Estudios-de-la-reactividad-de-pirroles-34-diarilsustituidos

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO 
 
 
PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN CIENCIAS QUÍMICAS 
 
 
 
 
“ESTUDIOS DE LA REACTIVIDAD DE PIRROLES 3,4-
DIARILSUSTITUIDOS” 
 
 
 
TESIS 
 
PARA OPTAR POR EL GRADO DE 
 
 
DOCTOR EN CIENCIAS 
 
 
 
PRESENTA 
 
M. en C. HÉCTOR ALBERTO ZAVALA GÓMEZ 
 
 
 
 
TUTOR DR. ALFREDO VÁQUEZ MARTÍNEZ 
FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
 
 
CDMX, SEPTIEMBRE 2018 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
Jurado asignado 
Presidente Dr. Roberto Martinez Instituto de Quimica, UNAM 
Vocal Dr. Eduardo Gonzalez Zamora UAM-Iztapalapa 
Vocal Dr. Jose Guillermo Penieres Carrillo FES-Cuautitlan , UNAM 
Vocal Dr. Luis Demetrio Miranda Gutierrez Instituto de Quimica, UNAM 
Secretario Dr. Fernando LeOn Cedeno Facultad de Quimica, UNAM 
EI presente trabajo se realizo en el Departamento de Quimica Organica de la Facultad 
de Quimica de la Universidad Nacional Autonoma de Mexico (FQ-UNAM), bajo la 
direccion del Dr. Alfredo Vazquez Martinez. 
M. en C. Hector Alberto Zavala Gomez 
Sustentante 
~~~~'L 
Dr. Alfr~ v~zquez #,':!J 
Tutor 
 
 
El trabajo desarrollado en esta tesis fue presentado en los siguientes 
congresos: 
 
 46° Congreso Mexicano de Química. Queretaro. Septiembre 2011. 
 Semana de la Investigacion en la FQ. Facultad de Química, UNAM. Agosto 
2013. 
 48° Congreso Mexicano de Química. Guanjuato. Agosto 2013. 
 QuimiUNAM 2013. Cuidad Universitaria, CDMX. Noviembre 2013. 
 
 
Parte del trabajo presentado en esta tesis se describe en la siguiente 
publicación: 
 Zavala-Gómez, H.; Ramírez-Rodríguez, A.; Vázquez, A.* J. Chem. Res. 2017, 
41, 677-683. 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
A la Universidad Nacional Autonoma de Mexico, siempre recordare con orgullo y 
alegría mi paso por la máxima casa de estudios de este país. 
A mi tutor, Dr. Alfredo Vázquez Martinez, por sus enseñanzas, su paciecia, su 
confianza y el apoyo total que recibi durante mi formación. Muchas gracias por todo. 
Muchas gracias por ser mi maestro. 
A los honorables miembros del jurado, por sus aportaciones que enriquecieron y 
mejoraron el presente trabajo. 
Al Concejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACyT, número de becario 256789) 
por la beca otorgada, sin la cual no se habría concretado el presente proyecto doctoral. 
A la DGAPA por el financiamiento otorgado a través de proyectos PAPIIT y PAIP. 
A mis colegas y compañeros de laboratorio 207, mi segunda familia. 
A mi madre y padre, por su infinito apoyo. 
A Indara, mi amor, mi compañera de vida, gracias por estar conmigo cuando más lo 
necesité. 
 
 
 
DEDICATORIA 
A la memoria de mi abulela Martha, tú me enseñaste el sabor de la vida, la riqueza de 
la comida y el colorido de nuestro folclore mexicano. Siempre estaras en mi corazón. 
 
 
1 
 
ÍNDICE 
Resumen .................................................................................................................. 1 
Abstract .................................................................................................................... 2 
Glosario .................................................................................................................... 3 
1. Introducción ..................................................................................................... 6 
1.1 Importancia del anillo de pirrol y sus derivados ................................................... 6 
1.2 Derivados del pirrol de origen natural .................................................................. 8 
1.3 Derivados del pirrol de origen sintético ............................................................... 9 
2. Antecedentes generales ................................................................................ 12 
2.1 Pirroles, descripción general. ............................................................................ 12 
2.2 Reactividad típica del anillo de pirrol. ................................................................ 15 
2.3 Métodos de obtención de pirroles: Síntesis clásicas. ........................................ 16 
2.4 Ejemplos de síntesis totales de pirroles con actividad biológica. ...................... 20 
3. Objetivos ....................................................................................................... 25 
3.1 Objetivo general ........................................................................................... 25 
3.2 Objetivos particulares ................................................................................... 25 
4. Parte 1. Reactividad de pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos ............... 26 
4.1 Antecedentes ................................................................................................ 26 
4.2 Estrategia de síntesis del presente trabajo. .................................................. 31 
4.3 Discusión y análisis de resultados ................................................................ 32 
4.4 Conclusiones: ............................................................................................... 50 
5. Parte 2. Estudios sobre la síntesis de la licofelona. ....................................... 51 
5.1 Antecedentes ................................................................................................ 51 
5.2 Estrategia de síntesis. .................................................................................. 55 
5.3 Discusion y análisis de resultados ................................................................ 56 
5.4 Conclusiones. ............................................................................................... 74 
6. Parte 3. Síntesis de la lamellarina R (12d). ................................................... 75 
 
2 
 
6.1 Antecedentes. ............................................................................................... 75 
6.2 Discusión y análisis de resultados ................................................................ 76 
6.4 Conclusiones ................................................................................................ 82 
7. Parte 4. Reacciones “RedOx” de acrilonitrilos nitrados. ................................ 83 
7.1 Antecedentes. ............................................................................................... 83 
7.2 Discusión y análisis de resultados. ............................................................... 86 
7.3 Conclusiones. ............................................................................................... 92 
8. Conclusiones Generales ............................................................................... 93 
9. Parte Experimental ........................................................................................ 96 
 
 
 
 
1 
 
Resumen 
Recientemente, nuestro grupo de investigación pudo obtener las lamellarinas Q y O a 
partir de un pirrol 3,4-diarilsustituido simétrico, el cual fue preparado a partir de un 2,3-
difenilsuccinonitrilo. Como una extensión directa de ese trabajo, nos propusimos la 
síntesis de pirroles 3,4-diarilsustituidos con distintos sustituyentes en los grupos arilo, 
bajo la hipótesis de que la naturaleza de los grupos electrón-donadores o electrón-
atractores presentes en los arilos de los pirroles 3,4-diarilsustituidos,influyen en la 
densidad electrónica del núcleo de pirrol, permitiendo modular su reactividad y 
efectuar funcionalizaciones regio-selectivas. 
En la presente tesis, se describen los resultados de la investigación sobre la síntesis 
de pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos, de su reactividad y el efecto de los 
sustituyentes en los grupos arilo sobre la reactividad de las posiciones C-2 y C-5 del 
anillo de pirrol, así como su aplicación en la síntesis de compuestos con actividad 
biológica, como la licofelona y la lamellarina R. 
 
 
2 
 
Abstract 
Recently, our research group developed a synthetic protocol to obtain symmetrical 3,4-
diarilsubstituted pyrroles, and explored its use to prepare lamellarins Q and O. As an 
extension of this work, we proposed the synthesis of 3,4-diarylsubstituted pyrroles with 
different substituents in the aryl groups under the hypothesis that electron-donating 
(EDG) or electron-withdrawing groups (EWG) can modulate the reactivity of the 
pyrrole core, allowing to perform regioselective functionalizations. 
In the present thesis, the synthesis of 3,4-diaryl unsubstituted pyrroles, the reactivity 
and the effect of the substituents on the aryls attached at C-3 and C-4 of the pyrrolic 
nucleus is described, as well as the application of the developed methodology for the 
synthesis of compounds with biological activity, such as licofelone and lamellarin R. 
 
3 
 
Glosario 
AcOH ácido acético. 
