Isomería E/Z en fosfonoacetamidas

IGNACIO S. LUPPI BERLANGA; NADIA GRUBER; LILIANA R. ORELLI

Cuzco

Congreso; Congreso Iberoamericano de Química; 2008

Sociedad Química de Perú

Las fosfonoacetamidas (1) son compuestos de interés por su habilidad para complejar metales, y fueron ampliamente usados en el diagnóstico y tratamiento de diversas patologías. En síntesis orgánica, estos compuestos representan los productos de partida ideales para la obtención de amidas alfa,beta-insaturadas. El método más utilizado para la síntesis de fosfonoacetamidas es la reacción de Michaelis-Arbuzov de cloroacetamidas con fosfito de trietilo. En un trabajo reciente, realizamos la optimización de la reacción de Arbuzov empleando microondas. En los compuestos (1), la deslocalización electrónica propia del grupo amida hace que la unión (O)C-N tenga carácter parcial de doble enlace por la contribución de estructuras polares al estado basal de estos compuestos. Esto trae como consecuencia la existencia de diasteroisómeros E/Z cuando los dos sustituyentes sobre el N son distintos entre sí. En general, las amidas N-monosustituidas existen casi exclusivamente como uno de los posibles estereoisómeros, mientras que en los derivados N,N-disustituidos se observan porcentajes variables de ambos diasteroisómeros. En este trabajo presentamos el estudio del equilibrio E/Z en fosfonoacetamidas terciarias con distintos tipos de sustituyentes sobre el N. El mismo se llevó a cabo mediante espectroscopía de RMN y modelado molecular. En los espectros 1H RMN de los N-fenil derivados se observa un único set de señales debido a la deslocalización electrónica competitiva, que disminuye la barrera rotacional en torno al enlace (O)C-N. En los N-bencil derivados, en cambio, se observa la presencia de ambos estereoisómeros. Para estos compuestos se realizó la asignación de los espectros 1H y 13C RMN de ambos diasteroisómeros. En el primer caso, la asignación diferencial se realizó sobre la base de los corrimientos experimentados por las señales de los espectros en Cl3CD al pasar a un solvente anisotrópico (C6D6). Dicha asignación se confirmó mediante los correspondientes espectros NOESY. Por otra parte, se realizó un estudio teórico de las amidas (1), utilizando el método ab initio HF 6-31G++. Para ello se optimizaron las geometrías de ambos estereoisómeros y se calcularon los correspondientes calores de formación. Los resultados del estudio teórico mostraron buena correlación con las poblaciones de isómeros E/Z determinadas experimentalmente por 1H RMN. Se observó que la estabilidad relativa de ambos estereoisómeros está condicionada fundamentalmente por el la naturaleza y el impedimento estérico del resto R.