Evaluación organocatalítica de tioureas bifuncionales para la obtención de BIMs y síntesis de esteroides nitrogenados

Abstract

Organocatalysis constitutes one of the most important advances in the chemistry area of the 21st Century. In particular, organocatalytic reactions have become a powerful tool for the construction of molecular structures. Organocatalysts can mainly contain C, N, O, S in their structure and have a wide variety of benefits. In general, they are chemically very stable and easy to handle catalysts, have fewer toxicity problems than other types, are suitable for single stage processes, and do not require expensive rare metals. Organocatalysts can be divided into several types depending on the basic structure and reaction mechanism: primary or secondary amine catalysts, urea, thiourea or guanidine catalysts, phosphoric acid catalysts, phase transfer organocatalysts and Brønsted base catalysts. Bis(indolyl)methane framework is the main building block of many naturally occurring bioactive compounds. Bis(indolyl)methanes are found to possess a wide range of pharmaceuitical efficacies. These important scaffolds are being used as anti-cancer, antioxidant, anti-bacterial, anti-inflammatory and anti-proliferative agents. Considering the previous, part I of this work consisted in demonstrating the organocatalytic activity of bifunctional thioureas 7-12 and their application in the synthesis of bis(indolyl)methane (BIM) derivatives 13-24; these were obtained in moderate to good yields by the electrophilic aromatic substitution of indole (56) with several aldehydes 136-146 or imines 25-30 in the presence of thiourea organocatalysts containing the 3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl 7-9 or 3,5-dichlorophenyl moieties 10-12. Reactions were performed under conventional and microwave (MO) heating without solvent.

La organocatálisis constituye uno de los avances más importantes en el área de la química del siglo XXI. En particular, las reacciones organocatalíticas se han constituido como una herramienta poderosa para la construcción de estructuras moleculares. Los organocatalizadores se componen principalmente de átomos de C, N, O, S y tienen una amplia variedad de beneficios. En general, son catalizadores químicamente muy estables y fáciles de manejar, tienen menos problemas de toxicidad en comparación con otros, son útiles en reacciones de un solo paso, y no requieren metales raros y costosos. Los organocatalizadores se puede dividir en varios tipos dependiendo de la estructura básica y el mecanismo de reacción: catalizadores de aminas primarias o secundarias, urea, catalizadores de tiourea o guanidina, catalizadores de ácido fosfórico, organocatalizadores de transferencia de fase y catalizadores de base de Brønsted. Por otra parte, en relación a la química de indol, es bien conocido que el esqueleto de bis(indolil)metano (BIM) forma parte de la estructura principal de muchos compuestos bioactivos de origen natural. Adicionalmente, estudios más recientes han demostrado la importancia de estos derivados como agentes anticancerígenos, antioxidantes, antibacterianos, antiinflamatorios y antiproliferativos. Considerando lo anterior, la parte I de este trabajo consistió en demostrar la actividad organocatalítica de las tioureas bifuncionales 7-12 y su aplicación en la síntesis de derivados de bis(indolil)metano (BIM) 13-24; estos fueron obtenidos en rendimientos moderados a buenos mediante la sustitución electrofílica aromática de indol (56) con varios aldehídos 136-146 o iminas 25-30 en presencia de organocatalizadores de tiourea que contienen los fragmentos 3,5-bis(trifluorometil)fenilo 7-9 o 3,5-diclorofenilo 10-12. Las reacciones se realizaron sin disolvente bajo calentamiento convencional y microondas (MO), en tiempos de reacción de 24 h y de 5 a 30 minutos respectivamente.