Atm atmósfera 
ADN ácido desoxirribonucleico. 
AINE anti-inflamatorio no esteroideo 
bdppe 1,2-bis(difenilfosfino)etano 
Boc tertbutiloxicarbonilo. 
Boc2O pirocarbonato de diterbutilo 
Bn bencilo. 
n-BuLi n-butillitio. 
t-BuLi t-butillitio 
t-BuOK t-butóxido de potasio. 
(t-BuO)2 Peróxido de t-butilo. 
t-BuPh t-butilbenceno. 
CCF cromatografía en capa fina. 
m-CPBA ácido m-cloroperbenzóico. 
DCP peróxido de dicumilo 
DBP peróxido de dibenzoilo. 
DBU 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno. 
DCE 1,2-dicloroetano. 
DLP peróxido de dilauroilo. 
 
4 
 
DCM diclorometano. 
DIBAL hidruro de diisobutilaluminio. 
DIPEA diisopropiletilamina (base de Hünig). 
DMAP 4-N,N-dimetilaminopiridina. 
DMF N,N-dimetilformamida. 
DMAc dimetilacetamida 
DME 1,2-dimetoxietano. 
DMSO dimetilsulfóxido. 
EM espectrometría de masas. 
Et etilo. 
IR Infrarrojo. 
J constante de acoplamiento (en Hz). 
KHMDS bis(trimetilsilil)amiduro de potasio. 
KOAc acetato de potasio 
LDA N,N-diisopropilamiduro de litio. 
LiHMDS bis(trimetilsili)amiduro de litio. 
Me metilo. 
MOM metoximetiléter. 
m. p. materia prima. 
NBS N-bromosuccinimida. 
PhLi fenillitio. 
 
5 
 
ppm partes por millón 
i-Pr isopropilo. 
RMN resonancia magnética nuclear. 
SNArH sustitución nucleofílica aromática de hidrógeno 
Tf triflato (trifluorometansulfonilo). 
THF tetrahidrofurano. 
TIPS triisopropilsilano. 
TIPSCl cloruro de trimetilsilano. 
TMSCl tosilmetilisocianuro. 
Ts tosilo (p-toluensulfonilo). 
UV ultravioleta 
VH Vilsmeier-Haack 
VIH virus de inmunodeficiencia humana. 
 
 
6 
 
1. Introducción 
1.1 Importancia del anillo de pirrol y sus derivados 
El anillo de pirrol es una unidad estructural fundamental de los sistemas 
biológicos, ya que está presente en un gran número de biomóleculas. Entre éstas se 
puede encontrar el porfobilinógeno (1), precursor biológico de todos los tetrapirroles 
naturales como la hemoglobina (2), la clorofila (3), o la vitamina B12 (4) (Figura 1).1 
 
Figura 1. Estructuras del porfobilinógeno (1), hemoglobina (2), clorofila (3) y vitamina B12 (4). 
 
 
1 Wlash, C. T.; Garneau-Tsodikova, W.; Howard-Jones, A. R. Nat. Prod. Rep. 2006, 23,517-531. 
 
7 
 
En los últimos 30 años, una gran cantidad de alcaloides pirrólicos de origen 
natural han sido descritos en la literatura científica. Entre los ejemplos más sencillos 
podemos encontrar a la pirrolozatina (5) aislada del hongo Jiangella gansiensis,2 el 
funebral (6) aislado de los pétalos de las flores Quararibea funebris,3 y el compuesto 
4’’-O-α-L-ramnopiranósido de la pirrolmarumina (7), asilado de las hojas de Moringa 
oleífera.4 Otros ejemplos de pirroles de origen natural son la mirmicarina 217 (8),5 el 
antifúngico pirrolnitrin (9)6 y la prodigiosina (10) (Figura 2), un tripirrol con actividad 
anticancerígena.7 
 
Figura 2. Estructuras de pirrolozatina (5), funebral (6), pirrolmarumina 4’’-O-α-L-ramnopiranosido de 
la pirrolmarumina (7), mirmicarina 217 (8), pirrolnitrin (9) y la prodigiosina (10). 
 
 
2 Han, L.; Gao, C; Jiang, Y.; Guan, P.; Liu, J.; Li, L.; Xu, L.; Huang, X. J. Nat. Prod. 2014, 77, 2605-
2610. 
3 Zennie, T. M.; Cassady, J. M.; Raffauf R. F. J. Nat. Prod. 1986, 49, 695-698. 
4 Sahakitpichan, P.; Mahidol, C.; Disadee, W.; Ruchirawat, S.; Kanchanapoom, T. Phytochemistry 
2011, 72, 791-795. 
5 Ondrus, A. E; Movassaghi, M. Chem. Commun. 2009, 4151-4165. 
6 Young, I. S.; Thornton, P. D.; Thompson, A. Nat. Prod. Rep. 2010, 27, 1801-1839. 
7 Williamson, N. R.; Fineran, P. C.; Leeper, F. J.; Salmond, G.P. Nat. Rev. Microbiol. 2006, 4, 887-
899. 
 
8 
 
1.2 Derivados del pirrol de origen natural 
Entre los ejemplos de pirroles de origen natural, encontramos a la familia de las 
lamellarinas, compuestos que destacan tanto por su complejidad estructural como por 
presentar actividades biológicas importantes, las cuales van desde la reversión de 
resistencia a fármacos, actividad citotóxica o la inhibición de la VIH-1 
integrasa.8,9,10,11,12 Una particularidad de estos alcaloides es la presencia de un núcleo 
central de pirrol 3,4-diarilsustituido. Con base en su estructura, las lamellarinas se 
dividen en dos tipos: en las tipo I el anillo de pirrol es parte de un sistema pentacíclico 
del tipo 6H-cromeno[4’,3’,4,5]pirrolo[2,1-a]isoquinolin-6-ona; las lamellarinas D (11a), 
M (11b), H (11c) y K (11d) son ejemplos de esta categoría.13,14,15 En la segunda 
categoría se encuentran las lamellarinas O (12a), P (12b), Q (12c) y R (12d), entre 
otras, 16 , 17 las cuales también poseen el sistema de pirrol 3,4-diarilsustituido que 
constituye el esqueleto básico de la lamellarinas tipo II (Figura 3). Los primeros 
miembros de esta familia de alcaloides marinos fueron aislados por Faulkner y 
colaboradores en 1985 del molusco prosobranquio lamellaria sp.14 Entre estos 
compuestos, la lamellarina D (11a) es la representante con mayor actividad 
 
 
8 Quesada, A. R.; Gravalos, M. D. G.; Puentes, J. L. F. Br. J. Cancer 1996, 74, 677-682. 
Burnham, B.S.; Gupton, J.T.; Krumpe, K.; Webb, T.; Shuford, J.; Bowers, B.; Warren, A.E.; Barnes, 
C.; Hall, I.H. Arch. Pharm. 1998, 331, 337-341. 
Huang, X.-C.; Xiao, X.; Salim, A.A.; Capon, R.J.; Zhang, Y.-K.; Talele, T.T.; Chen, Z.-S. Mar. Drugs 
2014, 12, 3818-3837. 
9 Reddy, M.V.R.; Rao, M.R.; Rhodes, D.; Hansen, M.S.T.; Rubins, K.; Bushman, F.D.; 
Venkateswarlu, Y.; Faulkner, D.J. J. Med. Chem. 1999, 42, 1901-1907. 
10 Baunbaek, D.; Trinkler, N.; Ferandin, Y.; Lozach, O.; Ploypradith, P.; Rucirawat, S.; Ishibashi, F.; 
Iwao, M.; Meijer, L. Mar. Drugs 2008, 6, 514-527. 
11 Burnham, B.S.; Gupton, J.T.; Krumpe, K.; Webb, T.; Shuford, J.; Bowers, B.; Warren, A.E.; 
Barnes, C.; Hall, I.H. Arch. Pharm. 1998, 331, 337-341. 
