Análisis de la estabilidad térmica de compuestos de coordinación de Cu(II) con Fenoprofeno

AGOTEGARAY, MARIELA A.; QUINZANI, OSCAR VALENTÍN

Lanús

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010

Universidad Nacional de Lanús

Introducción El Fenoprofeno es un antiinflamatorio no esteroidal (AINE), inhibidor no selectivo de la ciclooxigenasa, enzima altamente activa en procesos inflamatorios. Recientemente ha sido posible demostrar que el fenoprofenato de cobre(II) presenta mayor actividad antiinflamatoria que la droga comercial fenoprofenato de calcio [1]. Este resultado indujo la preparación de nuevos complejos ternarios con bases nitrogenadas y el interés en determinar la estabilidad térmica de estas sustancias. En este trabajo se presentan los resultados correspondientes al comportamiento térmico de tres compuestos de coordinación: Cu2(Fen)4(pz) (1), Cu2(Fen)4(4,4’-bipy) (2) y Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3) (donde Fen: anión fenoprofenato, pz: pirazina, 4,4’-bipy: 4,4’-bipiridina, 2,5-diMepz: 2,5-dimetilpirazina). Los resultados se comparan con los observados para los fenoprofenatos de calcio y de cobre(II), Ca(Fen)2·2H2O (4) y Cu2(Fen)4(DMF)2 (5) [1].2(Fen)4(pz) (1), Cu2(Fen)4(4,4’-bipy) (2) y Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3) (donde Fen: anión fenoprofenato, pz: pirazina, 4,4’-bipy: 4,4’-bipiridina, 2,5-diMepz: 2,5-dimetilpirazina). Los resultados se comparan con los observados para los fenoprofenatos de calcio y de cobre(II), Ca(Fen)2·2H2O (4) y Cu2(Fen)4(DMF)2 (5) [1].2(Fen)4(2,5-diMepz) (3) (donde Fen: anión fenoprofenato, pz: pirazina, 4,4’-bipy: 4,4’-bipiridina, 2,5-diMepz: 2,5-dimetilpirazina). Los resultados se comparan con los observados para los fenoprofenatos de calcio y de cobre(II), Ca(Fen)2·2H2O (4) y Cu2(Fen)4(DMF)2 (5) [1].2·2H2O (4) y Cu2(Fen)4(DMF)2 (5) [1].2(Fen)4(DMF)2 (5) [1]. CH CH33 COOH O ** Fenoprofeno Metodología Los compuestos fueron preparados a partir de soluciones concentradas en acetona del complejo 5, a las que se agregó el ligando nitrogenado correspondiente, también disuelto en acetona. Luego de agitación a temperatura ambiente durante una hora, se difundió acetonitrilo y las soluciones resultantes se mantuvieron a 4°C hasta la obtención de precipitados microscristalinos. Todas las sustancias fueron caracterizadas por análisis químico elemental y espectroscopías IR y UV-visible. Los análisis termogravimétricos (ATG) y térmicos diferenciales (ATD) fueron llevados a cabo en bajo flujo constante de nitrógeno, entre temperatura ambiente y 850°C. La velocidad de calentamiento de las muestras fue de 5°C/min y las masas empleadas de aproximadamente 6,0 mg. El análisis de calorimetría diferencial de barrido (CDB) se realizó entre -50 y 250°C, con un régimen de calentamiento de 5°C/min.5, a las que se agregó el ligando nitrogenado correspondiente, también disuelto en acetona. Luego de agitación a temperatura ambiente durante una hora, se difundió acetonitrilo y las soluciones resultantes se mantuvieron a 4°C hasta la obtención de precipitados microscristalinos. Todas las sustancias fueron caracterizadas por análisis químico elemental y espectroscopías IR y UV-visible. Los análisis termogravimétricos (ATG) y térmicos diferenciales (ATD) fueron llevados a cabo en bajo flujo constante de nitrógeno, entre temperatura ambiente y 850°C. La velocidad de calentamiento de las muestras fue de 5°C/min