Synthesis of N-decyl-4 - ((3-formyl-4-hydroxypheno=
xy)
methyl) benzamide by reaction of 4-bromomethylbenzoic acid, decylamine and
2,5-dihydroxybenzaldehyde.
Bryan David Lozano Mera. [1=
],
Luis Santiago Carrera Almendáriz.[2=
]
& Ana Gabriela Flores Huilcapi. [3=
]
Recibido: 10-02-2021 / Revisado: 19-02-2021 /Acept=
ado:
11-03-2021/ Publicado: 05-04-2021
Introduction: Current vaccines based on protein subunits require
immunoadjuvants to reach optimal efficiency, for this, compounds have been
synthesized that can achieve this capacity without affecting the human bein=
g.
These types of vaccines offer significant advantages over traditional vacci=
nes
that use complete pathogens. Objective: To develop a synthetic route=
to
obtain an organic compound that has the immuno-potentiating capacity for the
human system. Methodology: The research is experimental in normal
laboratory conditions. A synthetic route is designed in two stages, the fir=
st
has the purpose of giving the resulting molecule solubility in an apolar
medium, through the formation of an amide by the reaction between decylamine
with 4-bromomethylbenzoic acid, allowing the molecule to pass through the c=
ell
membrane, unlike the second stage, which is to obtain the structure respons=
ible
for the immuno-potentiating capacity. Thin-layer chromatography isolation
systems are used to define the solvent systems that were used in liquid
chromatography and reaction guides to facilitate the formation of specific
functional groups Results: The first stage of the synthesis of N-dec=
yl-4
- ((3-formyl-4-hydroxyphenoxy) methyl) benzamide achieves a reaction yield =
of
78.66% and in the second stage 53.22%. Conclusion: The
compound N-decyl-4 - ((3-formyl-4-hydroxyphenoxy) methyl) benzamide is
synthesized according to the characterized NMR spectrum.
Resumen.
Introducción:
Las vacunas actuales basadas en subunidades prote=
icas
requieren de inmunoadyuvantes para llegar a una eficiencia óptima, para el=
lo se
han sintetizado compuestos que pueden lograr esta
capacidad sin afectar al ser humano. Este tipo de vacunas ofrecen ventajas
significativas frente a las vacunas tradicionales que emplean agentes pató=
genos
completos. Objetivo: Desarrollar una ruta sintética para la obte=
nción
de un compuesto orgánico, que posea la capacidad inmunopotenciadora para el
sistema humano. Metodología: La investigación es de tipo experimen=
tal en
condiciones normales de laboratorio. Se diseña una ruta sintética en dos
etapas, la primera tiene la finalidad de dotarle solubilidad en medio apola=
r a
la molécula resultante, mediante la formación de una amida por parte de la
reacción entre decilamina con ácido 4-bromometilbenzoico, permitiendo que=
la
molécula atraviese la membrana celular, a diferencia de la segunda etapa q=
ue es
obtener la estructura responsable de la capacidad inmunopotenciadora. Se
emplean sistemas de aislamientos mediante cromatografía de capa fina para
definir los sistemas de solventes que se utilizaron en la cromatografía l=
quida
y guiadores de reacción para facilitar la formación de los grupos funcion=
ales
específicos Resultados: La primera etapa de la síntesis de
N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) metil)
Palabras
claves: Inmunopotenciador, Amida, Ruta sintética, Sínte=
sis
molécula, Guiadores de reacción.
Introducción.