12 Huang, X.-C.; Xiao, X.; Salim, A.A.; Capon, R.J.; Zhang, Y.-K.; Talele, T.T.; Chen, Z.-S. Mar. 
Drugs 2014, 12, 3818-3837. 
13 Andersen, R.J.; Faulkner, D.J.; He, C.H.; Van Duyne, G.D.; Clardy, J. J. Am. Chem. Soc. 1985, 
107, 5492-5495. 
14 Lindquist, N.; Fenical, W.; van Duyne, G.D.; Clardy, J. J. Org. Chem. 1988, 53, 4570-4574. 
15 Carroll, A.R.; Bowden, B.F.; Coll, J.C. Aust. J. Chem. 1993, 46, 489-501. 
16 Urban, S.; Butler, M.S.; Capon,R.J. Aust. J. Chem. 1994, 47, 1919-1924. 
17 Urban, S.; Hobbs, L.; Hooper, J.N.A.; Capon, R.J. Aust. J. Chem. 1995, 48, 1491-1494. 
 
9 
 
citotóxica,18,19 y ha sido sujeto de estudios de estructura-actividad, que dieron como 
resultado un modelo farmacóforo que permite explicar las características requeridas 
para la inhibición de la topoisomerasa I eucariótica, enzima esencial en el proceso de 
replicación del ADN.20 
 
Figura 3. Estructuras de las lamellarinas tipo I: D (11a), M (11b), H (11c) y K (11d) y tipo II: O (12a), 
P (12b), Q (12c) y R (12d). 
 
1.3 Derivados del pirrol de origen sintético 
Además de los derivados pirrólicos de origen natural, existen fármacos 
pirrólicos de origen sintético, como la atorvastatina (13) (Lipitor, el fármaco más 
vendido en la historia farmacéutica)21 o el ketorolaco (14)22 (Figura 4). 
 
 
18 Vanhuyse, M.; Kluza, J.; Tardy, C.; Otero, G.; Cuevas, C.; Bailly, C.; Lansiaux, A. Cancer Lett. 
2005, 221, 165-175. 
19 Khiati, S.; Seol, Y.; Agama, K.; Dalla Rosa, I.; Agrawal, S.; Fesen, K.; Zhang, H.; Neuman, K.C.; 
Pommie, Y. Mol. Pharmacol. 2014, 86, 193-199. 
20 Ballot, C.; Martoriati, A.; Jendoubi, M.; Buche, S.; Formstecher, P.; Mortier, L.; Kluza, J.; 
Marchetti, P. Mar. Drugs 2014, 12, 779-798. 
21 Roth, B. D. Prog. Med. Chem. 2002, 40, 1-22. 
22 Harrington, P. J.; Khatri, H. N.; Schloemer, G. C. Preparation of ketorolac. U.S. Patent 6323344, 
Nov 27, 2001. 
 
10 
 
Figura 4. Estructuras de los pirroles de origen sintético lipitor (13), cetorolaco (14) y licofelona (15). 
Otro ejemplo interesante de un pirrol de origen sintético es la licofelona 
(ML3000, 15)23 (Figura 4), que al igual que las lamellarinas contiene un esqueleto de 
pirrol 3,4-diarilsustiuido. La licofelona se erige como un novedoso antiinflamatorio no 
esteroideo (AINE) inhibidor dual de las enzimas COX-1 y COX-2 (ciclooxigenasas 1 y 
2) y 5-LOX (lipooxigenasa-5). 24 , 25 , 26 La licofelona se encuentra actualmente en 
proceso de desarrollo por los laboratorios Merckle GmbH, en conjunto con Alfa 
Wassermann & Lacer. Este compuesto es el primer fármaco que inhibe ambas 
enzimas (COX-1 y 2 y 5-LOX) y ha pasado las pruebas clínicas fase III como agente 
terapéutico para el tratamiento de osteoartritis.27 
Ejemplos de otros pirroles con el patrón de sustitución 3,4-diarilo como 16, 17 
y 18 (Figura 5) los cuales son prometedores bloques de construcción para el desarrollo 
de polímeros conductores, así como de películas poliméricas y sistemas 
porfirínicos.28,29,30 
 
 
23 Laufer, S. A.; Augustin, J.; Dannhardt, G.; Kiefer, W. J. Med. Chem. 1994, 37, 1894-1897. 
24 Cicero, A. F.G.; Derosa, G.; Gaddi, A. Drugs Aging 2005, 22, 393-403. 
25 Jovanovic, D. V.; Fernandes, J. C.; Martel-Pelletier, J.; Jolicoeur, F-C.; Reboul, P.; Laufer, S.; 
Tries, S.; Pelletier, J-P. Arthritis & Rheumatism 2001, 10, 2320-2330. 
26 Laufer, S. Inflammopharmacology 2001, 9, 101-112. 
27 Kulkarni, S. K.; Singh, V. P. Curr. Rheumatol. Rep. 2008, 10, 43-48. 
28 Guernion, N. J. L.; Hayes, W. Curr. Org. Chem. 2004, 8, 637-651. 
29 Ono, N., Miyagawa, H., Ueta, T., Ogawa, T., Tani, H. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1998, 1595-
1602. 
30 Bando, S., Sakamoto, S., Yamada, I., Haketa, Y., Maeda, H. Chemm. Commun. 2012, 48, 2301-
2303. 
 
11 
 
 
Figura 5. Algunos pirroles con aplicación en ciencias de materiales. 
En el presente trabajo, se muestran los resultados obtenidos del estudio de la 
reactividad de pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos y en particular el rol que 
desempeña la contribución electrónica de diversos sustituyentes presentes, ya sea en 
uno o ambos fenilos, en la reactividad de las posiciones C2 y C5 del anillo de pirrol. 
Para brindar una descripción coherente y ordenada de los resultados obtenidos, 
la presente tesis se encuentra divida en cuatro partes. La primera comprende la 
síntesis y reactividad de algunos pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos y su 
comportamiento frente a la reacción de Vilsmeier-Haack, así como en las condiciones 
de oxidación. En la segunda y tercera parte se describen los resultados obtenidos 
sobre la síntesis de la Licofelona y la lamellarina R, respectivamente, a partir de 
pirroles 3,4-diarilsustituidos. En la última parte se profundiza en una reacción 
inesperada de 2,3-diarilacrilonitrilos nitrados durante la preparación de uno de los 
pirroles descritos en la parte uno. 
 
 
12 
 
2. Antecedentes generales 
2.1 Pirroles, descripción general. 
El pirrol (19) es un compuesto aromático heterocíclico de cinco miembros, que 
contiene un átomo de nitrógeno en su estructura. Con frecuencia se hace referencia 
al pirrol como un sistema π-excesivo, ya que contiene 6 electrones π distribuidos en 
solo 5 átomos (a diferencia del benceno que tiene el mismo número de electrones π 
distribuidos en 6 átomos de carbono, Esquema 1). 
El pirrol es isoelectrónico con el anión del ciclopentadieno (20), pero 
eléctricamente neutro. Como una consecuencia de la presencia del átomo de 
nitrógeno, el anillo de pirrol pierde su simetría radial, (a diferencia del anión del 
ciclopentadieno), dejando solo formas canónicas equivalentes y una en donde no hay 
separación de cargas, indicando que la densidad electrónica se aleja del átomo de 
nitrógeno. Si se efectúa un análisis de las estructuras resonantes, se pueden observar 
cargas formales negativas en los átomos de carbono y una carga formal positiva en el 
nitrógeno.31 
 
Esquema 1. Estructuras de resonancia a) del pirrol y B) del anion cilopentadienilo. 
Por otra parte, el efecto inductivo del átomo de nitrógeno es hacia él y lejos de 
los átomos de carbono; de esta manera, la distribución electrónica del anillo de pirrol 
 
 
31 Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry 5th Ed; Wiley: London, 2010. 
