Síntesis y estudio fotoquímico de derivados de la Cromona · sintetizados para determinar qué factores estructurales son importantes para ... de las transiciones no radiantes,

Ana Preciado Ortega

Diego Sampedro Ruiz

Facultad de Ciencias, Estudios Agroalimentarios e Informática

Máster universitario en Química Avanzada

2014-2015

Título

Director/es

Facultad

Titulación

Departamento

TRABAJO FIN DE ESTUDIOS

Curso Académico

Síntesis y estudio fotoquímico de derivados de la Cromona

Autor/es

© El autor© Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2015

publicaciones.unirioja.esE-mail: [email protected]

Síntesis y estudio fotoquímico de derivados de la Cromona, trabajo fin de estudiosde Ana Preciado Ortega, dirigido por Diego Sampedro Ruiz (publicado por la Universidad

de La Rioja), se difunde bajo una Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 Unported.

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SÍNTESIS Y ESTUDIO FOTOQUÍMICO DE

DERIVADOS DE LA CROMONA

Ana Preciado Ortega

Máster en Química Avanzada

Julio 2015

1

Diego Sampedro Ruiz, Profesor Titular de Química Orgánica de la Universidad

de la Rioja

Certifica:

Que la presente memoria titulada “Síntesis y estudio fotoquímico de

derivados de la cromona” ha sido realizada por la licenciada ANA PRECIADO

ORTEGA en el departamento de Química de la Universidad de La Rioja bajo su

inmediata dirección y reúne las condiciones exigidas para conseguir los 30

créditos ECTS correspondientes al periodo de investigación del Trabajo fin de

Máster.

Logroño, julio 2015

Fdo.: Diego Sampedro Ruiz

2

3

Agradecimientos

Estos meses en la Universidad de la Rioja han sido cortos pero

intensos, ha sido una experiencia nueva para mí y he aprendido más de lo que

podía imaginar, por esto, me gustaría dar las gracias a las personas que de una

forma u otra me han ayudado durante todo este tiempo.

En primer lugar a mis padres y a mi hermana, por hacerlo posible.

A mi director Diego, por estar siempre disponible, por tomarse todo

con humor y sobre todo por su paciencia.

Al resto de integrantes del grupo, Pedro, Miguel Ángel, David, Raúl

(gracias por aguantarme), Cris, Elena, Eduardo y Maite, y a las compañeras del

máster, Cintia y Rebeca, porque gracias a todos ellos los días son más

divertidos.

A las familias Preciado y Ortega, por su interés y sus ánimos.

A mis amigos, en especial a Luis Ángel, porque aunque no nos veamos

lo suficiente siempre estáis a mi lado.

Pero sobre todo a Alberto, que es el que me aguanta en casa.

“- ¿Cómo será la búsqueda?

- Volaremos bajo y miraremos por la ventanilla.”

4

5

Índice

Resumen/Abstract. 7

Abreviaturas. 9

1. Introducción. 11

2. Antecedentes. 17

3. Objetivos. 29

4. Síntesis de derivados de la cromona. 33

4.1 Síntesis de 5,7-dihidroxicromona (compuesto 1). 35

4.2 Síntesis de 2-metil-5-hidroxicromona y 2-metil-3-acetil-5-

hidroxicromona (compuestos 2 y 3). 36

4.3 Síntesis de la 5-hidroxiflavona (compuesto 4) y la 3-benzoil-5-

hidroxiflavona (compuesto 5). 37

4.4 Síntesis de análogos metilados (compuestos 2A y 4A). 38

5. Estudio fotoquímico de derivados de la cromona. 41

5.1 Espectros UV-Vis. 43

5.2 Estudio comparativo de derivados de la cromona frente a sus

análogos metilados. 46

5.3 Estudio computacional. 49

6. Conclusiones. 55

7. Parte experimental. 58

7.1 Consideraciones generales. 61

7.2 Caracterización y síntesis de los derivados de la cromona. 62

7.3 Aspectos fotoquímicos. 68

Anexo I: Espectros RMN. 71

6

7

Resumen/Abstract

Las cromonas y sus derivados son compuestos ubicuos en la naturaleza

y su química ha sido ampliamente estudiada en los últimos años dando lugar a

compuestos farmacológicos con diferentes actividades terapéuticas.

En este trabajo se simplifica su estructura hasta llegar a la más básica

que presente propiedades fotoprotectoras y se funcionaliza para estudiar su

estabilidad frente a radiación UV.

Por último se modifica una parte de la estructura de los compuestos

sintetizados para determinar qué factores estructurales son importantes para

su fotoestabilidad frente a la radiación UV.

Chromones and their derivatives are a group of naturally occurring

compounds that are ubiquitous in nature, and their chemistry has been

extensively studied in the last years resulting in drugs with different

therapeutic activities.

In this work, the structure is simplified to the core moiety that shows

photoprotective properties and further functionalized to study their stability

against UV radiation.

Finally, a part of the structure of the synthesized compounds is

modified to determine the factors relevant for the photostability against UV

radiation.

8

9

Abreviaturas

A Absorbancia

ACh Acetilcolina

AChE Acetilcolinesterasa

ADN Ácido desoxirribonucleico

13C RMN Resonancia magnética nuclear de 13C

COX Ciclooxigenasa

d Doblete (en RMN)

DMF Dimetilformamida

EM Espectrometría de Masas

ES+ Electrospray con detección de ión positivo

1H RMN Resonancia magnética nuclear de 1H

g/mol Gramos/mol

J Constante de acoplamiento (en RMN)

M Molaridad

m Multiplete (en RMN)

MDT Multi Drug Treatment

mM Milimolar

mmol Milimoles

MRSA Staphylococcus Aureus Resistente a la Penicilina

N Normalidad

s Singlete (en RMN)

S0 Estado fundamental

10

S1 Estado excitado singlete

t Triplete (en RMN)

u. A. Unidades de absorbancia

UV Ultravioleta

UV-Vis Ultravioleta-visible

VIH Virus de Inmunodeficiencia Humana

ɛ Coeficiente de extinción molar

δ Desplazamiento químico

λ Longitud de onda

11

1. Introducción

12

1. Introducción

13

La fotoquímica es una rama de la química que estudia las interacciones

de la materia (a nivel atómico y molecular) y la luz, y los cambios que induce

esta interacción.

La luz solar es una fuente energética muy importante, sin ella el

desarrollo de la vida en la tierra sería imposible, ya que participa activamente

en el proceso foto-biológico más relevante, la fotosíntesis.

La fotosíntesis es la conversión de CO2 y agua en materia orgánica y O2

a través de la energía que aporta la luz solar, esta reacción se lleva a cabo en

los cloroplastos, presentes en las células vegetales. Los organismos que

realizan la fotosíntesis son conocidos como fotoautótrofos.[1]

Figura 1.1: Esquema de la fotosíntesis

Por todos es sabido que la luz y el calor provenientes de la radiación

solar han fascinado a la humanidad desde el principio de los tiempos, llegando

a considerar al sol una divinidad por la mayoría de las civilizaciones antiguas,

incluyendo a los griegos, que fueron los primeros en escribir sobre los

beneficios de éste sobre la salud humana.

