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• Nadia E Zepeda Rodriguez

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Universidad Católica del Norte Facultad de Ciencias Departamento de Ciencias Farmacéuticas

Síntesis del 3-METIL-1-FENIL-1,2DIHIDROPIRAZOL-5-ONA Natalia Araya H - Lorena Cortés H [email protected] Miércoles 01 Junio de 2016 Profesor (a): Sandra Fuentes Villalobos Ayudante: Willian Saavedra Jofre

1. INTRODUCCIÓN

Los derivados de pirazol han sido objeto de muchas investigaciones médicas, principalmente, orientadas a determinar las potenciales propiedades farmacológicas. En efecto, el núcleo pirazol está presente en numerosos compuestos con actividad biológica, incluyendo drogas tan exitosas como Celebrex. Además, los pirazoles son usados como drogas para el tratamiento de la ansiedad, como antipiréticos, analgésicos y antiinflamatorios y está demostrado que presentan actividad antimicrobiana y antiparasitaria. [1] Los derivados más importantes del pirazol son realmente las pirazolonas. La antipirina es uno de los fármacos masantiguos y su nombre se refiere a sus propiedades antipiréticas, la butazolina es otra pirazolona tautomera quese usa como anti-inflamatorio en padecimientos reumáticos. [2]

Fig. 1: Estructura de los anillos pirazol y pirazolona.

Aunque se han desarrollado variados métodos para obtener pirazoles, el método más conocido es la reacción de hidracinas con compuestos 1,3-dicarbonílicos, donde muchas veces la reacción origina una mezcla de regioisómeros, debido a que la reactividad de los grupos carbonilos no es lo

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suficientemente distinta. Una modificación del método involucra el reemplazo del compuesto 1,3dicarbonílico por α,β-etinilcetonas o α-cetoésteres, que permiten un control mucho más riguroso de la regioselectividad. Otro método importante es la cicloadición 1,3-dipolar de diazoalcanos o nitriloiminas con olefinas o alquinos. Esta reacción tiene aplicaciones limitadas en la síntesis de pirazoles a causa de que los 1,3-dipolos son difíciles de preparar y porque son potencialmente explosivos, pero es un método altamente regioselectivo. En este laboratorio se realizó la síntesis del compuesto 3-metil-1-1fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona mediante la síntesis de acetoacetato de etilo y fenilhidrazina con un sistema de reflujo.

Fig. 2: Mecanismo simplificado del compuesto 3-metil-1-1fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona

2.- HIPÓTESIS

Al hacer reaccionar de acetoacetato de etilo y fenilhidrazina, se obtendrá el compuesto 3-metil-11fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona 3.- OBJETIVOS

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Objetivo general

Sintetizar 3-metil-1-fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona por condensación de acetoacetato de etilo y

fenilhidrazina 

Objetivos específicos •

Determinar el punto de fusión como criterio de pureza.

•

Describir y comparar las bandas características del compuesto obtenido en el espectro IR.

•

Calcular el porcentaje de rendimiento.

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4.- MATERIALES Y MÉTODOS:

En un matraz de fondo redondo de 125mL se añadieron 1,6ml de acetoacetato de etilo y 1,2 ml de fenilhidrazina, posteriormente se instaló el sistema de reflujo con agitación continua, además se utilizó un recipiente metálico con arena sobre una manta calefactora a 120-130°C por el tiempo de una hora, contada a partir de que empezó a caer la primera gota del líquido en reflujo. Finalmente se deja enfriar a temperatura ambiente el producto de color rojizo, vertiéndolo en un vaso precipitado de 150mL que contenga 10 mL de hexano, esta mezcla se enfría a una temperatura de 0°C dejándolo una semana para formar el sólido requerido. El sólido obtenido se lleva a un mortero de ágata donde se mezcló con bromuro de potasio, esta mezcla se lleva al disco de troquel donde se preparó la pastilla a analizar finalmente en el espectrofotómetro.

Materiales Matraz redondo de 125 mL Manta calefactora Recipiente con arena Vasos precipitados Mangueras Agitador magnético Sistema de reflujo Mortero de ágata Discos del troquel o molde

Reactivos Acetoacetato de etilo Fenilhidrazina Hexano

Prensa Espectrofotómetro

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Fig. 3. Reacción de acetoacetato de etilo y fenilhidrazina con Formación de 3-metil-1-fenil-1,2 dihidropirazol 5-ona