 
13 
 
es un balance entre dos efectos opuestos, siendo el efecto mesomérico el más 
significativo. 
Las longitudes de enlace del anillo de pirrol (19) están en concordancia con las 
formas canónicas expresadas en los Esquemas 1 y 2; se puede observar que el enlace 
C3-C4 normal es más largo que los enlaces C2-C3/C4-C5, pero apreciablemente más 
corto que un enlace sencillo entre dos carbonos sp2 (Figura 6).32 
 
Figura 6. Longitudes de enlace del pirrol y su momento dipolar. 
Es debido a la deslocalización de un par de electrones hacia los átomos de 
carbono desde el átomo de nitrógeno (resonancia), que el pirrol se considera como un 
heterociclo “rico en electrones” o -excesivo. Una de las cualidades que se deben 
reconocer acerca del sistema aromático del anillo de pirrol, es la colaboración del par 
de electrones no compartido del átomo de nitrógeno en la aromaticidad de éste. Este 
fenómeno convierte al pirrol en una base muy débil (pKa = -3.8 para la forma 
protonada), y también explica por qué el pirrol prefiere protonarse en la posición C2 
en lugar de hacerlo sobre el átomo de nitrógeno (N, Esquema 2). 
 
 
32 Gilchrist, T. L. Heterociclyc Chemistry 3rd Eddition; Addison Wesley Longman Ltd: London, 1998. 
 
14 
 
 
Esquema 2. Posibles sitios de protonación del pirrol. 
En RMN 1H el desplazamiento químico de los hidrógenos presentes en los 
sistemas heterocíclicos, como lo es el caso del anillo de pirrol, se pueden tomar como 
un parámetro de la densidad electrónica en dicha posición, recordando que a mayor 
desplazamiento químico (baja frecuencia) será menor la densidad electrónica. Sin 
embargo, como se ha mencionado en párrafos anteriores, el átomo de nitrógeno tiene 
dos efectos un tanto distintos en el anillo de pirrol. Por una parte, el efecto inductivo 
del átomo de nitrógeno desprotege a las posiciones adyacentes, causando que los 
desplazamientos químicos de las posiciones C2 y C5 sean mayores que en las 
posicionesC3 y C4 y, por otra parte, la contribución del par electrónico libre del 
nitrógeno a la aromaticidad del anillo (-excesivo) hace que los desplazamientos 
químicos del pirrol sean mayores que para el caso del furano, por ejemplo. 
 
Figura 7. Desplazamientos químicos del pirrol y furano en RMN 1H y 13C. 
 
 
15 
 
2.2 Reactividad típica del anillo de pirrol. 
La química del pirrol así como del tiofeno y furano, está determinada por su 
facilidad para experimentar reacciones de sustitución electrofílica aromática (SEAr), 
preferentemente en las posiciones C2/C5 sobre las posiciones C3/4. La alta 
reactividad y la regioselectividad del pirrol en reacciones SEAr pueden ser explicadas 
en consideración de las formas canónicas para el intermediario en una sustitución 
electrofílica (Esquema 3).33 
 
Esquema 3. Reactividad del pirrol frente a electrófilos. 
Ambos cationes intermedios, provenientes tanto del ataque en C2 ó en C3, 
pueden ser estabilizados por resonancia; sin embargo, la deslocalización de la carga 
es mayor en el intermedio del ataque en C2, como se ilustra en el esquema anterior, 
por tener un mayor número de especies resonantes. Los sustituyentes presentes en 
el anillo de pirrol poseen diversos efectos en la reactividad, comparables a los 
observados en el anillo de benceno. El sitio de ataque electrofílico para pirroles mono-
sustituidos bajo condiciones cinéticas, puede ser predicho de igual manera por el 
análisis de los posibles intermediarios. 
 
 
33 Paquette, Leo A. Principles of Modern Heterocyclic Chemistry; Benjamin, New York, 1968. 
 
16 
 
 
Esquema 4. Reaccion del TIPS pirrol con electrofilos. 
La reactividad del anillo de pirrol no solo obedece a efectos electrónicos sino 
también es susceptible a efectos estéricos. Un ejemplo es la estrategia desarrollada 
por Muchowski y Naef,34 quien encontró que un pirrol N-protegido 22 con un grupo 
muy voluminoso como TIPS (triisopropilsilano), bloquea efectivamente las posiciones 
C2 y C5, dejando solo las posiciones C3 y C4 libres para reaccionar. Esta estrategia 
ha sido empleada en la síntesis de varios compuestos con actividad biológica. Un 
ejemplo se abordara más adelante (Sección 2.4). 
 
2.3 Métodos de obtención de pirroles: Síntesis clásicas. 
Es natural que para un compuesto tan importante, como lo es el pirrol, existan 
numerosos métodos para su preparación. La síntesis de Knorr35,36,37 por ejemplo, 
emplea como materiales de partida α-aminocarbonilos, generalmente α-aminoésteres 
24 y β-cetoésteres 25. Este método funciona bien para pirroles 26 con una alta 
funcionalidad; sin embargo, es sabido que α-aminocetonas suelen auto condensarse 
formando las pirazinas 27 como subproductos. Para evitar esta reacción, la formación 
de la α-aminocetona necesaria suele llevarse a cabo in situ. 
 
 
34 Muchowski, J. M.; Naef, R. Helv. Chem. Acta, 1984, 67, 1168-1172. 
35 Fisher, H. Org. Syn. Coll. 1943, 2, 202-204. 
36 Hendrickson, J. B.; Rees, R. J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 1250-1251. 
37 Aoyagi, Y.; Mizusaki, T.; Ohta, A. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 9203-9206. 
 
17 
 
 
Esquema 5. Síntesis de pirroles de Knorr. 
La síntesis de pirroles de Paal-Knorr38,39, es probablemente la más conocida de 
las síntesis clásicas y por la cual aún se sigue fabricando pirrol comercialmente. Esta 
síntesis descubierta en 1884, se basa en la reacción de compuestos 1,4- 
dicarbonílicos 28 con una fuente de nitrógeno 29 (amoniaco o una amina primaria, 
Esquema 6). Adiciones nuceofílicas sucesivas del átomo de nitrógeno hacia los 
carbonos carbonílicos y la posterior pérdida de dos moléculas de agua representan el 
curso efectivo de esta síntesis. 
 
Esquema 6. Síntesis de pirroles de Paal-Knorr. 
No obstante, la síntesis de Paal-Knorr tiene sus limitaciones, siendo una de 
ellas la baja estabilidad de succinaldehido cuando se requiere preparar pirroles sin 
sustituyentes en los carbonos C2 y C5. Para ello, se puede emplear en su lugar el 
2,5-dimetoxifurano (31), un hemiacetal cíclico, que bajo condiciones ácidas genera in 
 
 
38 Paal, C. Ber. 1885, 18, 367-371. 
39 Knorr, L. Ber. 1885, 18, 299-311. 
 
18 
 
situ succinaldehído, y que al ser expuesto a una amina 31 (puede ser aromática, 
alifática, aminoéster, arilsulfonamida, etc., Esquema 7) genera los correspondientes 
pirroles N-sustituidos 32, de una manera eficiente. Esta modifición a la síntesis de 
pirroles de Paal-Knorr es conocida como la modificación Clauson-Kass.40 
 
Esquema 7. Modificacion de Clausson-Kass de la síntesis de pirroles de Paal-Knorr. 
La síntesis de Hantzsch41,42 de pirroles, consiste en la reacción entre una α-
halocetona 33, un β-cetoéster 35 y una fuente de amoniaco o una amina primaria 29. 
Esta es una modificación de la síntesis de furanos de Feist-Benary (Esquema 8). 
R2 X
OR1
O R3
CO2R
4
N
R
R2
R1
R3
OEt
O
+
Base
H2N
R +
X= Cl, Br
33 29 34 35
R, R1, R2, R3 ,R4= H, alquil, cicloalquil, aril,
NR1R2, OR, COR, CO2R, etc. 