Hipócrates describió la “helioterapia”, tanto con propósitos médicos

como psicológicos, también mencionada por Heródoto en el 500 a.C.

En la Edad Media surgieron evidencias de que la luz solar podía

resultar perjudicial en algunos casos, como en los pacientes que sufrían

viruela, pero no hubo entendimiento científico de estos fenómenos hasta que

no se descubrió que existían otros rayos además de los presentes en la luz

visible, los UV.[2]

[1] D. O. Hall, K. Rao, Photosynthesis, Vol. 6, Cambridge University Press, 1999. [2] S. Cabrera-Silva, Radiación ultravioleta y salud, Editorial Universitaria, 2005.

1. Introducción

14

En un gran número de medicinas populares de hace cientos de años se

indicaba la exposición a la luz solar como parte del tratamiento médico. Sin

embargo, las investigaciones que conectaban la absorción de luz por la materia

y sus consecuencias químicas y físicas no se produjeron hasta el siglo pasado.

Lo primero fue descubrir que la luz proveniente del sol era capaz de producir

procesos químicos.

Probablemente la primera reacción fotoquímica fue descrita por C.W.

Scheele en 1777, que observó la descomposición del AgCl al exponerlo a la

luz.[3]

En 1801, J. W. Ritter expuso el AgCl a diferentes zonas del espectro

visible utilizando un prisma y vio que éste reaccionaba más al exponerlo a la

zona violeta del espectro que a la roja. Entonces Ritter decidió exponerlo a la

zona más allá del violeta, donde la luz del sol no era visible. Para su asombro,

en este extremo del espectro la reacción era mucho más intensa. A este nuevo

tipo de luz la llamo rayos químicos, que más tarde fueron conocidos como

rayos UV.

Un poco más tarde, Trommsdorf en 1834, observó que al exponer al

sol los cristales del compuesto α-santonina, se volvían amarillos.[4]

En la primera parte del siglo XX la fotoquímica recibió poca atención,

debido a la falta de herramientas experimentales y de conceptos teóricos. En

los 40s, se confirmó experimentalmente la idea teórica del estado triplete,

pero fue a partir de mitad de siglo cuando se hicieron importantes avances. En

los 60s se produjo un gran desarrollo de las técnicas espectroscópicas (ESR,

destello láser, emisión) y de teorías (reglas de Woodward-Hoffmann, teorías

de las transiciones no radiantes, cálculos de mecánica cuántica) que

consolidaron a la fotoquímica como una disciplina emergente.[5]

[3] J. B. West, Carl Wilhelm Scheele, the discoverer of oxygen, and a very productive

chemist, Vol. 307, 2014. [4] H. Trommsdorf, Ann. Chem. Pharm. 1834, 11. [5] V. Ramamurthy, N. J. Turro, Chem. Rev. 1993, 93, 585-586.

1. Introducción

15

La luz da lugar a diversos procesos biológicos, como la fotosíntesis de

la que ya hemos hablado anteriormente, también nos ayuda a fijar el calcio en

los huesos a través de la vitamina D, y es esencial para el desarrollo de la visión

de los seres vivos.

Por otro lado, también sabemos que la exposición a la radiación solar

tiene efectos perjudiciales para la salud, por lo que los organismos han

desarrollado mecanismos para hacerle frente, tales como el aumento de

espesor en la epidermis, los mecanismos de reparación del ADN y la apoptosis,

enzimas antioxidantes y por último pero no menos importante, la

pigmentación de la piel.[6] Las melaninas son los pigmentos más extendidos

tanto en el reino animal como en el vegetal, y su absorción de luz tiene muchas

funciones biológicas como la termorregulación, la visión, el camuflaje y por

supuesto la fotoprotección. Además es un potente quelante de cationes y

puede actuar como neutralizador de radicales libres.[7]

Aunque la melanina duplique el factor de protección solar en piel

humana clara, lo que quiere decir que duplica el tiempo de capacidad de

defensa natural de la piel ante la radiación UV, todos sabemos que no es

suficiente para evitar las quemaduras solares, principales causantes de

melanomas y cáncer de piel.[6]

Este trabajo trata sobre compuestos con una estructura básica común,

la cromona, y algunos de sus derivados como los flavonoides. La cromona es

un isómero de la cumarina, y ambos son compuestos con muchas aplicaciones

biológicas, tienen actividad antitumoral, antiinflamatoria, antiedematosa,

antiarrítmica, analgésica y antiséptica entre otras. Además también aparecen

en grandes cantidades en el mundo vegetal con una extensión muy

generalizada, donde tienen propiedades antimicrobianas, captadoras de rayos

UV e inhibidoras de la germinación.[8]

[6] M. Brenner, V. J. Hearing, Photochem. Photobiol. 2008, 84, 539-549. [7] P. Riley, Int. J. Biochem. Cell Biol. 1997, 29, 1235-1239. [8] S. Khadem, R. J. Marles, Molecules 2011, 17, 191-206.

1. Introducción

16

Figura 1.2: cumarina – cromona - flavona.

Por todo esto, en este trabajo se han tratado de sintetizar las formas

más simples de éstas estructuras, así como derivados con pequeñas

modificaciones, para hacer un estudio fotoquímico que nos indique si existe

actividad fotoprotectora y en qué se basa su mecanismo de fotoprotección.

17

2. Antecedentes

18

2. Antecedentes

19

“Cromona” es el término químico que utilizamos para designar a la

1,4-benzopirona, un derivado del benzopirano sustituido con un grupo cetona

en el anillo de pirano. También es un isómero de la cumarina, y se encuentra

dentro de la estructura química de los flavonoides, un grupo de sustancias de

origen natural que son de interés actual debido a su actividad antioxidante.

Las cromonas son un grupo de compuestos ubicuos en la naturaleza,

especialmente en las plantas. La palabra cromona deriva del término griego

chroma, que significa “color”, que señala la gran variedad de colores que

pueden llegar a mostrar sus derivados.[9]

La primera cromona pura que se utilizó en la práctica clínica fue la

“kelina”, que se extrajo de las semillas de la planta Ammi visnaga. La Ammi

visnaga es una planta silvestre que crece en el mediterráneo oriental cuyas

semillas se han utilizado durante siglos como diurético y relajante muscular,

sobre todo para tratar el cólico nefrítico.[10] Primero fue preparada impura por

Mustapha I. en 1892,[11] Samaan la estudió farmacológicamente en 1932[12] y

demostró que relajaba las fibras musculares lisas por acción directa sobre ellas.

En 1934 fue aislada pura por Ernst Späth,[13] y fue sintetizada por primera vez

por el Dr. G. R. Ramage en colaboración con R. A. Baxter y N. R. Timson en

1947.[14]

Figura 2.1: kelina - Ammi visnaga.

[9] G. P. Ellis, The chemistry of heterocyclic compounds, chromenes, chromanones, and chromones, Vol. 31, John Wiley & Sons, 2009.

