sintesis de pirazolona
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Resumen:
Mediante una reacción de condensación entre el acetoacetato de etilo y la fenilhidrazina,
junto hemos logrado sintetizar la con una reacción de ciclación 1-fenil-3-metil-5-
pirazolona. El producto sintetizado es un pasta de color café el rendimiento y punto de
fusión no se pudieron determinar ya que nuestro producto se disolvió en el éter dietilico.
Palabras clave:
Pirazolona, 1-fenil-3-metil-5-pirazolona, reacción de condensación, reacción de ciclación
Introducción:
La pirazolona (un anillo de lactama de
cinco miembros que contiene dos
nitrógenos y cetonas en la misma
molécula o alternativamente, es un
derivado de pirazol que posee un grupo
carbonilo / hidroxi adicional) ha sido el
foco de los químicos medicinales durante
más de 100 años a causa de las
propiedades farmacológicas pendientes
mostrado por varios de sus derivados, por
ejemplo ampyrone, metamizol, entre
otras.
[1] Las pirazolonas son inhibidores
competitivos de la cicloxigenasa. Poseen
acción analgésica y antipirética en forma
semejante a la aspirina y sus acciones
antiinflamatorias son mayores. Este grupo
de agentes puede producir una mayor
incidencia de trastornos hematológicos,
leucopenia, agranulocitosis, aplasia
medular, y sus efectos adversos GI son
menores que los de la aspirina. Son
utilizados como antiinflamatorios y
antirreumáticos. Algunos de los
compuestos más conocidos de esta
familia son; Dipirona, oxifenbutazona,
gamacetofenilbutazona, pirazinobutazona
(feprazona o prenazona), bumadizona,
suxibuzona y azapropazona
Algunas como la antipirina o fenasona,
aminopirina y la fenilbutazona se han
retirado del mercado por su efecto
carcinógeno, mutageno y por toxicidad
Fig. 1 Estructura de la 1-fenil-3-metil-5-pirazolona
hematológica. La dipirona es una droga
prohibida en muchos países debido al
riesgo de producción de agranulocitosis.
Muchos de los AINEs poseen otros
efectos bioquímicos, sin embargo la
inhibición de la cicloxigenasa o
prostaglandin sintetasa, parece ser el
principal mecanismo de acción de estos
agentes y por lo tanto la inhibición de la
síntesis de prostaglandinas.
El orden de potencia como inhibidores de
la síntesis de prostaglandinas in vitro
refleja su poder antiinflamatorio in vivo.
La mayoría de los AINEs son inhibidores
reversibles y competitivos de la
cicloxigenasa.
[2] En la actualidad se han utilizado otros
métodos para llevar a cabo la síntesis de
pirazolonas siendo asistida por
microondas, utilizando como reactivos
un β-ceto éster sustituido o no sustituido
con hidrazina Estas pirazolonas pueden
existir en diferentes formas tautomerías
en solución y el anillo de arilo de 2-aril-
pirazol-3-onas permanecen torcido con
respecto al plano de pirazol en el estado
de cristal. Mecanismo de la reacción que
representa la regioselectividad se ha
propuesto. Una de las pirazolonas
obtenidos a través de este proceso se
utilizó para preparar un derivado
espirociclohexanona de potencial
importancia biológica.
Un número de métodos han sido
desarrollados para la preparación de
pirazolona derivados. Estos métodos son
diversos, pero con frecuencia implican la
condensación de un éster de β-ceto o
aldehído β-ceto con sustituidos o no
sustituidos, con hidracinas. Estas
metodologías, que se han utilizado para la
preparación de una variedad de
pirazolonas, a menudo requieren el uso de
condiciones de reflujo y el tiempo de
reacción largo, idealmente 3-10 h. Por
otra parte, el uso de exceso de disolvente
y su recuperación puede plantear un grave
problema ambiental, especialmente en la
síntesis a gran escala. Debido a la mayor
conciencia medioambiental en todo el
mundo extensos esfuerzos se han
dedicado a desarrollar un enfoque
sintético alternativo para compuestos
biológicamente importantes y
sintéticamente.
La síntesis asistida por microondas es una
de las áreas donde el progreso ha sido
sustancial ya que una de sus
aplicaciones, cabe destacar, que se ha
demostrado en el campo de la “reacción
neta", que se ha convertido en una
tecnología emergente en química verde.
Reacción general:
Figura 2. Reacción general para la formación
de la pirazolona.
Mecanismo de reacción:
Figura 3. Mecanismo de reacción para la síntesis de la pirazolona
Procedimiento:
En un matraz de pera de una boca,
colocar acetoacetato de etilo y
fenilhidracina, mezclar bien los reactivos,
adaptar el refrigerante en posición de
reflujo y calentar la mezcla de reacción
durante 1 hora con agitación.
Una vez terminado el tiempo de reacción
cambiar el refrigerante de posición y
destilar una fracción de etanol.
Enfriar ligeramente la mezcla de reacción
y verterla en 20ml de éter frío, lentamente
y agitando con una varilla de vidrio hasta
que el producto precipite por completo.
Separar el sólido por filtración al vacío y
lavarlo con 10ml de éter frío.