Esquema 8. Síntesis de pirroles de Hantzsch. 
Otro de los llamados métodos clásicos, más reciente, es el de Van-Leusen. 43 
Se basa en la condensación inducida de tosilmetilisocianuro (TOSMIC) (36) o 
tosilmetilisocianuros alquilados, con olefinas activadas 378. Este método constituye 
 
 
40 Clauson-kaas, N., Acta Chem. Scand., 1952, 6, 667, 687. 
41 Bean, G. P.; Jones, R. A. The chemistry of pyrroles 1977, Academic Press, London, 1977. p. 51-
113. 
42 Carpio, H.; Galeazzi, E.; Greenhouse, R.; Guzmán, A.; Velarde, E.; Antonio, Y.; Franco, F.; León, 
A.; Pérez, V.; Salas, R.; Valdés, D.; Ackrell, J.; Cho, D.; Gallegra, P.; Halpner, O.; Koehler, R.; 
Maddox, M. L.; Muchowski, J. M.; Prince, A.; Tegg,D.; Thurber, T. C.; Van-Horn, A. R.; Wren, D. 
Can. J. Chem. 1982, 60, 2295-2312. 
43 Van Leusen, A. M.; Siderius, H.; Hoogenboom, B. E., Van Leusen D. Tetrahedron Lett. 1972, 
13, 5337-5340. 
 
19 
 
un método versátil y bastante general para la obtención de pirroles 3,4-di y 2,3,4-
trisustituidos (38 y 41, respectivamente, Esquema 9). 
 
Esquema 9. Síntesis de pirroles de Van-Leusen. 
De igual manera que otros de los métodos antes mencionados, este 
procedimiento cuenta con varias modificaciones, de las cuales una de las más 
importantes es la de Barton/Zard,44, que involucra la condensación de isocianuros 42 
con compuestos derivados del nitrovinilo 43 (Esquema 10). 
 
Esquema 10. Síntesis de pirroles de Barton /Zard. 
Hasta ahora se han mencionado algunos de los métodos clásicos para la 
síntesis de pirroles, sin embargo, en la mayoría de los casos se obtienen pirroles 
altamente sustituidos, en los que normalmente las posiciones C2 y C5 están 
ocupadas. A pesar de que muchos de ellos han representado un reto sintético, uno de 
los patrones de sustitución más difíciles de conseguir es sin duda el 3,4-disustituido, 
siendo de especial interés los sustituidos con grupos aromáticos. En la sección 
 
 
44 Barton, D. H. R.; Zard, S. Z. J. Chem. Soc., Chem Commun. 1985, 1098-1100. 
 
20 
 
siguiente, se resumen algunos métodos para la síntesis de pirroles 3,4-diarilsustituidos 
descritos en la literatura química. 
 
2.4 Ejemplos de síntesis totales de pirroles con actividad 
biológica. 
Se ha mencionado antes que las lamellarinas son un grupo importante de 
compuestos de origen marino y que poseen en su esqueleto el núcleo de pirrol 3,4-
diarilsustituido. Debido a la importancia de estos alcaloides, numerosas síntesis para 
los miembros de esta familia han sido reportadas en los últimos 30 años. Las primeras 
lamellarinas en ser preparadas pertenecientes al Tipo II, fueron efectuadas por 
Fürtsner y su equipo de trabajo.45 Su estrategia cuenta como paso clave la reacción 
de ciclación de la amido-enona47, inducida por titanio (McMurry). La amido enona 47 
fue preparada a partir de la chalcona comercial 45. El primer paso consistió en la 
transformación de la chalcona 45 a su correspondiente epóxido por reacción con 
peróxido de hidrógeno en medio básico (Esquema 11). El tratamiento del recién 
formado epóxido con hidroxilamina en presencia de eterato de trifluoruro de boro 
condujo al isoxazol 46 en 66%, para los dos pasos. La ruptura del enlace N-O 
mediante una hidrogenación catalizada por paladio, dió como resultado la formación 
de una ceto-enamina que al ser tratada con 2-cloro-2-oxoacetato de metilo se obtuvo 
el compuesto 47 como una mezcla de los isómeros E y Z en una relación de 1:2.5 y 
un rendimiento del 72% para Z-47. El compuesto Z-47 puro se hizo reaccionar con 
titanio/grafito (TiCl3:C8K = 1:2) en DME, consiguiendo así formar el 2-carboximetil-3,4-
bis(4-metoxifenil)pirrol (48) en 52%. El último paso, la N-alquilación del pirrol 48 con 
bromuro de 4-metoxifenacilo (49), condujo al dimetil éter de la lamellarina O (50) en 
21% de rendimiento, en 6 pasos. El posterior tratamiento del dimetil éter de la 
 
 
45 Fürstner, A.; Weintritt, H.; Huppets, A. J. Org. Chem. 1995, 60, 6637-6641. 
 
21 
 
lamellarina O (50) con LDA y posterior tratamiento de la lactona 51 resultante con 
tribromuro de boro condujo al lukianol A (52) en 91% en dos pasos (Esquema 11). 
 
Esquema 11. Sintesis de Fürtsner para la lamellarina O. 
El siguiente ejemplo de la síntesis de un compuesto de origen natural con el 
esqueleto de pirrol 3,4-diarilsustituido es la preparación de la halitulina (57) por 
 
22 
 
Banwell.46 Este alcaloide de origen marino con actividad citotóxica47 fue sintetizado 
mediante un acercamiento distinto a los expuestos con anterioridad, partiendo del 
pirrol ya formado y efectuando acoplamientos C-C mediados por paladio para la 
introducción de los anillos aromáticos. El paso medular, es el acoplamiento tipo Suzuki 
ente dos unidades de 5-bromoquinolina 54 3,4-bis(boropinacolil)pirrol N-TIPS 
protegido 53, el cual fue obtenido a partir de pirrol siguiendo la metodología de 
Muchowski.22 Este paso condujo al 3,4-diarilpirrol 55 en un 29%. Finalmente, la N-
alquilación del pirrol 55 con la previamente formada amina cíclica 5648 llevó a la 
construcción del tetraéter metílico de la halitulina (57) (Esquema 12). 
 
Esquema 12. Síntesis de Bamwell para la Halitulina. 
La lamellarina D (11a), que es el miembro con mayor actividad biológica de las 
lamellarinas del tipo I. Fue preparada por primera vez en 1997 por Iwao y 
colaboradores.49 Su síntesis fue reportada a partir de la 6-ariloxiisoquinolina 58, la cual 
 
 
46 Banwell, M. G.; Bray, A. M.; Edwards, A. J.; Wong, D. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. I 2002, 
1340-1343 
47 Kashman, Y.; Koren-Goldshlager, G.; García G., M. D.; Schleyer, M. Tet. Lett. 1999, 40, 997-
1000. 
48 Banwell M. G.; Bray, A. M.; Edwards, A. J.; Wong, D. J. New J. Chem. 2001, 25, 1347-1350. 
49 Ishibashi, F.; Miyaski, Y.; Iwao, M. Tetrahedron 1997, 53, 5951-5962. 
 
23 
 
fue preparada de acuerdo al método descrito por Battersby y colaboradores.50 La 
estrategia de los autores para la construcción del anillo de pirrol fue a través de la 
ciclación de una sal cuaternaria de amonio 61, la cual fue obtenida a partir del sistema 
poli-cíclico 60 formado por la condensación entre la 6-arilisoquinolina 56 y el benzoato 
metílico 59. El compuesto 60 se hizo reaccionar con bromoacetato de etilo para 
obtener la sal de isoquinolonio 61 deseada. Finalmente, el tratamiento con trietilamina 
y posterior hidrogenólisis de la resultante benciloxi-lamellarina D, condujo al producto 
natural deseado 11a en 16%, en 5 pasos desde la 6-arilisoquinolina 58 (Esquema 13). 