[10] A. M. Edwards, J. B. Howell, Clin. Exp. Allergy 2000, 30, 756-774. [11] I. Mustapha, Acad. Sci. Paris 1879, 89, 442. [12] K. Samaan, J. Quart, Pharm. and Pharmacol. 1932, 5, 6. [13] E. Späth, Gruber, Ber. Dtsch. chem. Ges. 1938, 71, B106. [14] R. Baxter, G. Ramage, J. Timson, J. Chem. Soc. 1949, 30, 3.

2. Antecedentes

20

En 1952 ya aparecían en la farmacopea de Reino Unido dos productos

farmacéuticos que contenían kelina “Benecardin” y “Eskel” los dos indicados

como relajantes musculares, en 1954 apareció “Kelfren” una solución al 0.5%

de kelina que se usó como antiasmático en aerosol. Sin embargo, ahora su uso

se centra en el tratamiento terapéutico del vitíligo, un trastorno de la

pigmentación.[15]

Uno de los primeros análogos de la cromona producidos basado en la

kelina se denominó K18, se desarrolló en el departamento farmacológico de

Bengers, donde Philip Sheard demostró su actividad broncodilatadora con

diversos estudios en cobayas.[10]

Figura 2.2: K18.

Las cromonas y sus derivados están muy extendidos en el reino

vegetal, se han encontrado por lo menos en 17 familias de plantas, incluyendo

helechos, monocotiledóneas y desde las más primitivas a las más avanzadas

órdenes de dicotiledóneas, también se han encontrado en dos tipos muy

diferentes de animales: corales e insectos.[8] Se sabe que son metabolitos

activos en numerosos procesos como la regulación del crecimiento,

estimulación de la captación de oxígeno en los tejidos vegetales o protección

contra depredadores. Por todo esto, estos heterociclos han demostrado tener

una gran variedad de actividades farmacológicas debido a la gran diversidad de

posibles cambios en su estructura, por lo que han servido de base para el

desarrollo de numerosos compuestos con diferentes actividades

terapéuticas.[16]

2. Antecedentes

21

Actividad antioxidante

Los compuestos antioxidantes juegan un papel clave en nuestro

organismo, ya que nos protegen atrapando los radicales libres, y está

científicamente comprobado que reducen el riesgo de padecer ciertas

enfermedades como el cáncer y enfermedades coronarias. Dentro de los más

importantes están los flavonoides, derivados de las cromonas que se

encuentran en una gran variedad de frutas y verduras. El flavonoide más

abundante y habitual en la dieta humana es la quercetina, a partir de él se

pueden obtener otros flavonoides como la naringenina.

Figura 2.3: flavona – quercetina – naringenina.

Otros compuestos derivados de los anteriores y por consiguiente

también de las cromonas son los isoflavonoides, que presentan un anillo

bencénico en la posición 3 del anillo central en lugar de la posición 2, siendo

uno de los más importantes la genisteína, que también tiene actividad

antioxidante.

[15] H. A. Tawfik, E. F. Ewies, W. S. El-Hamouly, Int. J. Res. Pharm. Chem. 2014, 4, 1046-1085.

[16] R. S. Keri, S. Budagumpi, R. K. Pai, R. G. Balakrishna, Eur. J. Med. Chem. 2014, 78, 340-374.

2. Antecedentes

22

Figura 2.4: isoflavona – genisteína

Actividad antiinflamatoria

Uno de los primeros que se sintetizó fue el cromoglicato disódico,

también conocido como DSCG, que inhibe la liberación de los factores de

inflamación en los mastocitos, se ha utilizado en rinitis alérgica, asma y

conjuntivitis alérgica.[17]

Figura 2.5: Cromoglicato disódico.

Pero también se han desarrollado otros con diferentes mecanismos de

acción tales como inhibidores de la ciclooxigenasas, o antagonistas de los

receptores de leucotrienos, ambos implicados en varias enfermedades

inflamatorias.

[17] A. Gaspar, M. J. Matos, J. Garrido, E. Uriarte, F. Borges, Chem. Rev. 2014, 114, 4960-4992.

2. Antecedentes

23

Figura 2.6: T-614 (Inhibidor de la COX) – Pranlukast (antagonista del receptor

de leucotrienos).

Actividad anticancerígena

Desde 1990, la terapia dirigida para combatir el cáncer ha sido y es un

área de investigación muy activa, y la estructura de la cromona se ha utilizado

como base para desarrollar tratamientos que bloqueen el crecimiento y la

extensión del cáncer. Unas de las más importantes son las cromonas

inhibidoras de las kinasas, proteínas reguladoras de las funciones celulares que

activan o desactivan sustratos mediante una fosforilación.

Figura 2.7: Inhibidores de la PI3K basados en cromonas.

Existen muchas otras como las inhibidoras de las tirosina fosfatasas o

las inhibidoras de las topoisomerasas que todavía están en desarrollo.[17]

2. Antecedentes

24

Actividad anti-VIH

En este momento la infección por el Virus de Inmunodeficiencia

Humana significa tratamiento de por vida debido a la capacidad de adquirir

resistencia de la proteasa-VIH que obliga a instaurar terapias MDT, por lo que

el desarrollo de nuevos tratamientos sigue centrándose en nuevas estructuras

o mecanismos de acción.[16]

Figura 2.8: Prototipos de fármacos anti-VIH basados en cromonas.

Actividad antiagregante plaquetaria

Las plaquetas desempeñan un papel importante en la hemostasia y la

trombosis, además de en la aterogénesis, y sus procesos de activación y

agregación juegan un papel muy importante en muchas enfermedades. La

búsqueda de fármacos inhibidores de su agregación se ha centrado en la

síntesis de antagonistas de receptores, inhibidores de enzimas o mediadores

de la agregación plaquetaria, como los tromboxanos o los factores de

activación.

Figura 2.9: Antiagregante plaquetario basado en cromonas.

2. Antecedentes

25

Actividad antimicrobiana y antifúngica

La necesidad de desarrollar nuevos antibióticos es mayor que nunca

debido a la aparición de microorganismos multirresistentes y adaptados que

hacen las terapias menos efectivas y a la emergencia de nuevas infecciones.

Las cromonas tanto naturales como sintéticas presentan actividad

antimicrobiana y antifúngica, siendo estructuras muy relevantes las indol,

cloroquinolin y fenilglicincromonas, además de los complejos con Cu (II). Los

compuestos derivados de la aposphaerina (metabolito del hongo

Apiosphaeria) presentan potente actividad antibiótica frente a S.aureus y a

MRSA.[17]

Figura 2.10: Antibiótico basado en cromona (análogo de la aposphaerina).

Actividad antineurodegenerativa:

Las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por un

deterioro progresivo de las neuronas, produciendo enfermedades distintas

como el Alzehimer o el Parkinson.

El aumento de los niveles de ACh es uno de los enfoques más

prometedores para el tratamiento sintomático del Alzehimer, en cuanto al

Parkinson, siempre hablando de tratamientos paliativos de sus efectos, el

desarrollo de nuevos medicamentos está enfocado hacia la inhibición de la

MAO, una familia de enzimas que actúa en la descomposición de la dopamina.

La falta de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra es uno de los

aspectos más estudiados del Parkinson.[17]

2. Antecedentes

26

En los últimos años también se han desarrollado opciones terapéuticas

basadas en cromonas como inhibidores de la AChE, que es la encargada de

hidrolizar la ACh, tanto como inhibidores de la MAO.

