UNIVERSIDAD AUTNOMA METROPOLITANA Unidad Xochimilco

DIVISIN: Ciencias Biolgicas y de la Salud

Departamento de Sistemas Biolgicos

CARRERA: Qumico Farmacutico Bilogo MDULO: Obtencin de materias primas para la produccin de medicamentos

PRCTICA 1: Sntesis de isoxazoles. Obtencin de 3,5-dimetilisoxazol

DOCENTES: Dra. Irma Rojas Oviedo Dra. Ma. Concepcin Lozada Garca POR: Cuautla Vargas Olga Lidia De la Luz Cullar Yarim Elideth Espinosa Bustos Vanessa Mendoza Coln Perla Anah Vargas Bentez Ana Yadira 209372862 209359149 209327752 209244221 209358915

GRUPO: BE01Q

TRIMESTRE: 11/Otoo 14 de Octubre de 2011

NDICE

Objetivos.3 Antecedentes.4

Reaccin y estequiometra. 6

Propiedades fsicas de los reactivos y productos.. 8

Procedimiento experimental. 10

Observaciones. 11

Resultados 11

Anlisis de resultados.... 11

Bibliografa... 12

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OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO

Efectuar la reaccin de compuestos 1,3-dicarbonlicos con derivados de amoniaco para obtener un anillo de 5 miembros con dos heterotomos.

Preparar 3,5.dimetilisoxasol de acuerdo a las condiciones de reaccin establecidas en la tcnica.

Conocer el inters biolgico de los isoxazoles.

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ANTECEDENTES El isoxazol y el isotiazol son lquidos mviles (p. eb. 95C y 113C, respectivamente), de olor precido a la piridina. La qumica de los isoxazoles se comenz a investigar en el siglo pasado. Hay varios isoxazoles naturales con actividad farmacolgica importante. El muscimol, del hongo manita muscaria (toronja matamoscas), tiene poderosos efectos psicotrpicos. Esta sustancia muestra actividad sobre las clular nerviosas del cerebro que utilizan cido -aminobuttrico (GBA; aminobuthyric acid) como neurotransmisor. Se ha aptovechdo esta estructura como base para el diseo de algunos isoxazoles sintticos como posibles de analgsicos. La cicloserina es un antibitico antituberculoso natural, y la isoxazolina es un antibitico antitumoral, que tambin se encuentra en la naturaleza. Algunas penicilinas semisintticas comerciales ( oxacilina, cloxacilina y dicloxacilina) poseen cadenas laterales de isoxazoles. El 4-hidroxiisoxazol es un inhibidor natural de la germinacin de semilla. Los isoxazoles, en particular, han sido utilizados ampliamente como reactivo de sntesis, porque el sistema anular tiene la estabilidad suficiente para permitir la sustitucin y manipulacin de grupos funcionales, pero se rompe con facilidad, cuando es necesario, por reduccin u otros mtodos. Los dos mtodos generales ms importantes para construir el anillo isoxazol son (a) la reaccin de la hidroxilamina con un componente de tres tomos de carbono, como una 1,3-dicetona o una cetona ,-insaturada, y (b) la reaccin de un xido de nitrilo con un alqueno o alquino. El segundo mtodo ofrece una ruta verstil para sintetizar isoxazoles, porque los sustituyentes de ambos componentes pueden variar ampliamente.

Las reacciones de cicloadicin de nitronas tambin conducen a la formacin del sistema anular de isoxazol, aunque con un nivel ms bajo de oxidacin. La reaccin de la hidroxilamina con 1,3dicetonas, es un buen mtodo para obtener isoxazoles 3,5 disustituido; hay muchas variantes de la reaccin, que permiten formar otros ismeros. Por ejemplo, el ter de enol y otros compuestos similares, reaccionan con hidroxilamina para dar oxazoles 4,5 disustituidos. Tambin es posible emplear compuestos carbobnilicos acetilnicos en estas reacciones, si el grupo carbonilico es aldehdico, o es reactivo por alguna otra causa, el proceso inicial es la formacin de la oxima, pero en otros casos la estructura del isoxzol que se forma indica que la hidroxilamina reacciona por adicin conjugada al triple enlace. [1]

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Inters bioqumico y farmacutico de isoxazoles y sus anlogos Isoxazoles sustituidos y su utilizacin como antibiticos: Los compuestos de frmula (I), donde X es O, NH, OCO, NH-CO, NH-COO, NH-CO-NH, NH-CS o NH-CS-NH; R4 es H, (C1-C3)-alquilo opcionalmente sustituido por halgeno, o un radical heterocclico de carbono seleccionado entre varias posibilidades; R1 y R3 son H o F; y R2 es un radical heterocclico de nitrgeno o carbono, son tiles para el tratamiento de infecciones microbianas en el cuerpo humano o animal. Diversos agentes teraputicos contienen en su estructura anillos de 1,2-azol, entre ellos se encuentran la Fenilbutazona, utilizada en el tratamiento de la artritis severa y la Leflunomida, que se emplea en la terapia de enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide. Muchos derivados de pirazol se utilizan como colorantes, la Tartracina es una pirazolona que se utiliza como colorante alimentario. Tiazoles: La vitamina B1, tambin llamada tiamina y ocasionalmente aneurina, es una sal de tiazolio. Su pirofosfato es una coenzima que ha sido aislada en forma cristalina a partir de cascarilla de arroz y de levadura y que est involucrada en la descarboxilacin del cido pirvico a acetaldehdo. La tiamina puede convertirse en pirofosfato por calentamiento con acido ortofosfrico y pirofosfato de sodio. La deficiencia de tiamina en el hombre produce beriberi y polineuritis. El mtodo clave de degradacin que condujo rpidamente a la estructura de la vitamina se efectu con sulfito de sodio. Los productos fueron una pirimidina y un tiazol que por oxidacin con cido ntrico produjo el cido 4-metil-tiazol-5-carboxilico ya conocido; ste cido tambin se puede obtener por oxidacin directa de la tiamina con cido ntrico. El pirofosfato de tiamina es una coenzima que est involucrada en forma importante en el metabolismo de los carbohidratos. El tiocromo, pigmento fuerte fluorescente, puede obtenerse de la tiamnina por oxidacin con ferrocianuro de potasio alcalino y tambin se encuentra junto con la tiamina en la levadura. El sulfatiazol es un agente antimicrobiano muy til. La luciferina es el compuesto luminiscente de la lucirnaga americana, que ha sido sintetizado y puede ser formado en vivo a partir de benzoquinona y cisterna. La reaccin de luminiscencia se efecta con formacin del anhdrido mixto debido a una reaccin con trifosfato de adenosina. [2]

