Obtención de una nueva serie de compuestos pirrólicos y estudio teórico de su potencial actividad antioxidante

Abstract

En el presente trabajo se sintetizó una nueva serie de compuestos heterocíclicos de naturaleza pirrólica y se realizó el estudio teórico de su actividad antioxidante. Esta nueva serie de pirroles se obtuvo a partir de cetonas aromáticas -insaturadas, chalconas o-sustituidas, y el tosilmetilisocianuro (TOSMIC) a través de un mecanismo concertado de cicloadición 1,3-dipolar, bajo condiciones básicas y anhidras. Las chalconas precursoras 26a-g se prepararon mediante la condensación de Claisen-Schmidt a partir de acetofenonas y benzaldehídos o-sustituidos. Una vez estandarizadas las condiciones óptimas de reacción para la obtención de la chalcona y el pirrol patrón, se extrapoló la metodología para alcanzar la serie completa (chalconas 26a-g, pirroles 27a-g). Tras la obtención de los compuestos, precursores y pirroles, se procedió a su caracterización espectroscópica mediante resonancia magnética nuclear (1H-RMN y 13C-RMN) y espectrofotometría de Ultravioleta-Visible (UV-Vis) confirmando su respectiva estructura. Los resultados de la parte experimental permitieron complementar trabajos previos desarrollados en el Grupo de investigación Síntesis, Reactividad y Transformación de compuestos Orgánicos (SIRYTCOR) relacionados con la influencia del efecto estérico derivado de la posición de los sustituyentes sobre la eficiencia de la reacción. El análisis teórico de la actividad antioxidante de los derivados pirrólicos se llevó a cabo con la ayuda de la química computacional, específicamente con los paquetes Gaussian 03 y Spartanpro. Se encontró que las sustituciones realizadas sobre el pirrol patrón conducen a un ligero aumento en la entalpía de disociación del enlace (BDEN-H) lo cual se asocia a una disminución de la actividad antioxidante; siendo más marcado este efecto para los sustituyentes electrón atractores que para los electrón donadores. Esta investigación permite poner a disposición una metodología general y versátil para la obtención de este tipo de compuestos heterocíclicos, así mismo, posibilita la búsqueda de una molécula líder en cuanto a actividad antioxidante, que puede ser de gran interés en farmacia para el desarrollo de medicamentos; adicionalmente, sus resultados apoyan a la ciencia básica en lo concerniente al diseño de estrategias sintéticas, a la profundización de la reacción concertada en mención y al incremento de información relacionada con la caracterización de las nuevas dianas. /Abstract. In the present work a new serie of heterociclyc pyrrolic compounds was synthesized and the theoretical study of its antioxidant activity was performed. This new series of pyrroles was obtained from aromatic ketone -unsatured, o-substituted, chalcones, and tosylmethylisocianide (TOSMIC) through a mechanism of cycloaddition under basic and anhydride conditions. The chalcones precursors 26a-g were prepared through the Claisen-Schmidt condensation from acetophenones and o-substituted benzaldehydes. After the optimal reaction conditions to obtain the chalcone and pyrrole pattern were standarized, the methodology was extrapolated to achieve a complete series (26a-g, 27a-g). Following the obtention of the compounds, precursors and pyrroles, their characterization by nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR and 13C-NMR) and UV-Visible spectrophotometry (UV-Vis) was carried out, which confirmed its respective structure. The results of the experimental part let us to complete previous work conducted in the research group Synthesis, Reactivity and Transformation of Organic Compounds, SIRYTCOR, related to the influence of steric on the reaction efficiency. Theoretical analysis of the antioxidant activity of pyrrole derivatives was carried out with the help of computational chemistry, specifically with the Gaussian03 and Spartanpro software. It was found that made substitutions on the pyrrole pattern leading to a slight increase in the bond dissociation enthalpy (BDEN-H) which is associated with a decrease in antioxidant activity, this effect being more pronounced for electron attractor that for electron donors substituents. This research allows to provide a general and versatile methodology to obtain this type of heterocyclic compounds, also, enables the search of a leader molecule in terms of antioxidant activity, which can be of great interest in pharmaceutical drug development that, moreover, its results support the basic science regarding the design of synthetic strategies, deepening of the concerted reaction in question and the increase of information related to the characterization of new targets.