Figura 2.11: Inhibidor de la AChE – Inhibidor de la MAO basados en cromonas.

Existen otros muchos compuestos basados en cromonas que

presentan actividades tan dispares como insecticidas o antiobesidad, además

es un campo en continuo desarrollo gracias a que las cromonas y sus análogos

han demostrado que son de gran importancia en la síntesis de nuevos

compuestos con actividad farmacológica gracias a su biciclo rígido, clasificado

como una estructura privilegiada y muy versátil capaz de unirse a diferentes

receptores y por lo tanto de dar diferentes respuestas biológicas.

Figura 2.12: Derivado de cromona con actividad antiobesidad – inseticida.

El trabajo previo realizado en esta línea de investigación ha consistido

en el estudio fotoquímico de compuestos derivados de los MAAs

(Mycosporine-like Amino Acids, aminoácidos de tipo micosporina) que

presentan actividad fotoprotectora.

2. Antecedentes

27

Dentro de los primeros mil millones años de vida de la tierra, el reino

vegetal comenzó a producir el oxígeno que se acumuló en la atmósfera que

ahora conocemos. La fotólisis de oxígeno en la estratosfera generó la capa de

ozono, lo que protegió a la vida humana y animal de los rayos solares de más

energía.

Cuando el homo sapiens empezó a perder el pelo que cubría su cuerpo,

empezó a desarrollar procesos celulares de reparación y protección para

defenderse de la radiación solar.[18]

Hoy en día, aunque sabemos que exponerse a la radiación solar nos

aporta beneficios, como la producción de la vitamina D por la transformación

del 7-dehidrocolesterol gracias a la acción de los rayos UV, también sabemos

que puede ser perjudicial para nuestra salud, ya que produce mutaciones en el

ADN celular que pueden desembocar en cáncer epitelial.[6]

Por todo esto, a lo largo de los años, los organismos han desarrollado

en sus células epiteliales compuestos que presentan una gran absorción de la

luz más energética. Unos de los pigmentos más importantes y conocidos son

las melaninas, siendo la eumelanina la más común. En el ser humano, las

melaninas se encuentran en la piel, pelo, retina, glándulas suprarrenales,

médula espinal y en el cerebro (neuromelanina). Pero también por todos es

sabido que una exposición prolongada a los rayos UV produce eritema y daño

celular, por lo que es evidente que estos pigmentos protectores no son

suficientes.

Figura 2.13: Eumelaninas – Feomelaninas

2. Antecedentes

28

Los MAAs están presentes en un gran número de organismos en

diferentes partes de nuestro planeta, presentan una fuerte absorción UV,[19] y

su función biológica más importante es la de protección de los organismos de

esta radiación. Esta protección es debida a las especiales propiedades

fotoquímicas que tienen estos compuestos y sus derivados.

Figura 2.14: Ejemplos de MAAs.

Al igual que los MAAs, las cromonas y sus derivados están distribuidos

muy ampliamente en el reino vegetal, insectos y corales, forman parte de la

estructura de los flavonoides, que son los antioxidantes más conocidos, y

también presentan absorción UV, proporcionando fotoprotección a los

organismos que las contienen.

Juntando estos dos conceptos, el presente trabajo consiste en la

síntesis de las formas más simples de los derivados de las cromonas para

estudiar sus propiedades fotoquímicas, en concreto su estabilidad a la

radiación UV, y en la modificación de aspectos en su estructura que nos

ayuden a conocer mejor su mecanismo de fotoprotección.

[18] H. D. Roth, Angew. Chem. Int. Ed. 1989, 28, 1193-1207. [19] H. Nakamura, J. Kobayashi, Y. Hirata, J. Chromatogr. A 1982, 250, 113-118.

29

3. Objetivos

30

3. Objetivos

31

El objetivo de este trabajo es la preparación de la estructura base con

capacidad fotoprotectora de las cromonas y su estudio fotoquímico. La síntesis

de los derivados de las cromonas ha sido ampliamente estudiada y aparece

numerosas veces en la bibliografía para las distintas aplicaciones terapéuticas

ya mencionadas. En cambio su estudio fotoquímico no está tan ampliamente

estudiado, por tanto los objetivos se resumen en:

La síntesis de los derivados relevantes más simples de las

cromonas y la caracterización de los que todavía no se encuentren

en la bibliografía.

El estudio de sus propiedades fotoquímicas así como el cambio de

éstas en función de las posibles modificaciones en su estructura,

para así conocer su posible mecanismo de fotoprotección.

32

33

4. Síntesis de derivados de la cromona

34


35

Todos los compuestos sintetizados tienen una estructura básica

común, a la que se denomina “cromona”, isómero de la cumarina. La cromona

es un derivado del benzopirano sustituido con un grupo cetona en el anillo de

pirano.

Se ha elegido esta estructura ya que forma parte de la estructura

básica común de los compuestos naturales obtenidos de las plantas y de los

sintéticos que ya se nombraron anteriormente. Además en todas las

estructuras sintetizadas se ha añadido un grupo –OH en la posición 5 ya que

disponer de un hidrógeno en esa posición puede ser importante para su

mecanismo de fotoprotección porque puede estabilizar a la cromona

formando un puente de hidrógeno con el carbonilo contiguo.

Figura 4.1: Estructura común (rojo) de un antibiótico y un antiviral basados en

cromonas.

4.1 Síntesis de 5,7-dihidroxicromona (compuesto 1)

La primera ruta de síntesis que se realizó fue la obtención de la 5,7-

dihidroxicromona a partir del 1, 3, 5-trihidroxibenceno, también conocido

como floroglucinol.

Figura 4.3: Síntesis de 5,7-dihidroxicromona 1


36

La síntesis se realizó a partir del compuesto comercial floroglucinol,

que se hizo reaccionar con Ac2O en BF3·OEt a temperatura ambiente durante

34 horas, después se le añadió NaOAc 10% y se dejó agitando 12 horas más

para dar un sólido amarillo con un rendimiento de un 90%, la 2,4,6-

trihidroxiacetofenona.

Después se le añadió BF3Oet a una disolución de 2,4,6-

trihidroxiacetofenona en DMF seca y se dejó agitando a temperatura ambiente

durante 1 hora, al pasar esa hora se le añadió MsCl y se calentó a 50ºC durante

4h en atmósfera inerte, el compuesto se purificó mediante cromatografía de

columna en sílica-gel, para dar la 5,7-dihidroxicromona (compuesto 1) con un

rendimiento de un 33%.[20]

4.2 Síntesis de 2-metil-5-hidroxicromona (compuesto 2) y 2-metil-3-

acetil-5-hidroxicromona (compuesto 3).

Una vez obtenida la estructura simplificada se utilizó otra ruta de

síntesis para obtener compuestos similares funcionalizados. En estos

compuestos se prescindió también del –OH de la posición 7 que si se incluyó

en la anterior síntesis ya que se presume que es trivial en el mecanismo de

fotoprotección, y se añadieron diferentes sustituyentes para ver cómo influían

en la fotoquímica de los compuestos.

Figura 4.4: Síntesis de 2-metil-5-hidroxicromona y 2-metil-3-acetil-5-

hidroxicromona.

