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Revista de la Sociedad Química del Perú

versión impresa ISSN 1810-634X

Rev. Soc. Quím. Perú vol.83 no.3 Lima jul./set. 2017

 

 TRABAJOS ORIGINALES

Síntesis de 3-Nitro-N-(1,1,3-Trioxo-1,3-Dihidro-2H-1λ6,2- Benzotiazol-2-Carbotioil) benzamida

Synthesis OF 3-Nitro-N-(1, 1, 3-Trioxo-1,3-Dihydro-2H- 1λ6,2-Benzothiazole-2-Carbothioyl) benzamide

 

Jorge R. Angulo-Cornejo*a, Mario Ceroni-Gallosoa, María N. Lino-Pachecoa, Claudia C. Villanueva-Huertaa, Carlo Felipe Tovar-Taboadaa 

a Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Química e Ingeniería Química, Av. Germán Amézaga 375, Lima 1, Perú, joracperu@yahoo.es


RESUMEN

Se ha sintetizado el compuesto 3-nitro-N-(1,1,3-trioxo-1, 3-dihidro- 2H-1λ6,2-benzotiazol-2- carbotioil)benzamida que se caracterizado por análisis elemental, espectroscopia infrarroja, resonancia magnética nuclear 1H y 13C. La estructura del nuevo compuesto presenta una señal característica en el espectro 1H-RMN del grupo N-H a campos muy desplazados por la presencia de un hidrógeno muy desprotegido a 11,9 ppm, debido a la existencia de puente de hidrógeno entre el C=O del grupo de la sacarina y el grupo N-H.

Palabras clave: Benzoiltiourea, Sacarina, 3-Nitro-benzoil, Ligando N, S, O dador.


ABSTRACT

The novel compound 3-nitro-N-(1, 1, 3-trioxo-1, 3-dihydro-2H-1λ6, 2-benzothiazole-2- carbothioyl)benzamide has been synthesized and is characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance 1H and 13C. The structure of the new compound shows a characteristic signal in the 1H-NMR spectrum of the NH group to fields highly displaced by the presence of a highly deprotected hydrogen at 11.90 ppm, due to the existence of a hydrogen bond between the C = O of saccharin group and the NH group.

Key words: Benzoylthiourea, Saccharin, 3-Nitro benzoyl, Ligand N, S, O donor


INTRODUCCIÓN

La química de la aciltioureas ha despertado un interés especial por sus potenciales aplicaciones1, especialmente por su facilidad para sintetizarlos sin considerar condiciones especiales de temperatura, atmosfera inerte, etc.

La importancia que tienen estos compuestos es su estructura que le brinda enormes posibilidades de unión con iones metálicos, debido a que presentan grupos relevantes desde el punto de vista de su naturaleza dura y blanda que le dan importantes propiedades1,2. El hecho de coexistir el S (base blanda), O (base dura) y N (base dura) en una misma molécula hace que el comportamiento de estos en el ligando sea moderado.

Angulo y sus colaboradores han realizado importantes estudios en la síntesis de este tipo de compuestos N, S y O dadores y sus complejos metálicos3,4.

En la literatura se han observado importantes aplicaciones de las aciltioureas, destacando entre ellas las posibilidades de aplicación en medicina5, ya que han demostrado propiedades tuberculostáticas6, antibacterianas y antiparasitarias muy notables7; lo que ha motivado el interés para combinar las conocidas capacidades de la sacarina y sus derivados con las potencialidades que ofrecen las aciltioureas.

La sacarina es un compuesto heterocíclico que ha sido usado como edulcorante desde 1885; asimismo, es un compuesto de mucha utilidad farmacéutica, tanto como analgésico así como bactericida; adicionalmente, los compuestos metálicos de la sacarina han sido estudiados debido a su potencial uso como antídoto para tratar el envenenamiento con metales tóxicos8.

PARTE EXPERIMENTAL

El punto de fusión fue tomado en un aparato PFUS-150604, el espectro infrarrojo fue tomado en un aparato FT-IR Nicolet iS-10 en los intervalos de 4000 a 400 cm-1. Los espectros del ligando 1H-RMN, 13C, APT, H,H-COSY, HSQC y HMBC se obtuvieron de un espectrómetro VARIAM MERCURY 400 plus (400 MHz para 1H y 100 MHz para 13C en DMSO-d6). El análisis elemental se realizó en un Analizador Elemental C, N, H, S Perkin Elmer 2400.

El 3-nitro cloruro de benzoilo, el tiocianato de potasio y la sacarina son reactivos para síntesis mientras el acetonitrilo utilizado como solvente presenta grado HPLC.

Síntesis del ligando 3-nitro-N-(1, 1, 3-trioxo-1,3-dihidro- 2H-1λ6,2-benzotiazol-2 carbotioil) benzamida

Se mezclan 0,50 g (2,7 mmol) de cloruro de 3-nitro benzoilo con 0,26 g (2,7 mmol) de tiocianato de potasio en 20 mLde acetonitrilo y se reflujó durante 2 horas, luego se filtró el precipitado de cloruro de potasio y se lavó dos veces con porciones pequeñas de acetonitrilo caliente. A la solución amarilla resultante se le agregó 0,49 g (2,7 mmol) de sacarina en 10 mL de acetonitrilo y 0,38 g (2,7 mmol) de sulfato de sodio anhidro. Toda la mezcla se mantuvo en agitación durante tres horas en baño de hielo, luego se filtró el sulfato de sodio y la solución se dejó reposar hasta la aparición de un precipitado amarillo-naranja. El compuesto fue recristalizado en una mezcla de acetonitrilo y cloroformo en relación 1:1. Se obtuvo un rendimiento del 56 %. Punto de fusión: 191-193 °C.