y las masas empleadas de aproximadamente 6,0 mg. El análisis de calorimetría diferencial de barrido (CDB) se realizó entre -50 y 250°C, con un régimen de calentamiento de 5°C/min. Resultados Los complejos con los ligandos pirazina (1) y 4,4’-bipiridina (2) presentan un patrón de degradación térmica muy semejante al del complejo dinuclear 5 [1]. El ligando pirazina en 1 se comienza a desprender a elevada temperatura (150 °C) y por lo tanto su eliminación se superpone con el primer paso de la degradación de los ligandos fenoprofenatos, que se extiende hasta 350 °C (pérdida de masa observada: 59,9 %; pérdida calculada: 61,5 %). El primer fragmento de degradación de los feprofenatos, al igual que ocurre para el complejo dinuclear 5, corresponde al grupo molecular difenileter.Esta primera etapa dominante es exotérmica hasta 250°C, dividida en pasos menores según los resultados del análisis de CDB y endotérmica en su tramo final.1) y 4,4’-bipiridina (2) presentan un patrón de degradación térmica muy semejante al del complejo dinuclear 5 [1]. El ligando pirazina en 1 se comienza a desprender a elevada temperatura (150 °C) y por lo tanto su eliminación se superpone con el primer paso de la degradación de los ligandos fenoprofenatos, que se extiende hasta 350 °C (pérdida de masa observada: 59,9 %; pérdida calculada: 61,5 %). El primer fragmento de degradación de los feprofenatos, al igual que ocurre para el complejo dinuclear 5, corresponde al grupo molecular difenileter.Esta primera etapa dominante es exotérmica hasta 250°C, dividida en pasos menores según los resultados del análisis de CDB y endotérmica en su tramo final.5 [1]. El ligando pirazina en 1 se comienza a desprender a elevada temperatura (150 °C) y por lo tanto su eliminación se superpone con el primer paso de la degradación de los ligandos fenoprofenatos, que se extiende hasta 350 °C (pérdida de masa observada: 59,9 %; pérdida calculada: 61,5 %). El primer fragmento de degradación de los feprofenatos, al igual que ocurre para el complejo dinuclear 5, corresponde al grupo molecular difenileter.Esta primera etapa dominante es exotérmica hasta 250°C, dividida en pasos menores según los resultados del análisis de CDB y endotérmica en su tramo final.1 se comienza a desprender a elevada temperatura (150 °C) y por lo tanto su eliminación se superpone con el primer paso de la degradación de los ligandos fenoprofenatos, que se extiende hasta 350 °C (pérdida de masa observada: 59,9 %; pérdida calculada: 61,5 %). El primer fragmento de degradación de los feprofenatos, al igual que ocurre para el complejo dinuclear 5, corresponde al grupo molecular difenileter.Esta primera etapa dominante es exotérmica hasta 250°C, dividida en pasos menores según los resultados del análisis de CDB y endotérmica en su tramo final.5, corresponde al grupo molecular difenileter.Esta primera etapa dominante es exotérmica hasta 250°C, dividida en pasos menores según los resultados del análisis de CDB y endotérmica en su tramo final. Cu2(Fen)4(pz) (1) Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3)2(Fen)4(pz) (1) Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3)2(Fen)4(2,5-diMepz) (3) ATG y ATD de los complejos Cu2(Fen)4(pz) (1) y Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3). En el caso del complejo 2, la molécula de 4,4’-bipy se fragmenta y degrada endotérmicamente en forma simultánea con la primera etapa de descomposición de los