2 3


37

La síntesis se realizó a partir del compuesto comercial 2,6-

dihidroxiacetofenona, al que se le añadió, K2CO3 en acetona a temperatura

ambiente durante 15 minutos. Después se añadió cloruro de acetilo y se dejó a

reflujo de acetona durante 24 horas, los dos compuestos (2 y 3) se purificaron

y se separaron mediante cromatografía de columna en sílica-gel, obteniendo

un rendimiento del 8% para el compuesto 2 y de un 11% para el compuesto 3. [21]

4.3 Síntesis de la 5-hidroxiflavona (compuesto 4) y la 3-benzoil-5-

hidroxiflavona (compuesto 5).

Se utilizó una ruta de síntesis similar a la anterior pero utilizando como

cloruro de ácido el cloruro de benzoílo.

Figura 4.3: Síntesis de la 5-hidroxiflavona y la 3-benzoil-5-hidroxiflavona.

Para obtener este derivado flavonoide, la síntesis se realizó también a

partir del compuesto comercial 2,6-dihidroxiacetofenona, al que se le añadió,

K2CO3 en acetona a temperatura ambiente durante 15 minutos. Después se

añadió el cloruro de benzoílo y se dejó a reflujo de acetona durante 24 horas,

los dos compuestos (4 y 5) se purificaron y se separaron mediante

cromatografía de columna en sílica-gel, obteniendo un rendimiento del 11%

para el compuesto 4 y de un 10% para el compuesto 5.

[20] G. Wei, B. Yu, Eur. J. Org. Chem. 2008, 3156-3163. [21] S. Okombi, J. Schmidt, A.-M. Mariotte, E. Perrier, A. Boumendjel, Chem. Pharm. Bull.

2005, 53, 1460-1462.

4 5


38

4.4 Síntesis de análogos metilados:

Después de obtener los compuestos anteriores se procedió a metilarlos en

la posición 5. De esta manera, se podrá valorar el efecto de tener hidrógeno en

la posición 5. Este tipo de subestructuras pueden sufrir una transferencia de

hidrógeno intramolecular en el estado excitado que se relaciona con cierta

fotoestablidad. Al sustituir el grupo OH por un grupo OMe se anula esta

posible vía de reacción lo que permitirá determinar si es relevante en estos

compuestos.

5-metoxi-2-metilcromona (compuesto 2A).

Figura 4.4: Síntesis de 5-metoxi-2-metilcromona.

La síntesis parte del compuesto 2, al que se le añadió MeI y K2CO3 en

DMF y estuvo en agitación durante 24 horas a temperatura ambiente,

obteniendo la 2-metoxi-4-metilcromona (compuesto 2A), con un rendimiento

del 64%.

5-metoxiflavona (compuesto 4A).

Para obtener el análogo metilado del derivado flavonoide se utilizó un

procedimiento similar al anterior.

2A


39

Figura 4.5: Síntesis de la 5-metoxiflavona.

Partiendo del compuesto 4, se le añadió MeI y K2CO3 en DMF y estuvo

en agitación durante 24h a temperatura ambiente, obteniendo la 5-

metoxiflavona (compuesto 4A), con un rendimiento del 66%.

También se realizaron otros intentos de síntesis de derivados

intentando funcionalizar la posiciones 2 y 3 de la cromona con yodo, grupos –

OH y –OMe que no condujeron a resultados satisfactorios.

4A

40

41

5. Estudio fotoquímico de derivados de la cromona

42

43

Una vez obtenidos algunos derivados de las cromonas y análogos

metilados de dos de ellos, se realizaron los espectros UV-Vis de todos ellos y se

procedió a su irradiación para comprobar sus diferencias en cuanto a

estabilidad fotoquímica.

5.1 Espectros UV

Los espectros UV-Vis se realizaron todos usando acetonitrilo como

disolvente, y los espectros obtenidos se muestran en las figuras 5.1 y 5.2 junto

con sus coeficientes de extinción molar (M-1cm-1).

A continuación se muestran los espectros de algunos de los

compuestos derivados de la cromona y justo después los espectros de los

análogos metilados.

Derivados de la cromona:

Compuesto 1:

λ = 224 nm ɛ = 11047 M-1cm-1

λ = 257 nm ɛ = 14251 M-1cm-1

λ = 286 nm ɛ = 8128 M-1cm-1

44

Compuesto 2:

Compuesto 4:

λ = 227 nm ɛ = 17580 M-1cm-1

λ = 252 nm ɛ = 11100 M-1cm-1

λ = 322 nm ɛ = 4480 M-1cm-1

λ = 213 nm ɛ = 12020 M-1cm-1

λ = 267 nm ɛ = 17420 M-1cm-1

λ = 336 nm ɛ = 7740 M-1cm-1

45

Análogos metilados:

Compuesto 2A:

Compuesto 4A:

λ = 223 nm ɛ = 4120 M-1cm-1

λ = 273 nm ɛ = 24340 M-1cm-1

λ = 208 nm ɛ = 12620 M-1cm-1

λ = 260 nm ɛ = 16340 M-1cm-1

λ = 317 nm ɛ = 5680 M-1cm-1

46

Todos los compuestos tienen absorción en la zona UV, entre 280 y 400

nm, lo que implica que absorben en la zona de los rayos UVB (280-315 nm) y

en la zona de los rayos UVA (280-400 nm), que son los rayos solares que en

mayor o menor medida pueden atravesar la capa de ozono y resultar dañinos

para los seres vivos, por lo que podrían ser eficientes como fotoprotectores.

5.2 Estudio comparativo de los compuestos frente a sus análogos metilados.

Para ver la fotoestabilidad de los compuestos sintetizados se llevó a

cabo un estudio comparativo frente a dos compuestos análogos metilados en

la posición 5, ya que como se ha comentado antes, el H del –OH de la posición

5, puede afectar a la fotoestabilidad del compuesto a través de una

transferencia de hidrógeno intramolecular en el estado excitado, por lo que

sustituyéndolo, podríamos obtener un compuesto con menor fotoestabilidad.

La irradiación se lleva a cabo con las muestras disueltas en d4-MeOD y

CDCl3 y directamente en tubo de Pyrex de RMN con una lámpara de Hg de

media presión de 400W, siguiendo la fotodescomposición de los compuestos

mediante RMN de protón cada hora y durante 8 horas. La descomposición de

los compuestos se cuantificó usando como referencia el disolvente.

Los resultados de estabilidad obtenidos de los compuestos no

metilados se muestran en la tabla 5.1 en la que además se recogen la longitud

de onda de absorción y el coeficiente de extinción molar de dicha banda.

Compuesto Absorción zona UV

λ (ɛ)

Estabilidad tras 1h

Estabilidad tras 2h

Estabilidad tras 4h

Estabilidad Tras 8h

1 286 (8128) 98% 96% 95% 91%

2 322 (4480) 93% 91% 88% 83%

3 330 (4060) 93% 92% 90% 87%

4 366 (7740) 94% 94% 92% 86%

5 336 (6780) 93% 91% 90% 89%

Tabla 5.1: Datos UV e irradiación de los compuestos 1 a 5.

