SINTESIS DE TIOUREAS Y RECONOCIMIENTO MOLECULAR DE SALES DE ACIDOS

Transcripción

1 SITESIS DE TIOUREAS Y RECOOCIMIETO MOLECULAR DE SALES DE ACIDOS Resumen. En esta propuesta de investigación se desarrolló una nueva serie de receptores dipodales para sales de ácidos carboxílicos con la unidad estructural de la,-difenil urea. Se realizó el estudio fisicoquímico para determinar las constantes de unión entre la urea y las sales de los metales alcalinos. Las ureas preparadas también fueron sometidas al escrutinio de la actividad antibacteriana. Introducción. Reconocimiento molecular. Las ureas presentan enlaces - ácidos que son capaces de comportase como donadores de puente de hidrógeno esta característica les permite formar enlaces de tipo dipolo-ión con carboxilatos. Cuando la estructura de la urea hace posible que los enlaces - se encuentren paralelos entonces se pueden formar dos enlaces ión-dipolo con compuestos iónico. De esta manera la urea genera un sitio de reconocimiento molecular, para compuestos iónicos capaces de formar dos enlaces de tipo ión-dipolo. La. m-cloro difenilurea ha mostrado actividad antimicrobiana contra bacterias y la leishmania, sin embargo su administración se dificulta debido a la poca solubilidad en agua. De esta manera, se prepararon derivados de. difenil urea con grupos polares en la posición meta con la finalidad de incrementar su polaridad y conservar las propiedades biológicas deseadas 1

2 MATERIAL Y METODOS Meta I.- Este estudio se inició con la síntesis de las ureas 2, 2 -bis (m-bencensulfonil) urea 1 y 2,2 -bis (m-aminofenil)urea 2 de acuerdo a la secuencia de reacciones mostrada en la figura 1. SO 3 O SO 3 SO 3 1) 2 + Cl Et 3 OEt O (1) 2 O 2 2 O 2 2) 2 + CO O 2 2 2/Pd/C O (2) Figura 1 Síntesis de Ureas 2

3 Meta 2. Con base en los objetivos planteados la obtención de tioureas se llevo a cabo siguiendo la estrategia mostrada en la figura 2: X X X 3) 2 + CS 2 Et 3 S X = CO2 (3), = O (5) 2 O 2 2 O 2 4) 2 + CS S 2 2 2/Pd/C S (4) Figura 2. Síntesis de Tioureas 3

4 Meta 3. Reconocimiento Molecular de p-nitrobenzoato de litio y fosfato monosodico Los estudios de reconocimiento molecular se realizaron determinado el espectro de absorción en UV-visible para cada una de las ureas en presencia y ausencia del anion, en acetonitrilo. De esta información se procedió a la determinación de la concentración de urea libre y asociada para determinar la constante de unión (Figura 3). Espectro de absorción en UV-visible en acetonitrilo de ureas y tioureas (1,2,3,4,y 5) 4

5 Meta 4. Valoración antimicrobiana, Se ensayaron concentración de las ureas y tioureas preparadas entre mg/ml para la determinación de la concentración minima inhibitoria (CMI mg/ml) utilizando cultivos de Estafilococo aureos ATCC29213 (Sa), Pseudomona aeruginosa ATCC 11060(Pa), Escherichia coli ATCC (Ec) y Candida albicans ATCC RESULTADOS Meta 1. Síntesis de Ureas 2,2 -bis(m-bencensulfonil)urea (1). A una solución de 5.12 g (20 mmol) de ácido m- aminobencensulfónico en 50 ml de dioxano anhidro y un mililitro de trietilamina se les adicionó 1.00 g (10 mmol) de cloroformiato de etilo y se calento a reflujo durante 3 horas en atmósfera de nitrógeno. Después de eliminar a presión reducida el dioxano se obtuvo un polvo amarillo el cual se recristalizo de acetona-hexano (1/1) obteniéndose 4.17 g de un sólido cristalino de punto de fusión (87%). RM 1 (300 Mz, DMSOD6): δ 3.9 (2, m), 7.4 (2, m), 7.6 (2, m), 7.9 (2, m) RM 13 C (75 Mz, DMSOD6): δ (C2), (C5), (C4), (C1), (C1 ), (C3), (C=O). 2,2 -bis (m-aminofenil)urea (2). Una mezcla de 1.08 g (10 mmol)de m-fenilendiamina y 1.7 g (10 mmol) de m-nitrofenilisocianato en 10 ml de dioxano anhidro bajo atmósfera de nitrógeno se mantuvo en agitación durante 1 hora a temperatura ambiente, posteriormente los materiales volátiles fueron destilados a presión reducida obteniéndose un polvo amarillo el cual, sin purificar fue disuelto en una mezcla de 50 ml de etanol y 300mg de paladio en carbono (10%) y se mantuvo en atmósfera de hidrogeno durante dos horas a presión atmosférica. Después de filtrar la mezcla y evaporar el etanol se obtuvo un sólido incoloro el cual fue recristalizado en tolueno obteniendo cristales incoloros 1.3 g (65%) pf RM 1 (300 Mz, DMSO D6 ): δ 7. 3 (2, m), 7.5 (2, m), 7.9 (2, m) RM 13 C (75 Mz, DMSO D6 ): δ (C2), 128.5, (C5), (C4), (C1), (C1), (C3), (C3), (C=O). Meta 2. Síntesis de Tioureas 2,2 -bis(m-carboxifenil)tiourea(3). 2.8 g (20 mmol)de ácido m-aminobenzoico fue mezclado con 10 ml de trietil amina anhidra y 1.3 ml (1.3 mmol) de disulfuro de carbono, La mezcla se dejo agitando en atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente durante 4 días. El exceso de trietilamina fue eliminado mediante destilación a presión 5