Las vacunas modernas utilizadas en seres humanos,
basadas en fragmentos de proteínas de antígenos ofrecen ventajas signific=
ativas
frente a las vacunas tradicionales que se basan en agentes patógenos compl=
etos,
los cuales no se direccionan precisamente a una respuesta inmune concreta, =
pero
las vacunas basadas en subunidades proteicas requieren de un inmunoadyuvante
para poder llegar a un gran nivel de eficiencia óptimo, debido al bajo niv=
el
que tienen como adyuvantes las sa=
les de
aluminio, se han utilizado varios compuestos que puedan otorgar esta capaci=
dad
sin afectar al sistema humano (Cárdenas
A. 2016). No
fue hasta el año 1999 donde David Johnson determinó la estructura respons=
able
de la inmunoestimulación en un extracto de saponinas, la misma que podría
explicar la gran capacidad inmunoestimulante que presenta el tucaresol (Johnson, D. 2=
004) (Collins 2014)=
. Este compuesto de=
muestra
grandes avances como inmunopotenciador para la cura de diversos tipos de c=
ncer
y VIH e incluso ayuda al sistema inmune del ser humano a reconocer molécul=
as
tan pequeñas que no son fácilmente asimiladas por el mismo. Pero su costo=
so
tratamiento para su síntesis y previo tratamiento a la administración en
pacientes dificulta su continuidad en la investigación, por lo cual se tra=
ta de
sintetizar un compuesto orgánico que mantenga la estructura responsable de=
la
inmunoestimulación, y que posibilite su administración sin la necesidad d=
e un
pretratamiento.(Angurell 2019) Esto permitirá que se pueda utilizar el compuesto con m=
ayor
facilidad y agilitará la obtención de resultados en sus ensayos clínicos=
, para
la síntesis de este compuesto se sugiere una ruta sintética que consta de=
2
etapas, en las cuales se soluciona la solubilidad que presentará el compue=
sto
frente a un medio apolar y polar, además la obtención de la estructura que
otorga la inmunoestimulación. (Wade 2017).
·
Disolver 1g de ácido 4-bromometilbenzoico junto=
a
HBTA y ipr2NET en relación de 1.5, en 5 mL de DMF.
·
Agitar constantemente la mezcla por 10 minutos a
temperatura ambiente.
·
Añadir en relación de 1 equivalente decilamina=
con
respecto al ácido 4-bromometilbenzoico.
·
Agitar a temperatura ambiente por 2 horas.
·
Agregar 20 ml de agua destilada.
·
Añadir HCl (1M – 4M) hasta llegar a pH=3D4.
·
Colocar 20-30 ml de DCM y agitar
·
Recolectar la fase inferior que será la fase
orgánica
·
Repetir los pasos 1,2,3 pero con menos DCM en ca=
da
repetición.
·
Lavar la fase orgánica con una solución de NaCl
(10ml) por tres veces.
·
Añadir sulfato de sodio sólido.
·
Filtrar =
·
Utilizar el rotavapor para eliminar el solvente.=
(ChemBAM 2020)
Aislamiento 1
·
Trazar sobre el papel cromatográfico una línea=
a 2
cm sobre el bordo de este.
·
Colocar sobre la línea trazada y a una distanci=
a de
5 milímetros del borde del papel cromatográfico y entre cada muestra: el
reactivo a, el reactivo b y la mezcla producto señalizando cada uno.
·
Definir el mejor sistema de solventes que permit=
a la
separación y diferenciación de las 3 muestras.
·
Utilizar el sistema de solventes definido para
separar el producto mediante cromatografía liquida en columna.
Etapa 2
(Precipitación de ésteres)
·
Disolver 500 mg de 4-(Bromometil)-N-decilbenzami=
da
con 2,5-dihidroxibenzaldehido en relación de 1 equivalente y Cs2CO3 en rel=
ación
de 2 equivalentes en 3 mL de DMF.
·
Agitar la mezcla a temperatura ambiente por 18
horas.
·
Trazar sobre el papel cromatográfico una línea=
a 2
cm sobre el bordo de este.
·
Colocar sobre la línea trazada y a una distanci=
a de
5 milímetros del borde del papel cromatográfico y entre cada muestra: el
reactivo A, el reactivo B y la mezcla producto señalizando cada uno.
·
Definir el mejor sistema de solventes que permit=
a la
separación y diferenciación de las 3 muestras.
·
Utilizar el sistema de solventes definido para
separar el producto mediante cromatografía liquida en columna.
