Síntesis de N-óxidos de bencimidazol asistida por microondas y en flujo continuo

Abstract

Resumen Es indiscutible que las nuevas tecnologías están inmersas en todo ámbito de nuestras vidas, y la química orgánica no está exenta de ello. El desarrollo de nuevos métodos de síntesis, más eficientes, rápidos y sustentables es prioritario en la agenda del desarrollo de la disciplina, máxime cuando se trata de síntesis de compuestos de interes farmacéutico e industrial. En este sentido, los avances científicos y tecnológicos podrán ser tales siempre y cuando se puedan explicar los fenómenos que rigen sobre las reacciones y procesos implicados.Por otra parte, la opinión pública y las nuevas legislaciones exigen a los químicos sintéticos procesos que sean más eficientes y menos tóxicos y peligrosos. Por este motivo resulta imperioso desarrollar metologías de síntesis robustas y sustentables, que produzcan la menor cantidad de desechos peligrosos y puedan ser implementadas fácilmente a mayor escala. Los derivados de bencimidazol y sus correspondientes N-óxidos tienen interesantes aplicaciones, como antibacterianos, anti-histamínicos, insecticidas, herbicidas, entre otros. El objetivo principal del presente trabajo ha sido sintetizar derivados de N-óxidos de bencimidazol por técnicas modernas como la radiación por microondas y la síntesis en flujo continuo, siempre basados en los principios de la sustentabilidad y la química verde. Además, otro de los objetivos planteado fue el estudio preciso de las interacciones de las microondas con esta síntesis en particular. Al encontrarse algunos productos inesperados en ciertas reacciones, se planteó indagar, mediante herramientas teóricas y experimentales, dicho hallazgo. Se encontró que la radiación por microondas no tiene un efecto no-térmico sobre este tipo de reacciones, sino que los resultados pueden explicarse sobre una base termodinámica. Se pudieron sintentizar N-óxidos de bencimidazol nuevos y otros ya reportados, mediante técnicas en dos pasos consecutivos en microondas y en flujo continuo. El hecho de haber sintetizado compuestos reportados con anterioridad, permitió comparar metodologías mediante métricas de la química verde, como el Factor-E, EcoScale o Estrella Verde. En cuanto al estudio mecanístico de la ruptura CCno reportada hasta el momento, se encontró total concordancia entre los resultados teóricos y experimentales, lo que permitió proponer una explicación concreta a la XIII +-, XIV RESUMEN formación de los productos obtenidos. Finalmente, se llevaron a cabo pruebas de actividad biológica sobre algunos de los compuestos sintetizados. El presente manuscrito se encuentra dividido en dos partes principales. La primera consta del marco teórico necesario para la comprensión, análisis y valoración de los resultados obtenidos. Esta parte orientará al lector por metodologías de síntesis de bencimidazoles y N-óxidos de bencimidazol, química verde, síntesis asistida por microondas, y reacciones en flujo continuo. En la segunda parte se exponen los resultados obtenidos de estudios cinéticos comparativos entre radiación por microondas y calentamiento convencional de la síntesis de un determinado N-óxido de bencimidazol, los resultados de las síntesis asistida por microondas y en flujo continuo, y finalmente los resultados de los estudios teóricos-experimentales de la ruptura C-C mencionada anteriormente