6 reducida. El residuo fue recristalizado de metanol obteniendo 2.4g (75 %) de un sólido incoloro, pf RM 1 (300 Mz, DMSO D6 ): δ 7.6 (2, m), 7.8 (2, m), 8.3 (2, m). RM 13 C (75 Mz, DMSO D6 ): δ (C2), 128.5, (C5), (C4), (C1), (C1), (C3), (C3), (C=O). 2,2 -bis(m-aminofenil)tiourea (4). Se prepare siguiendo el procedimiento indicado para la obtención de la urea (2), partiendo de 1.08 g (10 mmol) de m-fenilendiamina y 1.8 g (10 mmol)de m-nitrofenitioisocianato. El compuesto fue cristalizado en isopropanol obteniendo 0.95 g (56%) de 2,2 -bis(m-aminofenil)tiourea (4) pf RM 1 (300 Mz, DMSO D6 ): δ 7.5 (2, m), 7.7 (2, m), 8.0 (2, m). RM 13 C (75 Mz, DMSO D6 ): δ (C2), 128.5, (C5), (C4), (C1), (C1), (C3), (C3), (C=O). 2,2 -bis(m-hidroxifenil)tiourea(5). Siguiendo el camino descrito en la preparación de (3) y partiendo de 2.0 g (20 mmol) de m-aminofenol se obtuvieron, después de haber recristalizado de etanol al 95 % 1.3g (76%) de 2,2 -bis(m-hidroxifenil)tiourea (5). RM 1 (300 Mz, DMSO D6 ): δ 7.5 (2, m), 7.7 (2, m), 7.9 (2, m). RM 13 C (75 Mz, DMSO D6 ): δ (C2), 124.0, (C5), (C4), (C1), (C1), (C3), (C3), (C=O). Meta 3. Reconocimiento molecular de m-nitrobenzoato de litio por las ureas y preparadas determinación de la constante de unión. Se prepararon soluciones 1x10-5 Molar en acetonitrilo de cada una de las ureas y se determino sus espectros de absorción en la región del UV-Visible para determinar la longitud de onda adecuada para la valoración de las ureas y tioureas. De los espectros se encuentra que la absorción máxima se presenta en 360 nm. Se prepararon 10 ml de solución 1.0 x10-5 en acetonitrilo de cada una de las ureas y tioureas y fueron valoradas con solución 1.0 x10-5 de p-nitrobenzoato de litio, midiendo la absorbancia de la mezcla a una longitud de onda de 360nm. De cada una de las graficas se obtuvo la constante de enlace cuyos valores se indican a continuación: Meta 4. Reconocimiento Molecular de ureas y tioureas constante de unión con p- nitrobenzoato de litio. Compuesto k x x x x x

7 Reconocimiento Molecular de ureas y tioureas con fosfato monobásico de sodio. Se procedió de la misma manera que en el caso del p-nitro benzoato y los resultados se indican en al siguiente tabla. Compuesto k x x x x x 10 2 Meta 5. Actividad antimicrobiana. Concentración mínima inhibitoria (CMI)mg/ml de ureas y tioureas. Compuesto Sa Pa Ec Ca > >2.0 (Sa) Estafilococo aureos ATCC29213, (Pa)Pseudomona aeruginosa ATCC 11060, (Ec) Escherichia coli ATCC y (Ca) Candida albicans ATCC

8 DISCUSIO Síntesis de ureas y tioureas. La síntesis de las ureas se realizo de la manera conocidad, mediante la reacción entre una amina y un fenilisocianato apropiadamente sustituidos, sin embargo este procedimiento no es general. Cuando se empleo la m-difenil amina se obtuvo un producto de polimerización, por lo que la reacción se tuvo que realizar agregando paulatinamente el m-nitrofenil isocianato a la m-fenilen diamina compuestos (2 y 4). El procedimiento para la obtención de tioureas empleando disulfuro de carbono tiene el inconveniente de bajos rendimientos, aun que el producto es fácil de aislar. Solubilidad de ureas y tioureas en agua. Los compuestos 1, 3 y 5 son solubles en agua a p de 5, mientras que los compuestos 2 y 4 lo hacen a p de 6. De esta manera es posible formar las sales de los compuestos preparados y administrarlos en solución acuosa Reconocimiento molecular. La ureas y tioureas preparadas son capaces de reconocer a los aniones de carboxilato y fosfato, prefiriéndose los carboxilatos esto es consecuencia de la poca solubilidad del fosfato en aceto nitrilo, lo cual significa que las fuerzas de atracción ion-ion no son superadas por la atracción dipolo-ion que son responsables del reconocimiento por la urea, estas fuerza se encuentras atenuadas en el caso del benzoato, ya que este es solvatado por el acetonitrilo, lo cual facilita la interacción con las ureas y tioureas. Actividad Biológica. Todos los compuestos preparados mostraron actividad antimicrobiana siendo más activas las tioures, sin embargo no se pudo evaluar la actividad contra la leishmaniasis. En conclusión se prepararon ureas y tioureas receptoras de carboxilato que tienen actividad anti microbiana. 8

9 Anexo Espectros de RM de los compuestos sintetizados. Espectro de 1 RM de 2,2 -bis(m-bencensulfonil)urea (1). Espectro de 1 RM de 2,2 -bis (m-aminofenil)urea (2). 9

10 ,Espectro de 1 RM de 2,2 -bis(m-carboxifenil)tiourea(3) Espectro de 1 RM de 2,2 -bis(m-aminofenil)tiourea (4) 10

11 Espectro de 1 RM de 2,2 -bis(m-hidroxifenil)tiourea(5) 11