Caracterización<=
/span>
·
Colocar aproximadamente 10 mg de muestra en un t=
ubo
de NMR con ayuda de una cucharilla.=
·
Disolver la muestra en cloroformo deuterado (CDC=
l3)
hasta alcanzar una altura de 4-4.5 cm en el tubo de NMR.
·
Cerrar el tubo NMR y etiquetarlo.
·
Agitar suavemente la muestra dentro del tubo NMR=
.
·
Colocar la muestra dentro del equipo NMR.
·
Asignar los picos resultantes del análisis en el
espectro NMR.
Reactivo utilizad=
o
Tabla 1: <=
/span>Datos de los reactivos utilizados durante el experimento.
|
Etapa 1 |
Sustancia |
Cantidad |
Peso Molecular |
Equivalentes |
|
1 |
Ácido
4-(Bromometil)benzoico |
1g |
215 |
1 |
|
2 |
decilamina |
0,9732g |
157,3 |
1 |
|
4 |
HBT4 |
0,943g |
135,12 |
1,5 |
|
5 |
ipr2NET |
0,902g |
129,247 |
1,5 |
|
6 |
DMF |
5 mL |
73,09 |
|
|
Etapa 2 |
||||
|
1 |
4-(bromometil)-N-deci=
lbenzamida |
0,5g |
354,33 |
1 |
|
2 |
0,195g |
138,12 |
1 |
|
|
3 |
Cs2CO=
3 |
0,919g |
325,82 |
2 |
|
4 |
DMF |
2mL |
73,09 |
Fuente: Elaboración propia.
Fuente: Elabor=
ación
propia.
Figura 2. =
Reacción de la e=
tapa
2
Fuente: Elaboración pro=
pia
Tabla 2: Análisis del sistema =
de
solventes en la etapa 1
|
|
Relación del Sistema=
de solventes |
Valores del factor de
reparto |
|||||
|
Ácido
4-bromometilbenzoico (ST1) |
Decilamina (ST<=
sub>2) |
4-(Bromometil)-N-deci=
lbenzamida
(RM) |
|||||
|
Distancia |
Fr |
Distancia |
Fr |
Distancia |
Fr |
||
|
Etapa 1 |
3:1 Hexano/acetato de etilo |
2,3 – 3,2 |
0,9 |
2,7 |
0,8 |
0,2 – 2,3 |
0,6 |
|
3:2 Hexano/acetato de etilo |
1,1-3,2-3,6 |
1,1 |
2 |
0,6 |
1,5-2,7 |
0,8 |
|
|
1:1 Hexano/acetato de etilo |
0,7-1,8 |
0,5 |
1 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
Fuente: Elaboración propia.
El valor correspondiente al frente del
disolvente para la primera relación es de 3,6 cm; para la segunda relació=
n es
de 3,4cm; y para la tercera relación es de 3,7 cm. Y se tomó el valor sup=
erior
para sacar el coeficiente de reparto. Seleccionando a la relación 3:2
hexano/acetato de etilo como el mejor sistema de solventes para la separaci=
ón
de la mezcla.
Tabla 3: <=
/span>Análisis del sistema de
solventes en la etapa 2
|
|
Relación del Sistema=
de solventes |
Valores del factor de
reparto |
|
||||||
|
4-(Bromometil)-N-deci=
lbenzamida (ST1) |
2,5-dihidroxibenzaldehido (ST2) |
N-decil-4-((3-formil-=
4-hidroxifenoxi)
metil) benzamida<=
i> |
|
||||||
|
Distancia |
Fr |
Distancia |
Fr |
Distancia |
Fr |
||||
|
Etapa 2 |
3:1 Hexano/Acetato de etilo |
0,5 |
0,12 |
0 |
0 |
1,5 – 1,1 |
0,36 – 0,26 |
||
|
2:1 Hexano/Acetato de etilo |
0,9 |
0,21 |
0 |
0 |
2,3 – 1,1 |
0,53 – 0,25 |
|||
|
1:1 Hexano/Acetato de etilo |
1,4 |
0,33 |
0 |
0 |
3,4 – 2,4 |
0,79 - 0,56 |
|||
Fuente: Elaboración propia.
