Síntesis de ureas asimétricas quirales vía α,β-N-carboxianhídridos

Abstract

The synthesis of heterocyclic compounds is of great importance nowadays, due to their multiple applications in chemistry and biology. Among them are the N-carboxyanhydrides, and the search for new procedures and technologies to circumvent the toxicity related to their synthesis, allowing their obtainment by an efficient, sustainable and environmentally friendly manner. The following work presents the synthesis, in liquid state, of various β-alanine terminal O-protected α,β-dipeptides, which were used as raw material for the evaluation of a basic hydrolysis reaction with LiOH, under comparative study between conventional methods and its activation via solar radiation, ultraviolet and microwaves. The latter allowing for selective derivatization of α,β -N- carboxyanhydrides, which by the opening ring form highly attractive compounds such as chiral asymmetric ureas, known for their extensive applications in agriculture, petrochemistry, pharmacy and biology. The methods presented herein result in an improvement in procedures, as well as materials, promoting the established for green chemistry during the synthesis of chiral asymmetric ureas, avoiding the use of highly toxic reagents based on phosgene, isocyanate or their derivatives. Finally, through nuclear magnetic resonance studies of 1H and 13C in one and two dimensions, as well as mass spectrometry and infrared spectroscopy, the structural elucidation of the synthesized compounds was obtained.

La síntesis de compuestos heterocíclicos ha cobrado importancia debido a las múltiples aplicaciones que proporcionan en el ámbito químico y biológico. Dentro de ellos se encuentran los N-carboxianhídridos y la constante búsqueda de nuevos procedimientos y tecnologías que enfrenten la problemática de toxicidad en su síntesis, permitiendo su obtención de manera eficiente, sustentable y amigable con el ambiente. El presente trabajo presenta la síntesis en fase líquida de una variedad de α,β-dipéptidos O-protegidos β-alanina terminales, los cuales fueron utilizados como materia prima para la evaluación de la reacción de hidrólisis básica con LiOH bajo un estudio comparativo entre la metodología convencional y la activación por irradiación solar, ultravioleta y microondas. Siendo éstas las que conllevan a la derivatización selectiva de α,β-N-carboxianhídridos, que por apertura del anillo forman compuestos altamente atractivos como lo son las ureas asimétricas quirales, las cuales tienen extensas aplicaciones en agricultura, petroquímica, farmacéutica y biología. Las metodologías aplicadas mejoran los procedimientos y materias a utilizar para promover las características establecidas por la química verde durante la síntesis de ureas asimétricas quirales, evitando el uso de reactivos altamente tóxicos basados en fosgeno, isocianato o sus derivados. Finalmente, mediante estudios de resonancia magnética nuclear de 1H y 13C en una y dos dimensiones, además de espectrometría de masas y espectroscopía de infrarrojo, se elucidó la estructura de los compuestos sintetizados.