Autores
Pacheco, G. (UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA) ; Arrieche, D. (UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA) ; Nuñez, G. (UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA) ; Lloveras, L. (UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA) ; Taborga, L. (UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA) ; Olea, A. (UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHILE)
Resumo
En este trabajo se desarrolló la síntesis, separación por cromatografía
preparativa y caracterización espectroscópica de una serie de prenilfenoles.
La síntesis se realizó mediante el acoplamiento de distintos núcleos aromáticos
con el terpeno prenol y usando ZnCl2 como catalizador mediante una reacción de SEA
promovida por irradiación de microondas. La separación de prenilfenoles se
realizó en un cartucho de 80 g de silica gel con una presión máxima de 16 bar,
empleando como fase móvil (A): Hexano y (B): acetato de etilo a un flujo constante
de 55 mL/min con un gradiente de elución. Finalmente, la caracterización de los
derivados sintetizados fue realizada empleando 1D-RMN (1H, 13C, DEPT-135) y 2D-RMN
(HSQC y HMBC).
Palavras chaves
Prenilfenoles; Cromatografia flash; RMN
Introdução
Los fenoles prenilados se distribuyen ampliamente en la naturaleza siendo
encontrados en organismos marinos y vegetales. Se ha demostrado que poseen una
gran variedad de actividades biológicas como antiinflamatorias, antifúngicas y
antineoplásicas (VERGARA et al., 2015). Los fenoles ortoprenilados desempeñan un
papel importante en la mediación de muchos procesos biológicos y pueden ser
sintetizados empleando Sustitución Electrofílica Aromática (SEA) asistida por
microondas. Esta técnica presenta una serie de ventajas adicionales al
calentamiento convencional. Un problema común al realizar reacciones en síntesis
orgánica vía térmica o por irradiación de microondas, son las limitantes que
presentan las técnicas de separación, siendo la más implementada la
cromatografía en columna (CC) (CASTELLANOS et al., 1984). Se han concentrado
esfuerzos en desarrollar técnicas que solucionen estas problemáticas y una de
estas soluciones es la cromatografía flash que básicamente, es una cromatografía
de líquidos de media presión optimizada para separaciones rápidas (STILL et al.,
1978). El sistema de esta técnica consta principalmente de tres partes, una
bomba de disolvente, una columna y un detector (KIIHLER & LINDSTEN, 1983). La
cromatografía flash se ha convertido en un método estándar para el aislamiento
de compuestos no volátiles en síntesis orgánica debido a su velocidad y costo
relativamente bajo (JACOBSON et al., 1988) por lo que resulta ser una técnica
muy atractiva en química orgánica y productos naturales.
En este trabajo, se describe la síntesis y caracterización espectroscópica de
cuatro derivados de prenilfenol y su método de separación por cromatografía
flash.
Material e métodos
Las síntesis fueron realizadas en un microondas Monowave 200 (Anton Paar). La
separación se realizó mediante un cromatógrafo líquido preparativo Gilson (PLC
2250). Para la caracterización espectroscópica, se empleó un espectrómetro RMN
Digital Avance Neo 400 Bruker, operando a un campo magnético de 400,1 MHz para
análisis de protón 1H y a 100,6 MHz para 13C.
Procedimiento general para la síntesis de prenilfenoles: En un vial reactor de
microondas de 30 mL con una barra de agitación magnética, se introdujo el núcleo
aromático (1 mol eq.), disolviéndolo completamente en 10 mL de acetato de etilo.
Luego se agregó el prenol (1 mol eq.), el ZnCl2 (2 mol eq.) y se agitó hasta
obtener una mezcla homogénea. La síntesis fue asistida mediante un reactor de
microondas. La mezcla de reacción se expuso a una temperatura de 50 °C por 1 h o
a 60 °C por 30 min, dependiendo de la naturaleza del núcleo aromático. Al
terminar, se realizó una extracción líquido-líquido con acetato de etilo y agua,
ajustando el pH entre 6-7. La fase orgánica se separó y se secó son sulfato de
magnesio anhidro para finalmente filtrar y concentrar el crudo de reacción.
Procedimiento general para la separación por cromatografía preparativa:
La separación de prenilfenoles se realizó en un cartucho de 80 g de sílica gel
con una presión máxima de 16 bar, empleando como fase móvil (A): Hexano y (B):
acetato de etilo, a un flujo constante de 55 mL/min con un gradiente de elución.
Para preparar la muestra, la mezcla de reacción se disolvió con una mínima
cantidad de CH2Cl2 y se agregó silica gel hasta formar una mezcla uniforme,
permitiendo de esta forma la carga en seco sobre el cartucho.
Resultado e discussão
Mediante la estrategia de síntesis planteada para la obtención de los
prenilfenoles sustituidos se obtuvieron los siguientes rendimientos de reacción:
2,4 % (2-metilhidroquinona), 11,0 % (catecol), 17,4 % (4-metilcatecol) y 19,4 %
(2-metilresorcinol). Los bajos rendimientos de reacción observados se deben a la
formación de productos de acoplamiento colaterales: diprenilados y triprenilados
que son favorecidos una vez se acopla la primera unidad de terpeno al anillo
aromático.
En estas síntesis, se obtienen mezclas de reacciones complejas de separar dado
que los productos formados en el medio de reacción presentan polaridades
similares. En este sentido, la separación por cromatografía flash nos permitió
hacer una separación eficiente de las mezclas de reacción a través de un
gradiente de eluciones por pasos dónde se logró evidenciar por espectroscopía de
1H RMN que inicialmente eluyen los derivados poliprenilados y al finalizar el
monoprenilado y trazas del material de partida. De esta forma, no sólo se logró
la identificación de los productos formados en el medio de reacción, sino que se
logró la optimización del proceso para separar en un menor tiempo y con alto
grado de pureza los productos de interés
Conclusões
La síntesis por microondas de los prenilfenoles condujo a una reducción en los
tiempos de reacción e incrementó el porcentaje de rendimiento en comparación al
calentamiento convencional. La técnica de separación flash redujo los tiempos, uso
de solventes y silica en comparación a la cromatografía de columna, obteniéndose
los prenilfenoles con alto grado de pureza. Finalmente, es necesario buscar otros
métodos de síntesis alternativos para la obtención de prenilfenoles que disminuyan
la cantidad de sub-productos y ensayar otros rellenos de columna específicos para
compuestos aromático.
Agradecimentos
Proyecto FONDEQUIP EQM 190025, ANID
Proyecto FONDECYT regular N°1201097, ANID.
Referências
CASTELLANOS, L. (1984). La cromatografía líquida rápida: sus posibilidades y ventajas. Interferón y Biotecnologia, 1(2), 45-48.
JACOBSON, B. M. (1988). An Inexpensive Way to Do Flash Chromatography. Bernard College, 65(5), 459.
KIIHLER, T. C., & LINDSTEN, G. R. (1983). Preparative reversed phase chromatography. J. Org. Chem. (48), 3589-3591.
STILL, W. C., KAHN, M., & MITRA, A. (1978). Rapid Chromatographic Technique for Preparative Separations with Moderate Resolution. J. Org. Chem.,, 46(14), 2923-2925.
VERGARA, A. P., CONTRERAS, J. A., OSORIO, M. E., & CARVAJAL, M. A. (2015). Rapid method of Friedel-Crafts alkylation of phloroglucinol by microwave in dry media and reusable catalyst. Journal of the Chilean Chemical Society, 60(3), 3069–3073.