Los valores del frente de solvente para l=
as
placas cromatográficas corresponden a 4,2 cm para la relación 1:1, 4,3 pa=
ra las
relaciones 2:1 y 3:1 Hexano/Acetato de etilo. Seleccionando la relación 1:1
Hexano/Acetato de etilo como la óptima como un sistema de solventes para la
separación de la muestra.
Tabla 4:
|
Relación del Sistema=
de
solventes |
Valores del factor de
reparto |
|||
|
A |
B |
|||
|
Distancia |
Fr |
Distancia |
Fr |
|
|
1:1 Hexano/ Acetato de etilo |
1,1 |
0,12 |
1 |
0 |
|
2:1:1 Hexano/Acetato de etilo/DCM |
2,2 |
|
1,3 |
|
Fuente: Elaboración propia.
El valor del frente del solvente para la
relación 1:1 es de 3,9 cm. A diferencia de la relación 2:1:1 donde el val=
or del
frente del solvente es de 2,8 en ambos casos se puede apreciar una notable
separación de los compuestos obtenidos como resultado.
Tabla 5. Tabla de reconocimiento de etiqu=
etas.
|
ETAPA |
ETIQUETA |
SIGNIFICADO |
DESCRIPCIÓN |
|
1 |
SM1 |
Starting
Materia 1 |
En
la primera etapa corresponde al Ácido
4-(Bromometil)benzoico. |
|
SM2 |
Starting
Material 2 |
En
la primera etapa corresponde al Decilamina. |
|
|
Co |
Cross
spot |
Corresponde
a una mezcla de los SM1, SM2 y RM. |
|
|
RM |
Reaction
Material |
Producto
resultante en la primera reacción correspondiente al
4-(Bromometil)-N-decilbenzamida. |
|
|
2 |
SM1 |
Starting
Materia 1 |
Para
la segunda etapa corresponde al 4-(Bromometil)-N-decilbenzamida. |
|
SM2 |
Starting
Material 2 |
Para
la segunda reacción corresponde al 2,5-dihidroxibenzaldehido. |
|
|
Co |
Cross
spot |
Corresponde
a una mezcla de los SM1, SM2 y RM. |
|
|
RM |
Reaction
Material |
Producto
resultante en la segunda reacción correspondiente al N-decil-4-((3-formi=
l-4-hidroxifenoxi)
metil) benzamida.=
|
Realizado
por: Elaboración propia.
Relación 3:1
<=
/span>Figura 3. Placa cromatográfica =
de la
relación 3:1 etapa 1
Fuente:
Elaboración propia
El desplazamien=
to realizado
a lo largo de la placa cromatográfica por cada una de las muestras es muy =
poco
significativo. Pero permite diferenciar a los reactivos del producto.
Relación 3:2<= o:p>
Figura 4. Placa cromatográfica =
de
relación 3:2 etapa 1.
Fuente: Elaboración propia.
El sistema de
solventes permite aprovechar todo el espacio permitido por la placa
cromatográfica.
