Síntesis de Benzotiazoles mediante Reacciones de Transferencia de Electrones

REY, VALENTINA; SORIA-CASTRO, SILVIA; PEÑÉÑORY, ALICIA B

Tucumán, Provincia de Tucumán

Congreso; XXVII Congreso Argentino de Química; 2008

Asociación Química Argentina (AQA)

Una reacción de transferencia de electrones (TE)[i] es aquella en la cual una especie que actúa como donor cede un electrón a una especie que actúa como aceptor, formando en principio, radicales aniones y radicales cationes como intermediarios. Estas especies, son importantes intermediarios en una variedad de reacciones químicas interesantes, en áreas tanto fundamentales como aplicadas y que van desde procesos biológicos a tecnológicos. Un importante ejemplo es la fotosíntesis, algunas reacciones catalizadas por enzimas y la reparación de DNA fotoinducida.[ii]     Durante la última década las reacciones de TE han sido aplicadas en síntesis orgánica, debido a la alta eficiencia y selectividad observada y a las condiciones suaves de reacción empleadas.[iii], [iv] Nuestra área de investigación de interés esta relacionada al estudio de reacciones en química orgánica que involucran procesos de TE.       Se conoce que el benzotiazol es un farmacóforo versátil, habiéndose demostrado que compuestos que contienen este grupo poseen actividad como anticancerígenos, antimicrobianos, agentes antiparkisoniano, inhibidores de diversas enzimas, reguladores del crecimiento de plantas, antioxidantes, etc.[v]      Existen dos rutas principales para la síntesis de benzotiazoles: 1) ciclización radicalaria de feniltioformamidas promovida electroquímicamente[vi] o por ferricianuro, bromo o Mn(III);[vii] y 2) condensación de 2-aminotiofenoles con aldehídos, ácidos carboxílicos, cloruro de ácidos y nitrilos sustituídos.[viii] Este último método tiene la limitación de las dificultades encontradas en la síntesis de 2-aminotiofenoles con diferentes sustituyentes, debido a su fácil oxidación. (Esquema 1)      El objetivo de la presente comunicación es realizar la síntesis en un solo paso de benzotiazoles (1), a partir de tioformamidas (2), en condiciones de TEF empleando diferentes sensibilizadores (cloranilo, sales de pirilio y tiapirilio, benzofenona, etc.), (Esquema 2). En forma comparativa se realizarán estudios iniciados por TE química con oxidantes de un electrón como sales de Ce(IV) (NH4Ce(NO3)5, CAN), o sales de Cu(II), (Cu(NO3)2, Cu(OTf)2).   [i]. Eberson, L. Electron Transfer Reactions in Organic Chemistry, Springer-Verlag, New York, 1987. [ii]. Friedel, M. G.; Cichon, M. K.; Carell, T. CRC. Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, 2nd Ed, W. Horspool y F. Lenci. CRC Press, London, 2003, capítulo 141, pp. 141-1, 141-22. [iii]. Rossi, R. A.; Peñéñory, A. B. Current Organic Synthesis, 2006, 3, 347-51. [iv]. Rossi, R.A., Pierini A.B., Peñéñory, A.B.; Chem. Rev., 2003, 103, 71-167. [v]. (a) Hutchinson, I.; Bradshaw, T. D.; Matthews, C. S.; Stevens, M. F. G.; Westwell, A. D. Biorg. Med. Chem. Lett. 2003, 13, 471. (b) Benazzouz, A. A.; Boraud, T.; Dubédat, P.; Boireau, A.; Stutzmann, J-M.; Gross, C. Eur. J. Pharmacol. 1995, 284, 299. [vi]. Torii, S. Electroorganic Synthesis Part 1: Oxidation; VCH: Weinhein, 1985; p 205. [vii]. Mu, X-J.; Zou, J-P.; Zeng, R-S.; Wu, J-C. Tetrahedron Lett., 2005, 46, 4345-4347. [viii]. (a) Ben-Alloum, A.; Bakkas, S.; Soufiaoui, M.  Tetrahedron Lett., 1997, 38, 6395-6396. (b)    Chakraborti, A. K.; Rudrawar, S.; Kaur, G.; Sharma, L. Synlett 2004, 9, 1533-1536.