47

Más tarde se irradiaron en condiciones similares a las anteriores los

compuestos metilados, y los resultados se muestran en la tabla 5.2.

Compuesto Absorción zona UV

λ (ɛ)

Estabilidad tras 1h

Estabilidad tras 2h

Estabilidad tras 4h

Estabilidad Tras 8h

2A 273 (24340) 62% 90% 74% 0%

4A 317 (5680) 77% 59% 63% 54%

Tabla 5.2: Datos UV e irradiación de los compuestos metilados 2A y 4A.

Como se aprecia en las tablas, existe una diferencia significativa en la

estabilidad de los derivados de la cromona frente a sus análogos metilados que

nos indica que el protón situado en el –OH de la posición 5 es importante para

el mecanismo de fotodescomposición del compuesto (Figura 5.1).

Figura 5.1: Derivados de la cromona frente a su análogos metilados.

A continuación se muestran los RMN superpuestos de los compuestos

metilados a tiempo 0 (rojo) y después de 8 h de irradiación (azul) siendo

evidente la descomposición de estos.

2A

4A

2

4

48

Figura 5.2: Espectros superpuestos a tiempo 0 y a las 8h del compuesto 2A.

Figura 5.3: Espectros superpuestos a tiempo 0 y a las 8h del compuesto 4A.

49

5.3 Estudio computacional

Se ha llevado a cabo un estudio computacional de dos de los

compuestos a nivel TD-DFT con funcional CAM-B3LYP, base 6-31++G** y con el

modelo de polarizabilidad continua (PCM).

Primero se estudiaron dos conformaciones del compuesto 2, uno de

ellos con el hidrógeno del grupo –OH orientado hacia el carbonilo (isómero 2) y

el otro orientado hacia el lado contrario (isómero 1). El isómero 1 resultó ser

9.7 kcal/mol en energía mayor que el otro. Esto concuerda con los resultados

experimentales ya que sólo se observa la presencia de un único isómero. En

este caso, cuando el hidrógeno está orientado hacia el carbonilo se podría

establecer un puente de H que le daría estabilidad a la estructura.

Compuesto 2 – Isómero 1 Compuesto 2 – Isómero 2

Figura 5.4: Conformaciones estudiadas del compuesto 2.

El espectro de absorción calculado para el isómero 1 presenta dos

bandas a 224 y 271 nm y el del isómero 2 presenta otras dos a 218 y 287 nm

que comparadas con las experimentales (252 y 322 nm) están un poco

desplazadas hacia longitudes de onda menores. Así, la forma del espectro

experimental se reproduce bien aunque existe una desviación cuantitativa de

las bandas, de acuerdo con el margen de error del método usado.

-611.308724 Hartrees (+9.7 kcal/mol) -611.324172 Hartrees (0.0 kcal/mol)

50


Figura 5.5: Espectros UV-Vis calculados de los dos isómeros.

Más tarde se estudiaron dos isómeros del compuesto 2A, uno de ellos

con el metilo de la posición 5 orientado hacia el carbonilo (isómero 2) y el otro

con el metilo orientado hacia el lado opuesto (isómero 1). El isómero 2 resultó

ser 10.3 kcal/mol más inestable que el otro isómero ya que, por un lado, no

aparece un puente de hidrógeno estabilizante como en el caso del compuesto

2 y, por otro lado, existe impedimento estérico entre el metilo y el carbonilo.

De nuevo, la diferencia en energía es significativa como para que solo exista

una conformación.

Compuesto 2A – Isómero 1 Compuesto 2A – Isómero 2

Figura 5.6: Conformaciones estudiadas del compuesto 2A.

-650.583999 Hartrees (0.0kcal/mol) -650.567529 Hartrees (10.3kcal/mol)

51

Además, estos resultados concuerdan con los datos experimentales, ya

que el espectro UV-Vis del isómero 1 presenta tan solo una banda a 275 nm

que coincide con el espectro experimental, ya descrito anteriormente, que

presenta la banda a 273 nm, mientras que el espectro calculado del isómero 2

presenta dos bandas a 231 y a 286 nm.


Figura 5.7: Espectros UV-Vis calculados de los dos isómeros.

Después se estudiaron los mínimos del compuesto 2 en S1. En el

mínimo más alto en energía, el hidrógeno está situado en el fenol, de la misma

manera que en el mínimo en el estado fundamental. Sin embargo, existe otro

minimo en S1 más bajo en energía, en el que el hidrógeno ahora ha migrado al

carbonilo contiguo.


Figura 5.8: Conformaciones del compuesto 2 en S1.

-611.161993 Hartree (+24.1kcal/mol) -611. 200428 Hartree (0.0 kcal/mol)

52

En este diagrama se muestran los cambios en energía entre los dos mínimos

frente a la coordenada de reacción dominada por el movimiento del hidrógeno

de un átomo de oxígeno al otro tanto en S0 como en S1. Las geometrías

intermedias entre ambos mínimos se han obtenido a través de una

interpolación lineal de coordenadas internas (LIIC).

Figura 5.9: Diagrama de coordenadas del compuesto 2.

El mínimo en energía del compuesto 2 en S0 tiene el hidrógeno en el

fenol. Tras la excitación vertical, el compuesto pasa al mínimo más alto en

energía de S1, y para alcanzar el mínimo más bajo en energía el hidrógeno debe

pasar al carbonilo cercano, es decir, se produce una transferencia de

hidrógeno intramolecular en el estado excitado. Cuando el compuesto se relaja

y pasa de S1 a S0, pasa justo lo contrario, ya que al relajarse pasa al mínimo más

alto de energía de S0, y para alcanzar el más bajo, el hidrógeno debe volver al

oxígeno del anillo de benceno.

Por último se calcularon los mínimos del compuesto 2A en S1, en este

caso el mínimo más bajo en energía sigue siendo el isómero 1 como en S0, ya

que este compuesto no tiene un hidrógeno que migre de una posición a otra,

Isómero 2

Isómero 1*

****

Isómero 2*

53

por lo tanto, sigue siendo más estable el isómero con menos impedimento

estérico.


Figura 5.10: Conformaciones del compuesto 2A en S1.

Los resultados teóricos obtenidos ofrecen información adicional sobre

las capacidades de fotoprotección de los compuesto 2 y 2A. En el compuesto 2

existen dos posiciones distintas en las que se puede colocar el hidrógeno

inicialmente situado en el fenol. La geometría más estable para estos dos

isómeros depende del estado electrónico en que se encuentre la molécula.

Esta capacidad de fotoisomerizar a través de una trasferencia de hidrógeno

intramolecular parece estar relacionada con una mayor fotoestabilidad como

muestran los datos de la tabla 5.1. Al bloquear este canal reactivo por

sustitución del grupo alcohol por un grupo metoxi, la molécula se convierte en

menos fotoestable (ver tabla 5.2). Aunque las vías de desactivación de los

estados excitados implicados aún no están claras, parece evidente la

relevancia del fenol en las capacidades fotoprotectoras de este tipo de

compuestos.