Relación 1:1<= o:p>
Figura 5. Placa cromatográfica =
de
relación 1:1 etapa 1. Fuente: Elaboración propia. El sistema de
solventes permite a las muestras desplazarse a lo largo de la placa
cromatográfica. Primer aislamient=
o de
producto Figura 6. Placa cromatográfica =
de
relación 3:2 etapa 1 Una vez
seleccionado el sistema de solventes 3:2 como el óptimo para la cromatogra=
fía
se realizó la columna cromatográfica líquida, en la cual se obtuvo 15
fracciones, las cuales se agruparon de acuerdo con la coloración que
presentaban cada tubo que contenía la fracción. Como se puede apreciar las
fracciones otorgan un recorrido del revelado diferente a los reactivos, por=
lo
cual se concluyó que la reacción terminó y se obtuvo el producto. =
Etapa 2 Figura 7. Placa cromatográfica
relación 1:1, 2:1 y 3:1 etapa 2 Una vez finalizada la segunda reacción, se comparó la distancia
recorrida del producto con la de los reactivos para observar si aún se man=
tenía
rastro de los reactivos, pero al observar que la distancia recorrida entre =
cada
una de las manchas es diferente se concluye que la reacción terminó. Segundo aislamiento del producto Figura =
8. Placa cromatografía
relación 1:1 Hexano/Acetato de etilo. Se puede observar una clara separación del producto el cual su pri=
mer compuesto
va desde la fracción 9 hasta la fracción 21 obteniendo 0,0543g. Y se deci=
dió
cambiar la relación del sistema de solventes a una relación 2:1:1
Hexano/Acetato de etilo/DCM. Debido a que el producto comenzó a precipitar=
. Figura =
9. Placa cromatografía
relación 2:1:1 Hexano/Acetato de etilo/DCM. Análisis del rendimiento de reacción Etapa 1 =3D1,6839g 4-(Bromometil)-N-decilbenzamida Etapa 2 =3D 0,5827g N-decil-4-((3-formil-4-hidrox=
ifenoxi)
metil)benzamida Etapa
1 Producto
=3D 1,3246g 4-(Bromometil)-N-decilbenzamida Etapa
2 Producto
=3D 0,3101g N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) metil) benzamida %R=3D Etapa 2 %R=3D %R=3D Gráfico 1. Espectro NMR del compuesto B=
Conclusiones. ·
=
De
acuerdo con los resultados de la síntesis se puede confirmar que la obtenc=
ión
de N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) metil)=
benzamida se puede realizar mediante la reacción de =
ácido
4-bromometilbenzoico, decilamina y
2,5-dihidroxibenzaldehido, pero en dos etapas donde primero se logra formar=
el
grupo amida y posteriormente la precipitación del compuesto por la formaci=
ón de
un grupo éster. ·
=
La
ruta sintética presentada para la obtención de N-decil-4-((3-formil-4-hid=
roxifenoxi)
metil) benzamida se=
compone
de dos etapas, para evitar que se formen compuestos no deseados. ·
=
Para
la síntesis de N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) =
metil)benzamida se puede observar que se obtiene mejores
resultados en la primera etapa con un porcentaje de reacción del 78,66 % a
diferencia de segunda etapa donde el porcentaje es menor con el 53,22% pero
dando como promedio de porcentaje de reacción un 65,94%. ·
=
El
análisis del espectro NMR 1H asegura que el producto resultante obtenido e=
s el
N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) metil) Referencias bibliográficas. =
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N-decil-4-((3-formil-4-hidroxifenoxi) metil) El artículo que se publica es de exclusiva
responsabilidad de los autores y no necesariamente reflejan el pensamiento =
de
la Revista Conciencia Digital. El artículo qued=
a en
propiedad de la revista y, por tanto, su publicación parcial y/o total en =
otro
medio tiene que ser autorizado por el director de la Revista Conciencia Digital.
Fuente: Elaboración propia
Fuente: Elaboración propia
Fuente: Elaboración propia.
Fuente: Elaboración propia.Rendimiento teór=
ico
Rendimiento real<=
/span>
Porcentaje de rendimiento
Etapa 1
Porcentaje promedio
Fuente: Elaboración propia=
[1] Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Riobamba, Ecuador, bryan.=
lozano@espoch.edu.ec
ORCID: 0000-0002-8724-3333
[2] Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Riobamba, Ecuador, luissa=
ntiago.carrera@espoch.edu.ec
ORCID: 0000-0002-3262-58=
95
[3] Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Riobamba, Ecuador,
ana.flores@espoch.edu.ec ORCID: 0000-0001-8748-=
7859
www.concienciadigital.org
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Vol.
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