SÍNTESIS DE FLAVONOIDES: 4-METOXIFLAVONA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA PARA ESTUDIANTES DE GRADO DE FARMACIA, BIOQUÍMICA Y CARRERAS AFINES

GRUBER, NADIA; JIMENA E. DÍAZ; BISCEGLIA, JUAN A.; MARIA CRUZ MOLLO; NATALIA B. KILIMCILER; LILIANA R. ORELLI

Congreso; XXXII Congreso Argentino de Química; 2019

Los flavonoides son una gran familia de metabolitos secundarios, ampliamentedistribuidos en las plantas, incluyendo frutas y vegetales de consumo humano. El interés en estos compuestos radica en su importancia farmacológica, ya que se le atribuyen propiedades antioxidantes,1 antineoplásicas,2 antibacterianas,3 anti-HIV,4 entre otras.5Los flavonoides se dividen en diversas clases, que comparten el esqueleto C6-C3-C6:flavonas, flavanonas, flavonoles, chalconas, entre otros (Figura 1). Son en generalcompuestos polifenólicos. Sin embargo, considerando las dificultades para su síntesis,muchas veces se recurre a la preparación de sus análogos O-metilados.6En este trabajo práctico se sintetiza 4?-metoxiflavona 1 en dos pasos, según unasecuencia conocida3,6,7 (Figura 2) sobre la que se ensayaron modificaciones a fin deadecuarla a una práctica de laboratorio de alumnos de grado. En este sentido se puso a punto la técnica a fin de minimizar costos económicos, simplificar procedimientos, evitar el uso de solventes peligrosos y adaptar los tiempos del protocolo a una clase de 4 h o dos clases de 2 h. Por mencionar algunos ejemplos:?Se reemplazó etanol absoluto por alcohol de 96 º.?Se eligió aislar la muestra por precipitación y filtrado al vacío frente a la extracción con solventes orgánicos.?Como método de purificación, se prefirió la recristalización frente a la cromatografía en columna.Asimismo, se realizan propuestas para conectar esta actividad práctica con diversos contenidos teóricos de un curso de química orgánica.Propuesta de Desarrollo del Trabajo PrácticoEl primer paso de la estrategia propuesta, que conduce a la chalcona 2, es unacondensación aldólica cruzada (reacción de Claisen-Schmidt), donde sólo uno de loscomponentes, la 2?-hidroxiacetofenona, es enolizable. La discusión teórica de este paso permite repasar el mecanismo de las reacciones vía carbanión-enolato, así como analizar las condiciones requeridas para que una condensación mixta se produzca con éxito, evitando la aparición de productos colaterales.La síntesis de la chalcona propuesta se completa en dos horas de clase, considerandoque los alumnos poseen experiencia práctica básica en las operaciones unitarias involucradas. La reacción es controlada por cromatografía en capa delgada (CCD) y elproducto es caracterizado mediante punto de fusión (p.f.) y análisis de los espectros de 1H y 13C RMN. Asimismo, los espectros bidimensionales de RMN permiten completar la asignación inequívoca. Es de destacar que la variedad de grupos funcionales presentes en la molécula permite realizar un análisis exhaustivo de la influencia de los mismos en los desplazamientos químicos. A su vez, las variadas multiplicidades y las constantes de acoplamiento completan un análisis enriquecedor del espectro de 1H RMN. El segundo paso de la síntesis consiste en una ciclación oxidativa catalizada por I2, donde se utilizan microondas como fuente de energía. El catalizador es regenerado en una reacción redox que involucra al DMSO. La evolución de la reacción puede seguirse por CCD utilizando el compuesto 2 como testigo. El producto se purifica por recristalización y se caracteriza por p.f. y RMN. Resulta valioso el análisis comparativo de los espectros de 1H y 13C RMN entre los compuestos 1 y 2. El tiempo estimado para la realización del segundo paso es de dos horas de clase, considerando que se pueden realizar en este tiempo aproximadamente seis experimentos por cada microondas disponible.Este trabajo práctico se ensayó con éxito en una prueba piloto con 6 estudiantes.ConclusionesSe puso a punto el trabajo práctico ?Síntesis de 4-metoxiflavona? para realizarse en una clase de 4 h o dos clases de 2 h, adaptándose así a diferentes modalidades de cursada según la institución. La práctica posee interés por conducir a la síntesis de un compuesto perteneciente a la familia de los flavonoides, dentro de la que se incluye una amplia gama de estructuras de origen natural y sintético, muchas de las cuales resultan bioactivas. Esta actividad es operacionalmente sencilla, permitiendo a los alumnos desarrollar habilidades prácticas en la síntesis, aislamiento, purificación y caracterización de compuestos orgánicos relevantes. En cuanto a los contenidos teóricos, la misma permite trabajar variados temas en distinta profundidad, ajustándolos a los programas de cada institución, a saber:?Productos naturales: flavonoides?Retrosíntesis?Formación de enlaces carbono-carbono: Condensación de Claisen-Schmidt?Reordenamiento de Fries como posible método de síntesis del material de partida (2-acetilfenol).?Catálisis (básica y mediada por I2). Concepto de ciclo catalítico?Reacciones asistidas por microondas y química verde?Espectroscopía RMN, asignación inequívocaEn conclusión, se trata de una actividad práctica formativa que se enmarca perfectamente dentro de la temática de una cursada de Química Orgánica en las carreras de Farmacia, Bioquímica y otras disciplinas afines.