 
Esquema 13. Síntesis de la lamellarina D por Iwao et al. 
Más recientemente, 51 en nuestro grupo de investigación se desarrolló un 
procedimiento que permite la obtención de pirroles 3,4-diarilsustituidos, el cual se basa 
en el uso de succinonitrilos como precursores de compuestos 1,4-dicarbonílicos, los 
cuales al ser tratados sucesivamente con DIBAL y NaH2PO4 conducen a los pirroles 
 
 
50 Batterby, A. R.; Le COunt, D. J.; Garratt, S.; Thrift, R. I. Tetrahedron 1961, 14, 46-53. 
51 Ramírez-Rodríguez, A.; Méndez, J.M.; Jiménez, C.C.; León, F.; Vazquez, A. Synthesis, 2012, 
44, 3321-3327. 
 
24 
 
deseados en rendimientos globales muy buenos. La síntesis de las lamellarinas O 
(12a) y Q (12c) (Esquema 14), se consiguió por este método a partir de la construcción 
del pirrol 66. El tratamiento con cloruro de tricloroacetilo, y posterior reacción con 
exceso de metóxido de sodio, condujo al pirrol 3,4-bis-(4-benciloxifenil)-2-
carboximetilpirrol (67) en 50%. La hidrogenólisis de los éteres de bencilo del pirrol 67 
condujo en rendimiento cuantitativo a la lamellarina Q (12c). La obtención de la 
lamellarina O se llevó a cabo a través de la reacción del pirrol 65 con 2-bromo-4’-
benciloxiacetofenona (80%). Por último, la hidrogenólisis del triéter bencílico de la 
lamellarina O (68), dió como resultado el producto natural 12a en un 25% en 6 pasos 
a partir de materias primas sencillas y comerciales. 
Esquema 14. Síntesis de las lamellarinas O y Q realizada en nuestro grupo de investigación. 
 
 
25 
 
3. Objetivos 
3.1 Objetivo general 
 Explorar la reactividad de los pirroles 3,4-diarilsustituidos no-
simétricos, y su posible uso en la síntesis de moléculas con actividad biológica. 
3.2 Objetivos particulares 
3.2.1 Parte 1 
 Preparar una serie de pirroles 3,4-diaril sustituidos que contengan 
grupos funcionales tanto electrón-donadores como electrón-atractores. 
 Evaluar la reactividad de las posiciones C2 y C5 del anillo de pirrol 
en función de los sustituyentes en los anillos de benceno en las posiciones C3 
y C4, en la reacción de Vilsmeier-Haack. 
 Explorar la reactividad de pirroles 3,4-diarilsustituidos en 
reacciones de oxidación. 
3.2.2 Parte 2 
 Sintetizar la licofelona (ML3000) (15) a partir de un pirrol 3,4-
diarilsustituido. 
3.2.3 Parte 3 
 Sintetizar la lamellarina R (12d) a partir de pirroles 3,4-
diarilsustituidos, mediante reacciones de acoplamiento mediadas por Pd. 
3.2.4 Parte 4 
 Explorar la reacción que experimentan los 2,3-diarilacrilonitrilos 
nitrados, cuando se tratan con cianuro de potasio en presencia de sales de 
amonio. 
 Proponer un mecanismo razonable para esta reacción, con base 
en las evidencias experimentales. 
 
 
26 
 
4. Parte 1. Reactividad de pirroles 3,4-diarilsustituidos no 
simétricos 
4.1 Antecedentes 
4.1.1 Métodos de obtención de pirroles 3,4-disustituidos 
El primer reporte de síntesis de un pirrol 3,4-diarilsustituido fue hecho por 
Mendel Friedman en 1965 como intermedio en la síntesis de octa-arilporfirinas.52 
Cuando el N-acetiliminodiacetato de metilo (70) se condensó con el compuesto 68, en 
presencia NaOMe en MeOH al 10%, se obtuvó el diácido bis-3,4-(4-metoxifenil)pirrol-
2,5-dicarboxílico 71 en 70% de rendimiento (Esquema 15). 
 
Esquema 15. Síntesis de octaporfirinas de Friedman. 
. La descarboxilación de 71 se llevó a cabo en etanolamina a 180 °C durante 
90 minutos, obteniendo en 82% de rendimiento el pirrol 3,4-diarilsustituido 72. Dicho 
pirrol se hizo reaccionar con formaldehído, clorhidrato de dimetilamina y una base para 
 
 
52 Friedman, M. J. Org. Chem. 1965, 30, 859-863. 
 
27 
 
formar el azafulveno correspondiente. El tratamiento con bromuro de étilmagnesio 
condujo a la octa-arilporfirina 73 en 48% de rendimiento (Esquema 15). 
Con el mismo objetivo de sintetizar materias primas para la obtención de 
poliarilporfirinas, Ono y colaboradores exploraron la síntesis de 3,4-arilpirroles por dos 
rutas. 53 La primera, se basaen el trabajo de Fukumoto, 54 y consiste en la 
reducción/dimerización de nitroestireno 74 catalizada por TiCl3 en dioxano acuoso, 
obteniendo el 3,4-difenilpirrol (76) en 50%. La segunda aproximación de los autores 
fue una extensión directa la síntesis de pirroles de Barton/Zard. El nitroestilbeno 76, 
se hizo reaccionar con isocianoacetato de etilo y DBU en THF, obteniendo de esta 
manera el 2-carboxietil-3,4-difenilpirrol (78) en 71% de rendimiento. Por último, la 
descarboxilación de 78 se llevó a cabo en KOH y metanol bajo calentamiento a reflujo, 
obteniendo de esta manera el 3,4-difenilpirrol 76 en 85% de rendimiento (Esquema 
16). 
 
Esquema 16. Sintesis de pirroles 3,4-disustituidos de Barton/Zard. 
 
 
53 Ono, N.; Miyagawa, H.; Ueta, T.; Ogawa, T. J. Chem. Soc., Perkin Trans. I 1998, 1595-1601. 
54 Fukumoto, S. S.; Yoneda, T.; Yamada, H. Heterocycles 1986, 24, 697-702. 
 
28 
 
El primer método permite el acceso a pirroles 3,4-diarilsustituidos en un solo 
paso, aunque con un rendimiento un tanto bajo y está limitado a pirroles con un patrón 
de sustitución simétrico. Por su parte, el segundo método ofrece mayor versatilidad. 
La obtención de nitroestilbenos con distintos sustituyentes aromáticos es fácilmente 
asequible, traduciéndose en una mayor cantidad de pirroles obtenibles por este 
método. 
Posteriormente, en 2009 Li55 y su grupo de trabajo desarrollaron un método 
para la síntesis de N-heterociclos de 5 miembros, mediante el cual pudieron acceder 
a los 3,4-difenilpirroles N-sustituidos 81a y 81b. El método consiste en la doble 
alquenilacion de benzamida (80b) o bencilcarbamida (80a) con 2,3-difenil-1,4-diyodo-
1,3-butadieno 79, catalizado por yoduro de cobre (I). A pesar haber conseguido aislar 
los pirroles deseados en rendimientos moderados (Esquema 17) y que este método 
puede ser aplicado a la síntesis de dihidropirroles y carbazoles, los compuestos 1,4-
dihalogenados necesarios no son comerciales y requieren pasos adicionales para su 
preparación.56 
 
Esquema 17. Aproximacion de Li, et al, para la obtención de pirroles 3,4-diarilsustituidos. 
