Estudio de la reactividad química de 1,3,6,8 tetrazatriciclo[4.3.1.1 3,8]undecano (TATU), frente a electrófilos del tipo haluros de alquilo y nucleófilos duros y blandos

Abstract

La reacción de Menschutkin entre el aminal 1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecano (TATU) 3 y yoduros de alquilo condujo a la formación regioselectiva de los respectivos yoduros de N-monoalquilamonio derivados con buenos rendimientos. Por otro lado la reactividad de 3 frente a nucleófilos duros no produjo reacción alguna logrando la recuperación cuantitativa del aminal, situación similar ocurrió con algunos nucleófilos blandos como el ion cianuro, y el bromuro de etilmagnesio cuya posterior hidrólisis del reactivo de Grignard permitió obtener un compuesto de coordinación que conserva la estructura de TATU; frente a benzotriazol se logró la obtención de 1,3-bis- (benzotriazolilmetil) imidazolidina. Por otra parte de la reacción con pentaclorofenol se obtuvo una amina terciaria derivada del aminal caja. Finalmente la reacción de yoduro de 1-etil-1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecan-1-onio 25 frente a p-clorofenol y β- naftol permitió la obtención de 1,3-bis-(2’-hidroxi-5’-clorobencil)imidazolidina y 2,2’- etilen-bis-(1,2-dihidrobenzo[h]-3H-4,2 benzoxazina) respectivamente. La elucidación estructural de los compuestos obtenidos se realizó dependiendo de las características fisicoquímicas de los mismos a través de técnicas espectroscópicas y otras: resonancia magnética nuclear uni y bidimensional (RMN 1D y 2D), espectroscopia infrarroja (IRFT), espectrometría de masas electrospray modo positivo (MS-ESI+), análisis elemental, difracción de rayos X de monocristal (DR-X) y en polvo, absorción atómica, potenciometría y conductimetría.

Abstract. The Menschutkin reaction between the aminal 1,3,6,8- tetraazatricyclo[4.3.1.13,8]undecane (TATU) 3 and alkyl iodides leads to the regioselective formation of N-monoalkylammonium iodides derivatives in good yields. Otherwise, the quantitative recuperation of the aminal showed that the aminal 3 did not react with hard nucleophiles, the same result was obtained with some soft nucleophiles such as cyanide ion, ethylmagnesium bromide whose its hydrolysis allowed to obtain a coordination compound which maintain the TATU structure; from the reaction with benzotriazole was obtained 1,3-bis-(benzotriazolylmethyl) imidazolidine. Moreover of the reaction with pentachlorophenol was obtained a tertiary amine derived of the aminal cage. Finally, the reaction of 1-ethyl-1,3,6,8- tetraazatricyclo[4.3.1.13,8]undecan-1-ium iodide e 25 with p-chlorophenol and β-naphtol leads to the synthesis of 1,3-bis-(2’-hydroxy-5’-chlorobenzyl) imidazolidine and 2,2’- ethylene-bis-(1,2-dihydrobenzo[h]-3H-4,2-benzoxazine) respectively. The structural elucidation of the products was carried out by spectroscopy techniques such as uni- and bidimensional nuclear magnetic resonance (NMR 1D y 2D), infrared spectroscopy (IRFT), electrospray mass spectrometry in positive mode (MS-ESI+), elemental analysis, monocrystal and powder X-ray diffraction (DR-X), atomic absorption, potentiometry and conductimetry, depending of their physicochemical characteristics