-650.429585 Hartree (0.0 kcal/mol) -650.421052 Hartree (+5.4 kcal/mol)

54

55

6. Conclusiones

56

57

Las conclusiones que derivan de este proyecto son:

Se ha llevado a cabo una síntesis de derivados de la cromona

intentando simplificar lo máximo posible su estructura sin que

perdieran sus propiedades fotoquímicas.

Estos compuestos presentan gran absorción en la zona UV y alta

fotoestabilidad, dos condiciones imprescindibles para ser posibles

fotoprotectores.

Al metilar dos de estos compuestos en la posición 5 se ha confirmado

que es importante que la estructura disponga de un hidrógeno en esta

misma posición para conservar sus propiedades fotoquímicas y sobre

todo su fotoestabilidad.

58

59

7. Parte experimental

60


61

7.1 Consideraciones generales

Resonancia magnética nuclear

Los experimentos de resonancia magnética nuclear de 1H y 13C se

realizaron en un equipo Bruker-ARX-300 y/o Bruker Avance 400. Se utilizó

como disolvente CDCl3 con TMS como referencia interna, d4-MeOD. Los valores

de desplazamiento químico (δ) se expresan en ppm y las constantes de

acoplamiento en hertzios (Hz). Las multiplicidades de las señales se indican de

la siguiente forma: (s) = singlete, (d) = doblete, (t) = triplete, (c) = cuatriplete,

(m) = multiplete.

Espectroscopia ultravioleta-visible

Los espectros de absorción molecular se obtuvieron mediante un

espectrofotómetro de fila de diodos modelo HP 8451A. Se emplearon

disoluciones de concentración 5 x 10-5 M en cubetas de cuarzo de 1 cm de paso

óptico.

Espectrometría de masas

Los análisis de espectrometría de masa se realizaron con un equipo HP

5989B provisto de una interfase de electrospray HP 599987A y se registraron

en modo ión positivo.

Cromatografía

La cromatografía en columna se llevó a cabo empleando gel de sílice

como relleno y utilizando los eluyentes indicados en cada caso. Para la

cromatografía en capa fina se usaron cromatofolios de gel de sílice de 0.2 mm

de espesor, con indicador de ultravioleta (F254).

Lámparas e instrumentación fotoquímica

Las irradiaciones se realizaron en reactores de inmersión de Pyrex o de

cuarzo empleando un cilindro de vidrio Pyrex como filtro y utilizando lámparas

de mercurio de media presión de 400W de la marca Photochemical Reactors

LTD (UK)


62

Figura 7.1: Lámpara y reactor fotoquímico.

7.2 Caracterización y síntesis

A continuación se recoge la síntesis y caracterización de los

compuestos realizados.

7.2.1 Síntesis de 5,7-dihidroxicromona, compuesto 1.

Una solución de un equivalente del compuesto comercial floroglucinol

y un equivalente de Ac2O en BF3·OEt se deja agitando a temperatura ambiente

durante 34 horas, después se le añade lentamente una disolución de NaOAc al

10% y se deja agitando durante toda la noche. Transcurrido este tiempo se

filtra, se lava con H2O y se seca para dar un sólido amarillo, el compuesto

intermedio 2, 4, 6-trihidroxiacetofenona.

Bajo atmósfera inerte se añaden lentamente 4.5 equivalentes de

BF3·OEt a una disolución de un equivalente del compuesto intermedio 2, 4, 6-

trihidroxiacetofenona en DMF seca, y se deja una hora a temperatura

ambiente. Tras pasar ese tiempo, se añaden 3.3 equivalentes de una disolución

de MsCl en DMF seca y se transfiere a un baño de aceite a 50ºC agitando

durante 4 horas. Al transcurrir las 4h se vierte poco a poco y agitando en 50 ml

de H2O helada. Aparece un precipitado negro que filtramos, y el filtrado se

extrae tres veces con EtOAc. Las fases orgánicas se juntan, se secan con sulfato


63

de sodio y se evaporan a presión reducida Por último se purifica el compuesto

por cromatografía de columna en sílica-gel, utilizando como eluyente una

mezcla 20:1 de CH2Cl2/MeOH.

Compuesto 1: 5,7-dihidroxicromona

Fórmula molecular: C9H6O4

Peso molecular: 178.14 g/mol

Rendimiento: 33%

1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 6.20 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.27 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 6.36 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 8.17 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 10.85 (s, 1H), 12.69 (s, 1H). 13C RMN (100 MHz, DMSO-d6) δ ppm 93.9, 98.9, 104.8, 110.4, 149.8, 157.3,

157.7, 164.2, 181.2. [22]

UV-Vis (CH3CN): λ (nm) = 224 (ɛ = 11047 M-1cm-1), 257 (ɛ = 14251 M-1cm-1), 286

(ɛ = 8128 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C9H6O4 + H): 179.0339.

Observaciones: Sólido naranja.

7.2.2 Síntesis de 2-metil-5-hidroxicromona y 2-metil-3-acetil-5-

hidroxicromona (Compuestos 2 y 3)

Se prepara una mezcla de un equivalente del compuesto comercial 2,

6-dihidroxiacetofenona y cinco equivalentes de K2CO3 en 5ml de acetona y se

deja agitando durante 15 minutos a temperatura ambiente. Después se añade

un equivalente de cloruro de acetilo y se deja a reflujo de acetona (75ºC)

durante 24 horas. Transcurrido ese tiempo se evapora la acetona y se añaden

5ml de H2O. La solución se acidifica con HCl 1N hasta pH 4 y después se extrae

tres veces con EtOAc. Las fases orgánicas se juntan, se secan con sulfato de

sodio y se evaporan a presión reducida. Por último se purifican los compuestos


mezcla 2:8 EtOAc/hexano.


64

Compuesto 2: 2-metil-5-hidroxicromona



Rendimiento: 8%

1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ ppm 12.53 (s, 1H), 7.46 (t, 1H, J = 8.4 Hz), 6.83 (d, 1H, J = 8.0 Hz, 0.8 Hz), 6.74 (dd, 1H, J = 8.0 Hz, 0.8 Hz), 6.08 (s, 1H), 2.37 (s, 3H). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ ppm 183.4, 167.6, 160.7, 156.7, 135.0, 111.1, 110.3, 109.0, 106.7, 20.5.[23] UV-Vis (CH3CN): λ (nm) = 227 (ɛ = 17580 M-1cm-1), 252 (ɛ = 11100 M-1cm-1), 322

(ɛ = 4480 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C10H8O3 +H): 177.0546.

Observaciones: Sólido amarillo.

Compuesto 3: 2-metil-3-acetil-5-hidroxicromona



Rendimiento: 11%

1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ ppm 2.50 (s, 3H), 2.60 (s, 3H), 6.80 (d, 1H, J = 8.8

Hz), 6.85 (d, 1H, J = 8.8 Hz), 7.52 (t, 1H), 12.50 (s, 1H). [24]

[22] S. K. Yadav, Int. J. Org. Chem. 2014, 4, 236-246. [23] J. Liu, Z. Li, P. Tong, Z. Xie, Y. Zhang, Y. Li, J. Org. Chem. 2015, 80, 1632-1643. [24] T. Javed, S. S. Kahlon, J. Heterocycl. Chem. 2002, 39, 627-630.


