Proyecto tesis definitivo doble

REACTIVIDAD QUÍMICA DE 1,3-BIS-(2'-HIDROXI-5'CLOROBENCIL)IMIDAZOLIDINA (BISBIA) FRENTE A FENOLES Y NAFTOLES EN CONDICIONES LIBRE DE DISOLVENTE (SOLVENT – FREE)

JAYSON FALS GUERRA CODIGO 01198039

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA BOGOTÁ, D.C. 2011

REACTIVIDAD QUÍMICA DE 1,3-BIS-(2'-HIDROXI-5'CLOROBENCIL)IMIDAZOLIDINA (BISBIA) FRENTE A FENOLES YNAFTOLES EN CONDICIONES LIBRE DE DISOLVENTE (SOLVENT – FREE)

JAYSON FALS GUERRA

Tesis de Maestría para optar el título de MAGISTER EN CIENCIAS-QUÍMICA

DIRECTOR Dr. JAIME ALBERTO RIOS MOTTA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA BOGOTÁ, D.C. 2011

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TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN GRÁFICO RESUMEN 1. MARCO TEÓRICO 2. TÉCNICAS GENERALES 2.1.Punto de fusión 2.2. Espectros de Resonancia Magnética Nuclear

4 5 7 12 12

12 12 12 13 13
13

2.3. Cromatografía en Capa Fina 2.4. Cromatografía en Columna 3. METODOLOGÍA 3.1. Síntesis de 1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.4.1.13,8]dodecano (TATD)
3.2. Síntesis de 1,3-bis-(2'-hidroxi-5'-clorobencil)-imidazolidina

3.3. Ensayo de estabilidad térmica de1,3-bis-(2'-hidroxi-5'-clorobencil)-imidazolidina (3) en condiciones solvent-free (ausencia de disolvente) 3.4. Reacción en ausencia de disolvente (solvent-free) de 1,3-bis-(2'-hidroxi-5'-clorobencil)imidazolidina con fenoles y naftoles
4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 5. CONCLUSIONES 6. BIBLIOGRAFIA 7. ANEXOS

13

13
15 20 21 22

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RESUMEN GRÁFICO

HO OH N Cl N Cl HO

OH

+

2

Cl OH

3

a
OH

13
HO

b
OH OH NCl N Cl HO

+

2

3

c
OH

H3C Cl

CH3

x x x

Cl OH

d

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RESUMEN

En el grupo de investigación de Síntesis de Compuestos Heterocíclicos de la Universidad Nacional de Colombia se han llevado a cabo reacciones tipo Mannich, empleando como agente aminometilante el aminal macrocíclico 1,3,6,8tetrazatriciclo[4.4.1.13,8]dodecano (TATD) (1) con una gran variedad de fenoles,obteniendo o-regioselectivamente y en un solo paso bases de Mannich del tipo 1,3-bis[2'-hidroxi-5'-sustituidobencil]imidazolidinas (2), con rendimientos que varían entre 20 y 45 %.1-2
R4 R4 OH HO R3

N N N N

R3

OH N Cl N

HO

N R2 R1

N R2 R1

Cl

1

2

3

Figura 1. Estructuras de 1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.4.1.13,8]dodecano (TATD) (1),1,3bis[2'-hidroxi-5'-sustituidobencil]imidazolidinas clorobencil]imidazolidina (3). Estructuras de este tipo presentan puentes de hidrogeno intramoleculares que influyen tanto en su reactividad química, como en sus propiedades físicas y espectroscópicas. En el presente trabajo se evaluó la reactividad química del aminal 1,3-bis[2'-hidroxi-5'-clorobencil]imidazolidina (3) efectuándose reacciones bajo condiciones libres de disolvente(solvent-free) entre este con los fenoles y naftoles 4-cloro-3,5-xilenol, fenol, 1-naftol y 2-naftol, los cuales fueron (2) y 1,3-bis[2'-hidroxi-5'-

seleccionados por presentar diferencias en el grado acidez y la activación en el anillo aromático. Las estructuras de los compuestos obtenidos de las reacciones fueron caracterizadas con base en sus propiedades físicas y espectroscópicas usandodiversas técnicas de análisis.

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De la reacción de 1,3-bis[2'-hidroxi-5'-clorobencil]imidazolidina (3) con 2-naftol se obtuvo como único producto 1,1'-metilen(2-hidroxi-5-clorobencil)-2-naftol

recuperando parte del 2-naftol utilizado y de imidazolidina (3), con el 1-naftol se obtuvo una mezcla resinosa difícil de separar y se recuperó en su mayoría el naftol y la imidazolidina (3), parala reacción con fenol y el 4-cloro-3,5-xilenol no hubo formación de productos. En conclusión la reactividad del compuesto (3) frente a estos fenoles y naftoles se ve marcada por el carácter nucleofílico ocasionado por las diferencias en el grado de activación del anillo aromático generado por la presencia de diferentes sustituyentes sobre el anillo.

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1. MARCO TEÓRICO Las imidazolidinas...