fenoprofenatos, entre 160 y 375°C (pérdida de masa observada: 64,8 %; pérdida calculada: 65,8 %). En ambos complejos el proceso se completa con una segunda etapa de pérdida de masa, exotérmica, en la que culmina la degradación de los aniones (obs.: 27,4 %, calc.: 24,9 % para 1; obs.: 21,1 %, calc.: 20,2 % para 2). Finalmente, a 850°C se obtiene un sólido residual constituido por CuO (obs.: 12,7 %, calc.: 13,6 % para 1; obs.: 14,1 %, calc.: 12,6 % para 2). La similitud en la degradación térmica de los aniones fenoprofenato de los complejos 12(Fen)4(pz) (1) y Cu2(Fen)4(2,5-diMepz) (3). En el caso del complejo 2, la molécula de 4,4’-bipy se fragmenta y degrada endotérmicamente en forma simultánea con la primera etapa de descomposición de los fenoprofenatos, entre 160 y 375°C (pérdida de masa observada: 64,8 %; pérdida calculada: 65,8 %). En ambos complejos el proceso se completa con una segunda etapa de pérdida de masa, exotérmica, en la que culmina la degradación de los aniones (obs.: 27,4 %, calc.: 24,9 % para 1; obs.: 21,1 %, calc.: 20,2 % para 2). Finalmente, a 850°C se obtiene un sólido residual constituido por CuO (obs.: 12,7 %, calc.: 13,6 % para 1; obs.: 14,1 %, calc.: 12,6 % para 2). La similitud en la degradación térmica de los aniones fenoprofenato de los complejos 12, la molécula de 4,4’-bipy se fragmenta y degrada endotérmicamente en forma simultánea con la primera etapa de descomposición de los fenoprofenatos, entre 160 y 375°C (pérdida de masa observada: 64,8 %; pérdida calculada: 65,8 %). En ambos complejos el proceso se completa con una segunda etapa de pérdida de masa, exotérmica, en la que culmina la degradación de los aniones (obs.: 27,4 %, calc.: 24,9 % para 1; obs.: 21,1 %, calc.: 20,2 % para 2). Finalmente, a 850°C se obtiene un sólido residual constituido por CuO (obs.: 12,7 %, calc.: 13,6 % para 1; obs.: 14,1 %, calc.: 12,6 % para 2). La similitud en la degradación térmica de los aniones fenoprofenato de los complejos 11; obs.: 21,1 %, calc.: 20,2 % para 2). Finalmente, a 850°C se obtiene un sólido residual constituido por CuO (obs.: 12,7 %, calc.: 13,6 % para 1; obs.: 14,1 %, calc.: 12,6 % para 2). La similitud en la degradación térmica de los aniones fenoprofenato de los complejos 11; obs.: 14,1 %, calc.: 12,6 % para 2). La similitud en la degradación térmica de los aniones fenoprofenato de los complejos 11 y 2 con el compuesto dinuclear 5, sumado a la información espectroscópica, permiten conjeturar que la estructura molecular para aquellos debe ser también de subunidades dinucleares “Cu2(Fen)4” enlazadas por puentes de pirazina o 4,4’-bipiridina,de la forma {Cu2(Fen)4(L)}n. El complejo con 2,5-dimetilpirazina (3) presenta un patrón de degradación térmica diferente. Comienza con la volatilización endotérmica del ligando nitrogenado entre 125 y 210°C (pérdida de masa observada: 7,3 %; pérdida calculada: 9,0 %). La segunda etapa de fragmentación y degradación presenta una pérdida de masa mas pronunciada que en los complejos anteriores, incluyendo un inicio endotérmico y un final exotérmico y extendiéndose entre 210 y 320 °C (obs.: 75,1 %). Finalmente, el proceso se completa con una tercera etapa de pérdida de masa, hasta 850°C, exotérmica, en la que se completa la degradación de los aniones fenoprofenato (obs.: 5,2 %) y se obtiene también un residuo de CuO (obs.: 13,8 %, calc.: 14,6 %).2 con el compuesto dinuclear 5, sumado a la información espectroscópica, permiten