Fig.4. Mecanismo de la reacción de 3-metil-1-fenil-1,2 dihidropirazol 5-ona

Cálculos: Moles teóricos 1.6 g de acetoacetato de etilo y 1.35 g fenilhidrazina Acetoacetato de etilo: 1,6 g / 130,14 g/mol = 0,0123 mol (reactivo limitante) Fenilhidrazina: 1,35 g / 108.14 g/mol = 0,0125 mol 1:1 Rendimiento teórico: 0,0123 moles de acetoacetato de etilo x (1 mol de acetoacetato de etilo / 1 mol de 3-metil-1-fenil-1,2-dihidropirazol-5-ona) x 174,20 g/mol Rendimiento teórico = 2,14 g Se obtuvo 1,05 g de producto % rendimiento: 1,2 g x100 / 2,14g = 56 %

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A partir de acetoacetato de etilo y de fenilhidrazina se preparó 3-metil-1-fenil-1,2-Dihidropirazol-5ona con continúa agitación durante una hora a reflujo. El calor hace que ocurra una reacción de condensación donde el nitrógeno de la amina más lejano al enlace con el fenil de la fenilhidracina actúa como nucleófilo ya que es más básico porque no tiene resonancia ni impedimento estérico atacando al carbono del carbonilo más parcialmente positivo del acetoacetato de etilo luego ocurre el ataque de la amina unido al fenil al carbonilo saliendo así el grupo éster de la molécula y ocurriendo la ciclación formando luego de varios pasos finalmente el anillo de pirazol un heterociclo de 5 miembros con dos heteroátomos de nitrógeno. Posteriormente el producto se virtió en hexano y se cristalizó a una temperatura de 0°C .Luego de una semana se observó un producto de color café rojizo con una masa de 1,2 g que equivalen a un 56% de rendimiento el cual está muy cerca al valor de lo teórico que es 60%.  Determinación del punto de fusión . Para verificar si nuestro producto se encontraba puro se midió el punto de fusión .Un compuesto orgánico puro funde usualmente en un rango de fusión muy estrecho ( normalmente un grado o menos) en cambio un compuesto menos puro presenta un rango más amplio , hasta 10-20°C generalmente más bajo que uno puro [4] . Tomando en cuenta esto es que es posible afirmar que nuestro producto no se encontraba totalmente puro ya que el punto de fusión fue de 110°C y según lo teórico el 3-metil-1-fenil-1,2-Dihidropirazol-5-ona funde entre 120 a 122°C .Esto nos dice que era necesario continuar su purificación y recristalizar en etanol-agua. Análisis de espectro IR: Por ultimo para caracterizar nuestro producto obtenido se realizó por espectroscopia Infraroja (IR). Para llevarlo a cabo, primero se preparó la muestra usando mortero de ágata y KBr para dispersar la muestra (1:7).A continuación se montó el sistema de piezas metálicas y se introdujo la muestra molturada en el interior del dispositivo para ser introducida en la prensa y se dejó la muestra sometida a presión y al vacío durante 5 minutos, tiempo suficiente para obtener nuestro comprimido y ser usado en el espectrómetro IR.

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

Espectro IR teórico:

Fig. 5: Espectro IR de la 3-metil-1-fenil-1,2 dihidropirazol -5-ona

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Espectro IR obtenido en el laboratorio

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Al Observar el espectro IR de nuestro producto obtenido se puede apreciar la tensión N-H a los 3300 cm-1 de la amina pero además se caracteriza por ser una banda muy ancha e intensa que si bien las aminas aromáticas se caracterizan por presentar este tipo de bandas más intensas que las alifáticas al comparar con el espectro teórico visiblemente este abarca mucho más; lo mismo sucede con la tensión C=O a los 1600 cm-1 y la tención C=C del aromático fenil desde los 14501600 cm-1 los cuales se observan muy anchos y con escasa intensidad en comparación a nuestro referente por lo que esto nos reafirma que nuestro compuesto no resultó ser puro ya que en vez de presentar bandas bastante definidas y bien separadas ,este presenta bandas de absorción anchas y de escasa resolución al contener impurezas.

6.- CONCLUSIÓN En este práctico se llevó a cabo la obtención de 3-metil-1-fenil-1,2-Dihidropirazol-5-ona mediante reflujo utilizando fenilhidrazina y acetoacetato de etilo como reactivos. Obteniendo un rendimiento de 56%. Sin embargo recurriendo a los criterios de pureza como punto de fusión y analizando su espectro infrarrojo (IR) es que se logró corroborar que nuestro producto obtenido fue de baja pureza de lo que se puede concluir que la purificación no funcionó a la perfección siendo necesario una recristalización.

8. REFERENCIAS [1] Paquette. Fundamentos de Química Heterociclica. Pag: 192-194

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[2] Universidad austral de Chile, escuela de química y farmacia. Carlos Bustos.2013 [3] Universidad del Valle de México, Campus Chapultepec, Formación de pirazoles. Mexico, VI semesrte. [4] Instituto politécnico nacional, Mexico. Isaías Godínez Amador, Máximo Israel Segura Manzo. 2014

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