Estudio de la reactividad química de 1,3,6,8 tetrazatriciclo[4.3.1.1 3,8]undecano (TATU), frente a electrófilos del tipo haluros de alquilo y nucleófilos duros y blandos

La reacción de Menschutkin entre el aminal 1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecano (TATU) 3 y yoduros de alquilo condujo a la formación regioselectiva de los respectivos yoduros de N-monoalquilamonio derivados con buenos rendimientos. Por otro lado la reactividad de 3 frente a nucleófilos duros...

Full description

Autores:
Bernal Guerrero, John Sadat
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2012
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/11238
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/11238
http://bdigital.unal.edu.co/8643/
Palabra clave:
54 Química y ciencias afines / Chemistry
1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecano (TATU)
reacción de Menschutkin
N-alquilación
Aminales
Sales de amonio cuaternarias
N-alquilación
Regioselectividad
Nucleófilos duros y blandos
Efecto anomérico
Estructura por difracción de rayos-X
1,3,6,8-tetraazatricyclo [4.3.1.13,8]undecane (TATU)
Aminals
Menschutkin reaction
Quaternary ammonium salts
N-alkylation
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Hard and soft nucleophiles
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X-ray diffraction structure
Rights
openAccess
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Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
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description La reacción de Menschutkin entre el aminal 1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecano (TATU) 3 y yoduros de alquilo condujo a la formación regioselectiva de los respectivos yoduros de N-monoalquilamonio derivados con buenos rendimientos. Por otro lado la reactividad de 3 frente a nucleófilos duros no produjo reacción alguna logrando la recuperación cuantitativa del aminal, situación similar ocurrió con algunos nucleófilos blandos como el ion cianuro, y el bromuro de etilmagnesio cuya posterior hidrólisis del reactivo de Grignard permitió obtener un compuesto de coordinación que conserva la estructura de TATU; frente a benzotriazol se logró la obtención de 1,3-bis- (benzotriazolilmetil) imidazolidina. Por otra parte de la reacción con pentaclorofenol se obtuvo una amina terciaria derivada del aminal caja. Finalmente la reacción de yoduro de 1-etil-1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecan-1-onio 25 frente a p-clorofenol y β- naftol permitió la obtención de 1,3-bis-(2’-hidroxi-5’-clorobencil)imidazolidina y 2,2’- etilen-bis-(1,2-dihidrobenzo[h]-3H-4,2 benzoxazina) respectivamente. La elucidación estructural de los compuestos obtenidos se realizó dependiendo de las características fisicoquímicas de los mismos a través de técnicas espectroscópicas y otras: resonancia magnética nuclear uni y bidimensional (RMN 1D y 2D), espectroscopia infrarroja (IRFT), espectrometría de masas electrospray modo positivo (MS-ESI+), análisis elemental, difracción de rayos X de monocristal (DR-X) y en polvo, absorción atómica, potenciometría y conductimetría.
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Por otro lado la reactividad de 3 frente a nucleófilos duros no produjo reacción alguna logrando la recuperación cuantitativa del aminal, situación similar ocurrió con algunos nucleófilos blandos como el ion cianuro, y el bromuro de etilmagnesio cuya posterior hidrólisis del reactivo de Grignard permitió obtener un compuesto de coordinación que conserva la estructura de TATU; frente a benzotriazol se logró la obtención de 1,3-bis- (benzotriazolilmetil) imidazolidina. Por otra parte de la reacción con pentaclorofenol se obtuvo una amina terciaria derivada del aminal caja. Finalmente la reacción de yoduro de 1-etil-1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecan-1-onio 25 frente a p-clorofenol y β- naftol permitió la obtención de 1,3-bis-(2’-hidroxi-5’-clorobencil)imidazolidina y 2,2’- etilen-bis-(1,2-dihidrobenzo[h]-3H-4,2 benzoxazina) respectivamente. La elucidación estructural de los compuestos obtenidos se realizó dependiendo de las características fisicoquímicas de los mismos a través de técnicas espectroscópicas y otras: resonancia magnética nuclear uni y bidimensional (RMN 1D y 2D), espectroscopia infrarroja (IRFT), espectrometría de masas electrospray modo positivo (MS-ESI+), análisis elemental, difracción de rayos X de monocristal (DR-X) y en polvo, absorción atómica, potenciometría y conductimetría.Abstract. The Menschutkin reaction between the aminal 1,3,6,8- tetraazatricyclo[4.3.1.13,8]undecane (TATU) 3 and alkyl iodides leads to the regioselective formation of N-monoalkylammonium iodides derivatives in good yields. Otherwise, the quantitative recuperation of the aminal showed that the aminal 3 did not react with hard nucleophiles, the same result was obtained with some soft nucleophiles such as cyanide ion, ethylmagnesium bromide whose its hydrolysis allowed to obtain a coordination compound which maintain the TATU structure; from the reaction with benzotriazole was obtained 1,3-bis-(benzotriazolylmethyl) imidazolidine. Moreover of the reaction with pentachlorophenol was obtained a tertiary amine derived of the aminal cage. Finally, the reaction of 1-ethyl-1,3,6,8- tetraazatricyclo[4.3.1.13,8]undecan-1-ium iodide e 25 with p-chlorophenol and β-naphtol leads to the synthesis of 1,3-bis-(2’-hydroxy-5’-chlorobenzyl) imidazolidine and 2,2’- ethylene-bis-(1,2-dihydrobenzo[h]-3H-4,2-benzoxazine) respectively. The structural elucidation of the products was carried out by spectroscopy techniques such as uni- and bidimensional nuclear magnetic resonance (NMR 1D y 2D), infrared spectroscopy (IRFT), electrospray mass spectrometry in positive mode (MS-ESI+), elemental analysis, monocrystal and powder X-ray diffraction (DR-X), atomic absorption, potentiometry and conductimetry, depending of their physicochemical characteristicsDoctoradoapplication/pdfspaUniversidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ciencias Departamento de QuímicaDepartamento de QuímicaBernal Guerrero, John Sadat (2012) Estudio de la reactividad química de 1,3,6,8 tetrazatriciclo[4.3.1.1 3,8]undecano (TATU), frente a electrófilos del tipo haluros de alquilo y nucleófilos duros y blandos. Doctorado thesis, Universidad Nacional de Colombia.54 Química y ciencias afines / Chemistry1,3,6,8-tetrazatriciclo[4.3.1.13,8]undecano (TATU)reacción de MenschutkinN-alquilaciónAminalesSales de amonio cuaternariasN-alquilaciónRegioselectividadNucleófilos duros y blandosEfecto anoméricoEstructura por difracción de rayos-X1,3,6,8-tetraazatricyclo [4.3.1.13,8]undecane (TATU)AminalsMenschutkin reactionQuaternary ammonium saltsN-alkylationRegioselectivityHard and soft nucleophilesAnomeric effectX-ray diffraction structureEstudio de la reactividad química de 1,3,6,8 tetrazatriciclo[4.3.1.1 3,8]undecano (TATU), frente a electrófilos del tipo haluros de alquilo y nucleófilos duros y blandosTrabajo de grado - Doctoradoinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TDORIGINAL198007.2012.pdfapplication/pdf12862323https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/11238/1/198007.2012.pdfdc5fa493f6c9d5a500101a4773da0d44MD51THUMBNAIL198007.2012.pdf.jpg198007.2012.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4693https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/11238/2/198007.2012.pdf.jpga4e2319413de37ae3580742493f09da5MD52unal/11238oai:repositorio.unal.edu.co:unal/112382023-09-17 23:05:38.863Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiarepositorio_nal@unal.edu.co