Estudio de disolventes ambientalmente amigables para la síntesis de 1,8-dioxo-octahidroxantenos y decahidroacridin-1,8-dionas

Abstract

Este trabajo se centra en el estudio de solventes alternativos y ambientalmente amigables como medio de reacción en la síntesis de compuestos heterocíclicos como los 1,8-dioxo-octahidroxantenos y 3,4-dihidropirimidin-2(1H)-onas. Con el fin de determinar las mejores condiciones experimentales en la síntesis de 1,8-dioxo-octahidroxantenos la reacción entre dos equivalentes de dimedona y un equivalente de benzaldehído se empleó como reacción modelo utilizando disolventes convencionales (acetonitrilo, dimetilsulfóxido, etanol y tetrahidrofurano), agua, soluciones acuosas de ácidos orgánicos (cítrico, oxálico, tartárico y succínico) y zumo de limón. Los mejores resultados se obtuvieron utilizando una solución de ácido cítrico 0,3 M, la cual fue reutilizada en 4 ciclos de reacción sin mostrar una pérdida significativa de su actividad catalítica. Una vez determinadas las mejores condiciones de reacción se sintetizó un selecto grupo de 1,8-dioxo-octahidroxantenos, empleando aldehídos aromáticos con diferentes sustituyentes. Por otra parte, en la síntesis de 3,4-dihidropirimidin-2(1H)-onas se estudió el uso del solvente de punto eutéctico bajo (Deep eutectic solvent DES) formado por acetato de sodio trihidratado/urea como medio de reacción. La mezcla eutéctica fue analizada por calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y sus propiedades fisicoquímicas como densidad, índice de refracción, pH, viscosidad y conductividad fueron estudiadas en función de la temperatura. Como reacción modelo se estudio la condensación de un equivalente de dimedona, un equivalente 4-clorobenzaldehído y un equivalente de urea encontrando que la reacción propiciaba la obtención inesperada de la correspondiente decahidroacridin-1,8-diona, por lo cual se duplicó la relación de dimedona y se estudió la influencia de la temperatura y tiempo de reacción. Después de establecer las mejores condiciones se evaluó la efectividad de la reacción sintetizando once diferentes decahidroacridin-1,8-dionas.

Abstract. This work focuses on the study of alternative and environmentally friendly solvents as the reaction medium in the synthesis of 1,8-dioxo-octahydroxanthenes and 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-ones. In order to determine the best experimental conditions in the synthesis of 1,8-dioxo-octahydroxanthenes, the reaction between two equivalents of dimedone and one equivalent of benzaldehyde was used as model reaction using conventional solvents (acetonitrile, dimethylsulfoxide, ethanol and tetrahydrofuran), water , aqueous solutions of organic acids (citric, oxalic, tartaric and succinic) and lemon juice. The best results were obtained using a solution of citric acid 0,3 M, which was reused in 4 reaction cycles without showing a significant loss of its catalytic activity. After determining the best reaction conditions a select group of 1,8-dioxo-octahydroxanthenes was synthesized. Furthermore in the synthesis of 3,4-dihydropyrimidine-2(1H)-ones the use of deep eutectic solvent DES) consisting acetate trihydrate / sodium urea as reaction medium was studied. The eutectic mixture was analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and its physicochemical properties such as density, refractive index, pH, viscosity, conductivity were studied in function of temperature. As model reaction the condensation of one equivalent of dimedone, one equivalent of 4-chlorobenzaldehyde and one equivalent of urea was studied, finding that the reaction favored the unexpected obtention of the corresponding decahydroacridine-1,8-dione, due to this the ratio of dimedone was duplicated and the influence of temperature and reaction time was studied. After establishing the best conditions the effectiveness of the reaction was evaluated by synthesizing eleven different decahydroacridin-1,8-diones.