
MATERIALES
Tubo para microondas
Agitador magnético
Cartucho de polipropileno
Probeta
I. BIBLIOGRAFÍA
21
- Química Combinatoria. Metodologías relacionadas con la generación de
diversidad molecular; Furlán, R.L.E. y Mata, E.G.; Editorial Fondo de Cultura
Económica, México, 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, páginas 10-18.
- Mata E.G. Industria y Química (Asociación Química Argentina) 1997, Nº 330, pág
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. Edición; 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.