Análisis elemental calculado para C15H9O6N3S2: C 46,03; H 2,32; N 10,74%. Encontrado: C 46,18 ; H 2, 62; N 10,36%

FT-IR (cm-1): 3429w (N-H); 3086 w (CPh-Haromatico); 1739 m (C=Otiourea); 1691 w

(C=Osac); 1612 m, 1464 m (C=CPh); 1464 m (N-H Flexion); 1348 s (CPh-NO2); 1215 m

(C=S); 1128 m (S=O).

1H-RMN (400 MHz, DMSO-d6): δ(ppm) 11.90 (s, 1H, N-H); 8,61 (s, 1H, o-PhNO2);

8,46 (J=4Hz, t, 1H, p-PhNO2); 8,32 (J=6Hz, d, 1H, o-PhNO2); 8,10 (J=8Hz, d, 1H, o-

Phsac); 7,95 (J=6Hz, t, 1H, p-Phsac); 7,94 (J=4Hz, d, 1H, o-Phsac); 7,90 (J=4Hz, t, 1H, m-

Phsac); 7,76 (J=8Hz, t, 1H, m-PhNO2).

13C{1 H} - APT - RMN (100 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) 165,9 (CS); 162,2 (CO);

148,3 (C=Osac); 140,5 (ipso-PhNO2); 135,6 (ipso-PhC=O); 132,8 (Cipso-SO2); 128,9 (Cipso-

C=Osac); 135,8 (p-ipso-PhNO2); 130,9 (m-ipso-PhNO2); 127,7 (p-ipso-PhC=O); 121,3 (oipso-

PhNO2); 124,9 (o-Cipso-SO2); 135,3 (m- Cipso-SO2); 134,7 (p- Cipso-SO2); 122,6 (o-

Cipso-C=Osac).

 

DISCUSIÓN Y RESULTADOS

Las reacciones que ocurren para la formación del nuevo ligando 3-Nitro-N-(1, 1, 3-trioxo- 1,3-dihidro- 2H-1λ6,2-benzotiazol-2-carbotioil)benzamida se muestran en la Figura 1.

Los resultados obtenidos en el espectro FT-IR evidencian la presencia de grupos funcionales característicos de la aroiltiourea: IR ν/ cm-1: ν (N-H) 3429, ν (C-H aromático) 3086 ν (C=O) 1691 ν (C-NO2) 1348 ν (C=S) 1215 además de los grupos ν (C=O) 1739 ν (S=O) 1128 típicos de la sacarina9.

El espectro 1H-RMN muestra el desplazamiento del grupo N-H a 11,90 ppm característico de las aroiltioureas con aminas primarias10. Este desplazamiento a campos bajos se puede explicar mediante la presencia de un enlace puente de hidrógeno intramolecular entre el C=O de la sacarina y el hidrógeno del N-H, tal como se muestra en la Figura 2.

 

Este puente de hidrógeno causa un desplazamiento a menor número de onda del grupo C=Ode la sacarina (de 1725 cm-1 a 1691 cm-1) en el espectro FT-IR11,12.

Más información nos dan los espectros RMN 13C y APT encontrando al grupo C=S a 165,9 ppm y al grupo C=O a 162,2 ppm, estos desplazamientos son próximos a los encontrados para C=S y C=O en varias aroiltioureas sustituidas13,14 e incluso en aroiltioureas sustituidas con grupos desactivadores como el fluort. También encontramos al grupo C=O de la sacarina a 148,3 ppm y los desplazamientos de los carbono cuaternarios C1 y C2 a 128,9 ppm y 132,8 ppm, respectivamente.

El análisis elemental confirma la presencia del porcentaje de los elementos que se esperaban obtener, con lo cual se concluye que se ha obtenido un nuevo ligando derivado de las aroiltioureas y de la sacarina cuya estructura está mostrada en la Figura 2.

 

CONCLUSIONES

Por la reacción del isocianato de 3-nitro-benzoilo y la sacarina se ha obtenido el ligando 3-nitro-N-(1, 1, 3-trioxo-1,3-dihidro-2H-1λ6, 2-benzotiazol-2-carbotioil)benzamida, la cual ha sido caracterizada por medio de punto de fusión, análisis elemental, espectroscopia FT-IR y 1H-RMN y 13C, lo cual ha confirmado la formación de un nuevo compuesto derivado de las aroiltioureas y la sacarina.

Este nuevo ligando, debido a sus propiedades de quelato, podría ser muy reactivo con los iones metálicos de interés como el CuII, FeII, FeIII y AgI.

 

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen a INNOVATE PERU por el financiamiento del contrato N° 364-PNICPPIBA-2014. Asimismo, al Dr. Lothar Hennig de la Universidad de Leipzig, Alemania, por el registro de los espectros RMN.

 

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Recibido el 24-08-17

Aprobado el 18-09-17

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