Recristalizar con etanol/agua.
Observaciones:
- Inicialmente la mezcla de reactivos se
observó de color amarillo claro
(coloración de la fenilhidracina).
- Tras el paso del tiempo en reflujo, la
mezcla se oscurece un poco y adquiere
una coloración miel.
- Tras destilar, la mezcla restante presentó
una coloración café.
- En total se destiló un volumen de 1ml de
etanol.
- Inicialmente al agregar un poco de la
mezcla al éter, se observa que son dos
líquidos inmiscibles. Con la agitación
comienza a precipitar el producto,
formando una pasta café.
- Dado que el producto era pastoso, fue
un tanto difícil de remover del vaso de
precipitados y parte del producto se
redisolvió al lavarlo con éter como indica
la técnica.
- No se recristalizo ya que el sólido
filtrado era muy poco y la otra parte del
producto se redisolvio.
- Tras dejar secar el producto sólido, este
se expandió y se carcomió el papel filtro
por lo que ya no se pudo calcular su peso.
- En el caso del producto disuelto, este no
se solidifico y el líquido tampoco se
evaporo, por lo que suponiendo que
contenía parte del producto, con este
realizamos el espectro de infrarrojo.
- Como resultado del espectro obtuvimos
que mayormente se tenía agua en la
mezcla y se observa un pequeño pico que
indica la presencia del grupo carbonilo.
- La espectroscopia de infrarrojo utilizada
fue ATR (Attenuated Total Reflection).
Resultados y discusión:
TABLA I Características del producto sintetizado.
Nombre IUPAC 1-fenil-3-metil-5-pirazolona
Estructura
Descripción Pasta de color café oscuro
Masa experimental No se pudo cuantificar
Rendimiento (%) No se pudo calcular
P.f. teórico 129-130 ºcP.f. experimental No se pudo cuantificar
Espectro de infrarrojo ATR:
Fig. Espectro de Infrarrojo del Producto
Grupo carbonilo
C=O
Dada la falta de datos que caracterizan el
producto obtenido, no podemos saber con
certeza si logramos la síntesis del 1-fenil-
3-metil-5-pirazolona, ya que este es un
sólido blanco cristalino y según lo
observado durante la síntesis nuestro
producto era una pasta de color café
oscuro. Como no pudimos determinar el
intervalo de fusión tampoco podemos
saber si nuestro producto se encontraba
impuro o si sintetizamos un compuesto
completamente distinto.
Aunque intentamos utilizar el espectro de
infrarrojo para corroborar que la
estructura de nuestro producto fuera la
misma que la planteada, no se observaron
grandes detalles en el espectro,
simplemente que se tiene una abundante
cantidad de agua y se alcanza a percibir la
presencia del grupo carbonilo dado que el
pico es cercano a 1700, sin embargo no se
pudo identificar el grupo fenilo o
cualquiera de los demás elementos que
conforman la supuesta estructura del
producto.
Se intentó realizar una comparación con
un espectro encontrado en la red, sin
embargo no es conveniente ya que los
espectros han sido determinados por otra
técnica con placas de Lugol, y esto nos
podría indicar que tal vez no sea el
compuesto cuando realmente lo es,
debido a la diferencias entre las técnicas
se optó por no realizar la comparación.
Conclusiones:
A través de esta práctica hemos logrado
sintetizar el producto 1-fenil-3-metil-5-
pirazolona, este producto es un sólido
blanco cristalino, sin embargo con el
transcurso de nuestra síntesis, el producto
se disolvió en el éter dietilico que
utilizamos para precipitar. En un inicio
era una pasta de color café, y después se
disolvió.
No se pudo determinar el punto de fusión,
ni el rendimiento pues no se logró obtener
producto suficiente para realizar estas
técnicas.
Al realizar el espectro con la técnica de
ATR, pudimos observar que hay agua y
esto afecta la precipitación del producto,
ser observa una banda en el rango de
1622.5 nm que nos indica posiblemente
un grupo carbonilo pero no puede
identificarse bien ya que el agua causa
interferencias. Se pensaba realizar una
comparación con otro espectro pero
debido a las técnicas con las que fueron
obtenidas podría causar confusión y esto
se podría pensar que no es el producto.
De manera teórica podríamos decir que se
sintetizo un compuesto que tiene gran
importancia farmacéutica ya que es
utilizado como analgésico además
también es utilizado para la formación de
complejos con cobalto y cobre.
Referencias Bibliográficas:
[1] Valsecia-Malgor. Analgésicos
antipiréticos y antiinflamatorios no
esteroides (aines). Tipo aspirina.
http://med.unne.edu.ar/catedras/farmacolo
gia/temas_farma/volumen4/
cap7_aines.pdf
[2] Sarbani Pal Jyoti Mareddy; Nalla
Suneetha Devi. High speed synthesis of
pyrazolones using microwave-assisted
neat reaction technolog. Department of
Chemistry, MNR Degree and Post
Graduate College, Kukatpally,
Hyderabad-500072, India. J. Braz. Chem.
Soc. vol.19 no.6 São Paulo 2008
Nota: Referencias [2] utilizada como el artículo
pedido en clase.
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