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REACCIN Y ESTEQUIOMETRA

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PROPIEDADES FSICAS DE LOS REACTIVOS Y PRODUCTOS

[3], [4]

Nombre y molcula Acetato de etilo

Formula

Estado de Masa agregacin molar

P.f.

P.e.

Solubilidad

Toxicidad La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio

C4H8O2

Lquido incoloro

88.1

77C

Agua

Acetilacetona C5H8O2 Lquido incoloro 100.13 140C Agua, 1g/100 ml Irritaciones en el tracto respiratorio.

Carbonato de sodio NNa2CO3 Slido color blanco 105.98 854c 10.9g por cada100ml de agua.

Causa irritacin de mucosas, en la boca, garganta, esfago y estomago. Irrita los ojos y la piel Aguda, irritacin en tracto respiratorio. Es irritante para los ojos, piel y las membranas mucosas. En exposiciones agudas puede causar efectos narcticos.

Clorhidrato de hidroxilamina (NH3OH)Cl

Cristales blancos Lquido Marrn oscuro

69.49

151C

1000 g/l en agua a 20C

Cloruro frrico Fecl3

162,20

315 C

Agua

Diclorometano Lquido incoloro Agua, 1g/100 ml a 20C

CH2Cl2

84.9

40C

3,3,5-dimetilisoxasol Lquido aceitoso color marrn 141 143 C Agua, 50.9 g/l (20 C)

C5H7NO

92.05

8

Etanol C2H5OH Lquido incoloro 46.1 79C Miscible en agua

La sustancia irrita los ojos. La inhalacin de altas concentraciones puede originar irritacin de los ojos y del tracto respiratorio. Sensacin de quemazn, tos, dificultad respiratoria, jadeo, dolor de garganta; Quemaduras cutneas graves, dolor; visin borrosa, quemaduras profundas graves. Dolor abdominal, diarrea, nuseas, vmitos.

H hidroxido de sodio Naoh

Slido blanco cristalino

40.0

318C

Agua, alcoholes, glicerol.

Sulfato de sodio Na2SO4

Sustancia incolora cristalina

142.1

888C

Solubilidad en agua muy elevada

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se pesan 0.71 g de clorhidrato de hidroxilamina, se le agregan 5 mL de agua y 5 mL acetilacetona; se calientan y se ponen a reflujo durante 45 minutos, se realiza prueba del FeCl3 (al 3%) a la mezcla de reaccin. Se agregan 25 mL de agua (en hielo) y se hace extraccin (x3) de la mezcla de reaccin con 25, 10 y 5 ml de acetato de etilo, respectivamente (40 ml en total). Secar con sulfato de sodio anhidro, y se realiza filtracin rpida. Procede la destilacin hasta obtener un lquido aceitoso de color caf-amarillento.

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OBSERVACIONES SOBRE EL DESARROLLO EXPERIMENTAL El procedimiento experimental que llevamos a cabo fue favorecido debido a la rapidez con que se efectu la reaccin (45 min), pues la prueba del cloruro frrico result negativa y no fue necesario continuar con el reflujo. Para conocer el resultado positivo en esta prueba, se realiz la misma al producto final del desarrollo experimental en la siguiente sesin en el laboratorio; fue posible ver el color rojo oscuro.

RESULTADOS Peso del vial: 5.90 g Peso con muestra: 6.37g 6.37-5.90= 0.47 g obtenido

Rendimiento: 0.97g-----------------100% 0.47g---------------- x x = 48.45% Cromatografa

Rf = 0.57

Rf = 0.62

acetilacetona

3,5-dimetilisoxazol

ANLISIS DE RESULTADOS A pesar de haber obtenido un rendimiento relativamente bajo, pudimos observar en la cromatografa que la reaccin se llev a cabo de manera adecuada, y que no quedaron remanentes de materia prima en nuestro producto final.

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BIBLIOGRAFA

1. T. L. Gilchrist, Qumica Heterocclic, 2da ed.Addison-Wesley Iberoamericana , Pg 313-316. 2. Paquette Leo A; Fundamentos de qumica heterocclica, Limusa; Mxico (2004), pg 189196 3. The Merck Index 4. Sci Finder Scholar

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