Un año después, Jia57 logró la obtención de 3,4-diarilpirroles N-sustituidos, 
basándose en reportes previos de homodimerizaciones oxidativas de enaminocetonas 
y enaminoésteres para la obtención de pirroles. 58 , 59 Jia propuso la dimerización 
 
 
55 Li, E.; Xu, X.; Li, H.; Zhang, H.; Xu, X.; Yuan, X., Li, Y. Tetrahedron 2009, 65, 8961-8968. 
56 Xi, Z.; Lui, X.; Lu, J.; Bao, F.; Fan, H.; Li, Z.; Takahashi, T. J. Org. Chem. 2004, 69, 9547-9549. 
57 Li, Q.; Fan, A.; Lu, Z.; Cui, Y.; Lin, W.; Jia, Y. Org. Lett. 2010, 12, 4066-4069. 
58 Koch, D.; Schäfer, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1973, 12, 245-246. 
59 Wang, J. Y.; Liu, S. P.; Yu, W. Synlett 2009, 2529-2533. 
 
29 
 
directa de enaminas formadas in situ vía condensación de un aldehído 82 y una 
feniletilamina 83. Un ejemplo representativo de este método es la construcción del 
pirrol 1,3,4-trisustituido 84 en 59%, el cual fue empleado en la síntesis de la purpurona 
de Steglich (85) (Esquema 18).60 A pesar de emplear materiales de partida simples, 
este método tiene la desventaja de solo poder acceder a pirroles simétricos. 
 
Esquema 18. Metodo de Jia para la obtención de pirroles N-alquil-3,4-diarilsustituidos. 
Por su parte, Yan y Huang 61 exploraron un acercamiento inspirado por el 
trabajo de Jia. Esta estrategia consiste en la condensación de compuestos α-
aminocarbonílicos (84) y aldehídos catalizada por I2. y ZnCl2. A diferencia del ejemplo 
anterior, este acercamiento permite la obtención de pirroles 1,3,4-triarilsustituidos (88), 
de éntre los que se pueden encontrar hasta 31 ejemplos con rendimientos del 42 al 
85% (Esquema 19). A pesar de ser una estrategia útil, es sabido que las α-
aminocetonas suelen reaccionar entre si dando lugar a la formación de pirazinas. 
 
 
60 Steglich, W.; Peschko, C. Tetrahedron 2000, 41, 9477-9481. 
61 Yan, R.; Kang, X.; Zhou, X.; Li, X.; Liu, X.; Xiang, L.; Li, Y.; Huang, G. J. Org. Chem. 2014, 79, 
465-470. 
 
30 
 
 
Esquema 19. Sintesis de pirroles 1,3,4-triarilsustiuidos de Yan y Huang. 
Otro ejemplo de síntesis de pirroles 3,4-diarilsustituios fue publicado en 2012 
por Jiao.62 Esta variante tiene la particularidad de poder discernir entre la formación 
de pirroles 3,4-diarilsustituidos 92 y 2,4 diarilsustituidos 89 al emplear catálisis de 
niquel o cobre, respectivamente (Esquema 20). En el caso en el que se emplea la 
catálisis de niquel, los autores proponen en primer lugar que el NiCl2 cataliza la 
descomposición térmica de la vinilazida para dar lugar a la formación de una 2H-
aziridina. El ataque nucleofílico subsecuente del tautómero enólico del 
arilacetaldehído, a la aziridina, propicia la apertura de ésta, lo que finalmente conduce 
a la formación del pirrol 3,4-diarilsustituido 92 en 60% de rendimiento (Esquema 20). 
 
Esquema 20. Estrategia de Jia et al. para la sintesis de pirroles 2,4-diarilsustituidos y 3,4-
diarilsustituidos. 
 
 
 
62 Chen, F.; Shen, T.; Cui, Y.; Jiao, N. Org. Lett. 2012, 14, 4926-4929. 
 
31 
 
4.2 Estrategia de síntesis del presente trabajo. 
La obtención de los pirroles 3,4-diarilsustituidos se efectuó a través de la 
síntesis de pirroles desarrollada previamente en nuestro laboratorio y que ha sido 
mencionada con anterioridad en la sección 2.4 (Esquema 14). 
A pesar de que los pirroles 3,4-diarilsustituidos no son planos y prefieren una 
conformación de tipo propela (debido a la interacción estérica de los hidrógenos alfa 
al pirrol) propusimos la hipótesis de que la densidad electrónica del núcleo de pirrol 
puede ser afectada por la presencia de algunos grupos electrón-donadores y electrón-
atractores en los anillos de fenilo. En especial, esperamos que pirroles funcionalizados 
en uno de los fenilos con un grupo nitro, desactive preferencialmente la posición del 
anillo de pirrol más cercano a éste y así llevar a cabo reacciones que discriminen entre 
una de las posiciones, ya sea C2 o C5. Para evaluar este efecto, algunos pirroles 3,4-
diarilsustituidos fueron preparados y evaluados frente la reacción de Vilsmeier-Haack 
(VH), Esquema 21. 
 
Esquema 21. Reacción de VH con pirroles 3,4-diarilsustituidos nitrados. 
Si se confirma que los sustituyentes afectan la reactividad de las posiciones C2 
y C5 de estos sistemas pirrólicos, se seleccionará el mejor candidato y se utilizará en 
la síntesis de compuestos con actividad biológica. 
 
 
32 
 
4.3 Discusión y análisis de resultados 
4.3.1 Síntesis de pirroles nitrados 
Con el fin de comprobar si el carácter electrónico de los sustituyentes presentes 
en los anillos de benceno de sistemas pirrólicos 3,4-diarilsustituidos afecta las 
posiciones C2 y C5 del núcleo de pirrol, se planteó como primer objetivo la síntesis de 
los pirroles nitrados 93a y 93b. Esto para evaluar el efecto de un grupo fuertemente 
electrón-atractor en dichos sistemas en reacciones de sustitución electrofílica, siendo 
de especial interés el pirrol cloro/nitrado 95b el cual se planeaba emplear en la síntesis 
del fármaco licofelona (ML3000). 
 
Figura 8. Pirroles Nitrados 93a y 93b. 
 
 
Esquema 22. Síntesis de acrilonitrilos nitrados 99a y 99b. 
Aplicando el método desarrollado en nuestro grupo de trabajo (Sección 2.4, 
Esquema 14), se hizo reaccionar el 4-nitrofenilacetonitrilo (97) tanto con benzaldehído 
(98a) para formar el acrilonitrilo 99a, asi como con 4-clorobenzaldehído (98b) para 
generar el acrilonitrilo 99b (1.2 equivalentes de metóxido de sodio en metanol, a 
temperatura de reflujo durante 2 horas). Desafortunadamente, bajo las condiciones 
tradicionales no se formaron los acrilonitrilos deseados, recuperando solo materiales 
 
33 
 
de partida. Paraobtener el succinonitrilo deseado se exploraron las condiciones 
mostradas en la Tabla 1. 
Tabla 1. Condensación de Knoevenagel entre 97 y 98. 
 
En un primer acercamiento se emplearon bases no nuceofílicas (Experimentos 
1 y 2, Tabla 1). Despues de transcurrido el tiempo de reacción, se observó solo la 
desaparición del fenilacetonitrilo. En este caso en particular es posible que el anión 
formado se estabilice por resonancia con el grupo nitro, disminuyendo su reactividad. 
Saad63 describió un método para la preparación de acrilonitrilos nitrados empleando 
K3PO4 como base. Emulando este método, se colocó a reaccionar 4-
nitrofenilacetonitrlo (97) y los benzaldehídos 98a y 98b con fosfato tribásico de 
potasio, siendo posible el aislamiento de los productos deseados en un rendimiento 
del 91% para 99a y del 95% para 99b (Tabla 1). 
El siguiente paso, la adición-1,4 de cianuro de potasio, se efectuó primero sobre 
el sustrato 99b. De igual forma que en el paso anterior, se observó un comportamiento 
fuera de lo común. Para nuestra sorpresa se aisló el fumaronitrilo 101b en lugar del 
producto esperado 100b. Esta reacción también se presentó con el análogo no 
 
 
63Shar-Saad, A. Molecules 2004, 9, 658-665. 
