REACCIONES TÉRMICAS EN FASE GASEOSA DE 1,2,3-BENZOTRIAZOLES

GERMAN LENER; RAÚL E. CARBONIO; E. LAURA MOYANO

Villa Carlos Paz (Cordoba)

Congreso; XVIII Simposio Nacional de Quimica Organica; 2011

Con el objetivo de estudiar la síntesis de azepinonas con potenciales propiedades farmacológicas se empleó la técnica de flash vacuum pyrolysis utilizando óxidos mixtos de estequiometría ABO4 (A=Ca2+, Sr2+, Ba2+; B=Mo6+, W6+) pertenecientes a la familia estructural scheelita en reacciones de pirolisis de 1,2,3-benzotriazoles. Esta técnica permite trabajar a bajas presiones, en condiciones dinámicas y con la utilización de catalizadores también es posible estudiar reacciones catalíticas gas-solido. De esta manera, es posible realizar reacciones de tiempos de contacto muy cortos (entre 10-2 y 10-3 s) y permite la obtención de estructuras mediante técnicas “one pot”. En este trabajo se realizó el estudio de la reacción de extrusión de nitrógeno de 2-(1H-1,2,3-benzotriazol-1-il)fenietanona (1) para la formación de 7H-dibenzo[b,d]azepin-7-ona (2) (ver esquema 1) en presencia de los distintos catalizadores. Los resultados indican que la temperatura de conversión es fuertemente dependiente de la morfología superficial del catalizador utilizado, siendo máxima en todos los casos a 400 °C y utilizando partículas esféricas de tamaño de 10 μm formadas por cristales de alrededor de 15 nm. La formación de la azepinona 2 puede explicarse mediante la extrusión de nitrógeno del benzotriazol 1, formación de un dirradical y posterior ciclización. Si el sistema es lo suficientemente reactivo disminuye la selectividad del proceso hacia la estructura de interés 2 obteniéndose la decarbonilación de esta azepinona para generar principalmente fenantridina (3). Las condiciones óptimas en cuanto a conversión y selectividad se encontraron mediante la utilización de CaMoO4 como catalizador de reacción, que además de poseer una buena selectividad en el proceso indicado en el esquema 1 posee una excelente performance respecto de otros procesos alternativos que pueden ocurrir en la superficie del catalizador. Entre ellos puede mencionarse la formación de estructuras de menor tamaño como 1H-benzotriazol, acetofenona, benzonitrilo, anilina y benzaldehído. Estos productos se ven favorecidos al aumentar el tamaño de catión de sitió A, para el caso de BaBO4 (B= Mo6+, W6+) solamente se observaron este tipo de productos y no se obtuvieron productos indicados en el esquema 1. De esta manera, este tipo de técnica constituye una buena herramienta a la hora de la utilización de catalizadores de reacción con fines específicos, ya sea para optimizar una síntesis costosa por métodos convencionales o para la degradación de benzotriazoles en estructuras de menor tamaño molecular.