65

13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ ppm 213.92, 199.14, 181.29, 170.19, 160.95,

155.46, 135.74, 122.14, 111.99, 106.75, 32.25, 19.99.

UV-Vis (CH3CN): λ (nm) = 262 (ɛ = 23020 M-1cm-1), 330 (ɛ = 4060 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C12H10O4 + H): 219.0652.


7.2.3 Síntesis de la 5-hidroxiflavona y la 3-benzoil-5-hidroxiflavona

(Compuestos 4 y 5)

La síntesis es similar a la anterior pero utilizando como cloruro de ácido

el cloruro de benzoílo:

Se prepara una mezcla de un equivalente del compuesto comercial 2,6-

dihidroxiacetofenona y cinco equivalentes de K2CO3 en 5ml de acetona y se

deja agitando durante 15 minutos a temperatura ambiente. Después se añade

un equivalente de cloruro de benzoílo y se deja a reflujo de acetona (75ºC)

durante 24 horas. Transcurrido ese tiempo se evapora la acetona y se añaden

5ml de H2O. La solución se acidifica con HCl 1N hasta pH 4 y después se extrae

tres veces con EtOAc. Las fases orgánicas se juntan, se secan con sulfato de

sodio y se evaporan a presión reducida. Por último se purifican los compuestos


mezcla 3:7 EtOAc/hexano.

Compuesto 4: 5-hidroxiflavona



Rendimiento: 11%


66

1H RMN (400 MHz, CDCl3) δ ppm 7.10 (s, 1H), 6.81 (d, J = 8.3, 1H), 7.68 (d, J = 8.3, 1H), 7.19 (d, J = 8.3, 1H), 8.11 (d, J = 1.6, 1H), 7.59 (m, 1H), 7.61 (m, 1H), 7.59 (m, 1H), 8.11 (d, J = 6.9, 1H), 12.65 (s, 1H). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ ppm 164.1, 105.7, 183.2, 159.8, 111.0, 135.9,

107.5, 155.9, 110.1, 130.5, 126.6, 129.2, 132.3, 129.2, 126.6.[25]

UV-Vis (CH3CN) λ (nm) = 213 (ɛ = 12020 M-1cm-1), 267 (ɛ = 17420 M-1cm-1), 336

(ɛ = 7740 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C15H10O3 + H): 239.0703.

Observaciones: Sólido amarillo claro.

Compuesto 5: 3-benzoil-5-hidroxiflavona



Rendimiento: 10%

1H RMN (300 MHz, CDCl3) δ ppm 6.36 (d, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.87 (d, 1H), 7.05 (d,

1H), 7.40 (m, 1H), 7.63 (m, 1H), 7.94 (dd, 1H), 9.76 (s, 1H), 12.19 (s, 1H). 13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ ppm 213.92, 192.53, 181.57, 163.69, 160.82,

156.17, 136.72, 136.12, 135.05, 131.83, 131.14, 129.34, 128.83, 128.81,

128.52, 126.39, 120.97, 111.93, 110.08, 107.5, 77.19, 33.38.

UV-Vis (CH3CN): λ (nm) = 218 (ɛ = 17000 M-1cm-1), 262 (ɛ = 29200 M-1cm-1), 336

(ɛ = 6780 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C22H14O4 + H) 343.0965.


[25] Y. Park, B.-H. Moon, E. Lee, Y. Lee, Y. Yoon, J.-H. Ahn, Y. Lim, Magn. Reson. Chem.

2007, 45, 674-679.


67

7.2.4 Síntesis de análogos metilados de los compuestos 2 y 4.

Se añade un equivalente del compuesto 2/compuesto 4, 3

equivalentes de MeI y otros 3 equivalentes de K2CO3 en DMF y se deja

agitando a temperatura ambiente durante 24 horas.

Transcurrido ese tiempo se evaporó el disolvente a presión reducida,

se añadió H2O y se extrajo tres veces con EtOAc, las fases orgánicas se juntan,

se secan con sulfato de sodio y se evaporan a presión reducida. El crudo de

reacción obtenido es en los dos casos el análogo metilado prácticamente puro.

Compuesto 2A: 5-metoxi-2-metilcromona



Rendimiento: 64%

1H RMN (300 MHz, CDCl3) δ ppm 2.27 (s, 3H), 3.93 (s, 3H), 6.04 (s, 1H), 6.75 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.94 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.27 (dd, J = 8.5, 8.2 Hz, 1H). 13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ ppm 19.9, 56.4, 106.3, 109.9, 112.1, 114.2, 133.5, 158.6, 159.7, 163.8, 178.3, 196.1.[26] UV-Vis (CH3CN) λ (nm) = 223 (ɛ = 4120 M-1cm-1), 273 (ɛ = 24340 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C11H10O3 + H): 191.0709.

Observaciones: Sólido amarillo anaranjado.

[26] A. Y. Shaw, C.-Y. Chang, H.-H. Liau, P.-J. Lu, H.-L. Chen, C.-N. Yang, H.-Y. Li, Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 2552-2562.


68

Compuesto 4A: 5-metoxiflavona



Rendimiento: 66%

1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 6.83 (s, 1H), 6.97 (d, 8.4, 1H), 7.68 (dd, J = 8.4, J = 8.4, 1H), 7.25 (m, 1H), 8.03 (dd, J = 2.0, J = 7.6, 1H), 7.54 (m, 1H), 7.56 (m, 1H), 7.54 (m, 1H), 8.03 (dd, J = 2.0, J = 7.6, 1H), 3.86 (s, 3H), 13C RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 160.0, 108.4, 176.4, 159.1, 107.2, 134.2, 110.0, 157.6, 113.8, 130.8, 126.0, 129.0, 131.5, 129.0, 126.0, 56.1. [27] UV-Vis (CH3CN) λ (nm) = 208 (ɛ = 12620 M-1cm-1), 260 (ɛ = 16340 M-1cm-1), 317

(ɛ = 5680 M-1cm-1).

ES-MS (+) (C16H12O3 + H): 253.0859.


[27] S. Lee, B.-H. Moon, Y. Park, E. Lee, S. Hong, Y. Lim, Bull. Korean Chem. Soc. 2008, 29, 1793-1796.


69

7.3 Aspectos fotoquímicos

Irradiación comparativa de los compuestos frente a sus análogos

metilados

La irradiación se lleva a cabo con las muestras disueltas en d4-MeOD y

CDCl3 para todos los compuestos y directamente en tubo de Pyrex de RMN con

una lámpara de Hg de media presión de 400W, siguiendo la

fotodescomposición de los compuestos mediante RMN de protón. La

descomposición se cuantificó usando el disolvente como patrón interno.

Medidas de UV

Las medidas se llevaron a cabo usando una cubeta de cuarzo y una

disolución de los compuestos en acetonitrilo de una concentración de

aproximadamente 5·10-5 M. Los datos obtenidos se trataron con Origin Pro 9.

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Anexo I: Espectros RMN

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Anexo I: Espectros RMN

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Datos de RMN del compuesto 5.

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Síntesis y estudio fotoquímico de derivados de la Cromona · sintetizados para determinar qué factores estructurales son importantes para ... de las transiciones no radiantes,