conjeturar que la estructura molecular para aquellos debe ser también de subunidades dinucleares “Cu2(Fen)4” enlazadas por puentes de pirazina o 4,4’-bipiridina,de la forma {Cu2(Fen)4(L)}n. El complejo con 2,5-dimetilpirazina (3) presenta un patrón de degradación térmica diferente. Comienza con la volatilización endotérmica del ligando nitrogenado entre 125 y 210°C (pérdida de masa observada: 7,3 %; pérdida calculada: 9,0 %). La segunda etapa de fragmentación y degradación presenta una pérdida de masa mas pronunciada que en los complejos anteriores, incluyendo un inicio endotérmico y un final exotérmico y extendiéndose entre 210 y 320 °C (obs.: 75,1 %). Finalmente, el proceso se completa con una tercera etapa de pérdida de masa, hasta 850°C, exotérmica, en la que se completa la degradación de los aniones fenoprofenato (obs.: 5,2 %) y se obtiene también un residuo de CuO (obs.: 13,8 %, calc.: 14,6 %).2(Fen)4” enlazadas por puentes de pirazina o 4,4’-bipiridina,de la forma {Cu2(Fen)4(L)}n. El complejo con 2,5-dimetilpirazina (3) presenta un patrón de degradación térmica diferente. Comienza con la volatilización endotérmica del ligando nitrogenado entre 125 y 210°C (pérdida de masa observada: 7,3 %; pérdida calculada: 9,0 %). La segunda etapa de fragmentación y degradación presenta una pérdida de masa mas pronunciada que en los complejos anteriores, incluyendo un inicio endotérmico y un final exotérmico y extendiéndose entre 210 y 320 °C (obs.: 75,1 %). Finalmente, el proceso se completa con una tercera etapa de pérdida de masa, hasta 850°C, exotérmica, en la que se completa la degradación de los aniones fenoprofenato (obs.: 5,2 %) y se obtiene también un residuo de CuO (obs.: 13,8 %, calc.: 14,6 %).2(Fen)4(L)}n. El complejo con 2,5-dimetilpirazina (3) presenta un patrón de degradación térmica diferente. Comienza con la volatilización endotérmica del ligando nitrogenado entre 125 y 210°C (pérdida de masa observada: 7,3 %; pérdida calculada: 9,0 %). La segunda etapa de fragmentación y degradación presenta una pérdida de masa mas pronunciada que en los complejos anteriores, incluyendo un inicio endotérmico y un final exotérmico y extendiéndose entre 210 y 320 °C (obs.: 75,1 %). Finalmente, el proceso se completa con una tercera etapa de pérdida de masa, hasta 850°C, exotérmica, en la que se completa la degradación de los aniones fenoprofenato (obs.: 5,2 %) y se obtiene también un residuo de CuO (obs.: 13,8 %, calc.: 14,6 %).3) presenta un patrón de degradación térmica diferente. Comienza con la volatilización endotérmica del ligando nitrogenado entre 125 y 210°C (pérdida de masa observada: 7,3 %; pérdida calculada: 9,0 %). La segunda etapa de fragmentación y degradación presenta una pérdida de masa mas pronunciada que en los complejos anteriores, incluyendo un inicio endotérmico y un final exotérmico y extendiéndose entre 210 y 320 °C (obs.: 75,1 %). Finalmente, el proceso se completa con una tercera etapa de pérdida de masa, hasta 850°C, exotérmica, en la que se completa la degradación de los aniones fenoprofenato (obs.: 5,2 %) y se obtiene también un residuo de CuO (obs.: 13,8 %, calc.: 14,6 %). Referencia [1] “Significant anti-inflammatory properties of copper(II) fenoprofenate compared with its parent drug. Physical and chemical characterization of the complex”; M.A. Agotegaray, M.A. Boeris, O.V. Quinzani. Aceptado en Journal of the Brazilian Chemical Society (2010).