Síntesis de derivados de 1,2-difeniletilendiamina (DFEDA) mediante activación por microondas

Abstract

La obtención de moléculas quirales con dos funciones nitrogenadas adyacentes constituye un objetivo de gran importancia en el campo de la síntesis orgánica actual. Dicha unidad estructural no sólo forma parte de numerosos productos naturales y de utilidad terapéutica, sino que juega un papel importante en muchas estrategias sintéticas dirigidas hacia la obtención de productos más complejos. Dada la importancia de las 1,2-diaminas, se han desarrollado un gran número de métodos sintéticos para su obtención.

En la presente investigación, se exploró la obtención de DFEDA·2HCl, mediante cuatro pasos consecutivos de reacción (condensación benzoinica, oxidación alcohólica, reacción multicomponente y reducción de imina), logrando dichas reacciones mediante calentamiento convencional y desde la primera a la tercera etapa mediante radiación microondas. Esta última, fue realizada por dos tipos de reactores de microondas (multimodo y monomodo), donde el uso de dicha radiación logró inducir un calentamiento rápido y efectivo en comparación a la metodología convencional, lo cual permitió que las transformaciones químicas ocurrieran en tiempos cortos. Los equipos utilizados para SOAM, son un General Electric JES779WK (MO. Multimodo) y un Anton Paar Monowave 400 (MO. Monomodo).

El trabajo tuvo como precursores a los aldehídos aromáticos: benzaldehído, nitro- y cloro-benzaldehído, de los cuales, los dos últimos por su inactividad no fue posible, llevar a cabo el primer paso sintético. La síntesis global, constó de cuatro etapas, siendo la segunda en la que se manifiesta claramente, la conveniencia del uso de la radiación de microondas, debido a que la formación de la α-dicetona de interés procedió con rendimientos cuantitativos (65 min, multimodo y 20 min, monomodo). Lo relevante en esta etapa fue que, dicho tiempo equivale casi a la mitad (multimodo) y a la octava parte (monomodo) del tiempo requerido en calentamiento convencional (150 min). Así mismo, en la preparación del diazaespiro (etapa 3), fue posible reducir los tiempos de reacción al utilizar radiación microondas, siendo más eficiente el equipo monomodo. En lo que corresponde a la etapa de reducción de iminas (etapa 4), su bajo rendimiento no permitió obtener la cantidad suficiente de la diamina correspondiente, para llevar a cabo su posterior resolución de enantiómeros ópticamente activos. A pesar de lo anterior, fue posible caracterizar todos los productos de síntesis mediante las diferentes técnicas instrumentales: UV-Vis, RMN, IR-ATR y CG-EM.

Obtaining molecules with adjacent nitrogenous functions is a very important objective in the field of current organic synthesis. In this case, it is not a series of natural products and a therapeutic utility, but also plays an important role in many synthetic strategies aimed at obtaining more complex products. Given the importance of 1,2-diamines, many synthetic methods have been developed to obtain them.

In the present investigation, the obtaining of DFEDA·2HCl was explored through four consecutive reaction stage (benzoin condensation, alcohol oxidation, multicomponent reaction and imine reduction), said reactions being achieved by conventional heating and from the first to the third stage by means of microwave radiation. This last, was carried out by two types of microwave reactors (multimode and monomode), where the use of said radiation managed to induce a rapid and effective heating in comparison to the conventional methodology, which allowed the chemical transformations to occur in short times. The equipment used for MAOS was a General Electric JES779WK (multimode MW) and an Anton Paar Monowave 400 (monomode MW)

The work had as precursors to the aromatic aldehydes: benzaldehyde, nitro- and chloro-benzaldehyde, of which, the last two due to inactivity was not possible, carry out the first synthetic stage. The overall synthesis, consisted of four stages, being the second in which the convenience of the use of microwave radiation is clearly shown, because the formation of the α-diketone of interest proceeded with quantitative yields (65 min, multimode and 20 min monomode). The relevant thing in this stage was that said time is equivalent to almost half (multimode) and eighth part (monomode). Likewise, in the preparation of the diazaspiro (stage 3), it was possible to reduce the reaction times in the use of microwaves, being more efficient the single-mode equipment. In what corresponds to the step of reduction of the imines (stage 4), its low yield does not obtain the enough the corresponding amount of energy, to carry out its subsequent resolution of optically active enantiomers. Despite the above, it was possible to characterize all the synthesis products through the different instrumental techniques: UV-Vis, NMR, ATR-IR and GC-MS.