 
34 
 
clorado. Este fenómeno se continuó explorando y los resultados se discutirán más 
adelante. 
 
Esquema 23. Reacción de acrilonitrilos nitrados con cianuro de potasio y cloruro de amonio. 
Debido a que se requería el succinonitrilo nitrado para continuar con la síntesis 
y a que se demostró que la presencia de grupos nitro en los acrilonitrilos interfiere en 
la adición de cianuro para la formación del succinonitrilo, decidimos cambiar el 
enfoque de síntesis y reducir el grupo nitro al grupo amino, efectuar la adición de 
cianuro de potasio y re-oxidar el amino succinonitrilo al nitro derivado. Asi, el 
acrilonitrilo 99a se redujo al aminoderivado 102 con cloruro de estaño II. La obtención 
del succinonitrilo 103 correspondiente se efectuó bajo condiciones estándar en un 
88% de rendimiento (Esquema 24). 
 
Esquema 24. Ruta alterna para la obtención del pirrol 93a. 
Posteriormente, el succinonitrilo 103 se oxidó con peróxido de hidrógeno en 
medio ácido para obtener el succinonitrilo nitrado 100a en 78% de rendimiento; sin 
 
35 
 
embargo, el paso de la formación del anillo de pirrol 93a no procedió como se 
esperaba y en su lugar se observó la formación de productos de descomposición. 
Creemos que el grupo nitro reacciona con el DIBAL dando lugar a la formación de 
muchos productos alternos. Debido a los resultados poco satisfactorios obtenidos, se 
abandonaron los intentos por obtener el pirrol por esta vía. A su vez, se planteó la 
síntesis de otros pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos para estudiar su 
reactividad. 
 
4.3.2 Síntesis de pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos 
Los pirroles descritos en la Tabla 2 solo contienen funciones activantes. Esto 
debido a que los grupos electrón-atractores no son compatibles con las condiciones 
para la formación del pirrol. El único grupo electrón-atractor compatible con las 
condiciones de reacción, al cual se tenía acceso, fue el átomo de cloro (pirrol 104a), 
el cual, además, está convenientemente presente en la estructura de la licofelona (15). 
Tabla 2. Pirroles 2,4-diarilsustituidos no simétricos preparados. 
 
Si dichos grupos afectan la naturaleza electrónica de las posiciones C2 y C5, 
ya sea por un efecto de resonancia o inductivo, y nuestra hipótesis es correcta, debe 
existir un mayor grado de regio-selección inducida por el grupo dimetilamino, seguido 
de los metoxilos, siendo de muy particular interés comparar la reactividad de los 
pirroles 104d y 104e. Con el fin de poder acceder al pirrol nitroderivado, se preparó el 
análogo N-Boc protegido para luego efectuar una oxidación sobre el grupo amino 
 
36 
 
desprotegido. La síntesis de todos ellos se llevó a cabo sin mayores contratiempos 
siguiendo la metodología ya establecida. Los resultados para la condensación de 
Knoevenagel se resumen en la Tabla 3, para la adición de cianuro de potasio en la 
Tabla 4 y por último los resultados de la formación de los pirroles corresponden a la 
Tabla 5. 
Tabla 3. Síntesis de acrilonitrilos 107a-f. 
 
Por su parte, todos los pirroles fueron preparados sin mayores contratiempos y 
con rendimientos globales muy buenos. Sin embargo el análogo N-Boc protegido fue 
el que presentó los rendimientos más bajos. Es bien sabido por ejemplo, que algunos 
carbamatos son reducidos en presencia de DIBAL, lo cual explica el rendimiento del 
pirrol 104c (23% de rendimiento). 
 
 
 
 
 
37 
 
Tabla 4. Síntesis de succinonitrilos 108a-f. 
 
Es notable que los pirroles que contienen los grupos con menor carácter 
electrón-donador 104a y 104f, fueron los que se obtuvieron en el mayor rendimiento 
en cada una de las etapas (Tablas 3, 4 y 5). 
Tabla 5. Síntesis de pirroles 104a-f. 
 
 
38 
 
4.3.3 Reacciones de Vilsmeier-Haack sobre pirroles 3,4-diarilsustituidos 
no simétricos. 
Una vez que se llevó a cabo la síntesis de los pirroles, se procedió al tratamiento 
de estos bajo condiciones de la reacción de Vilsmeier-Haack (VH) y comprobar si los 
sustituyentes en los anillos de benceno influyen significativamente en la reactividad 
del núcleo de pirrol. La elección de esta reacción en específico para probar nuestra 
hipótesis, fue con la idea de emplear los 2-carbonilpirroles resultantes, como 
intermedios en la síntesis de la licofelona y otras moléculas con actividad biológica. 
Los pirroles 104a, 104d y 104f, fueron tratados con POCl3 en DMF anhídra 
como disolvente. Al concluir la reacción, se analizaron muestras de los crudos de 
reacción por RMN 1H y se determinó la relación isomérica por la integración de las 
señales de los aldehídos recién formados. 
Tabla 6. Formilación de Vilsmeier-Haack. 
 
Se puede observar en la Tabla 6, que solo se generó un ligero exceso de uno 
de los dos isómeros (de los cuales no se tiene evidencia experimental para efectuar 
su asignación). Si bien el exceso no es significativo, deja patente la factibilidad de 
poder diferenciar ambas posiciones. Se sabe que la reacción de VH es susceptible a 
efectos estéricos sobre la sal de Vilsmeier, por lo que se diseñó un experimento en el 
 
39 
 
cual empleamos N-acetilmorfolina en lugar de DMF, para así, generar un reactivo de 
VH más voluminoso y procurar que la reacción ocurriera más lentamente, esperando 
lograr un mayor grado de regio-selección. Adicionalmente, decidimos emplear el 
aminopirrol 104c, dado que el grupo dimetilamino tiene el mayor carácter donador de 
entre los pirroles preparados (Esquema 24). 
 
Esquema 25. Acetilación de Vilsmeier-Haack del pirrol 104c. 
En efecto, como se había anticipado, el incremento en el impedimento estérico 
del reactivo de VH, sumado al mayor carácter electrón-donador del grupo dimetilamino 
lograron disminuir la rapidez de la reacción lo suficiente para que se observara la 
formación preferente de un regioisómero. En la Figura 9 se muestra un espectro de 
RMN 1H de la mezcla de los regioisomeros 110c, donde se observa la aparición de 
dos señales duplicadas alrededor de 2 y 3 ppm, las cuales corresponden a cada uno 
de los regioisomeros formados. Las señales en 2.99 y 2.86 ppm corresponden a los 
metilos de la amina, mientras que las señales 2.01 y 1.93 ppm corresponden al acetilo 
recién introducido. Los cocientes de las integraciones para las señales duplicadas, en 
ambos casos, arrojaron una proporción cercana de 2:1. Inspirados por estos 
resultados se preparó un análogo al pirrol 104c, en el que se reemplazó el grupo 
dimetilamino por dibencilamino, con la finalidad que la amina puediera ser fácilmente 
desprotegida para su posterior transformación (Esquema 26). 
 
40 
 
 
Figura 9. Espectro de RMN 1H de la mezcla110c. 
 
N
H
NBn2
104g
NBn2
CN
CHO
+
111 98a
1) MeONa/MeOH
2) KCN/NH4Cl, DMF/H2O
3) a) DIBAL, tolueno
 b) Na2HPO4
 
Esquema 26. Obtención del pirrol 116g. 
El 4-(N,N-dibencilamino)fenilacetonitrilo necesario para la preparación del pirrol 
104g, fue obtenido a partir de 4-aminofenilacetonitrilo (111) y bromuro de bencilo. La 
preparación de este intermedio resultó ser no trivial; se probaron distintas condiciones 
antes de poder acceder al él en buenos rendimientos. El primer experimento que se 
hizo, consistió en tratar 112 con carbonato de potasio anhidro en DMF, se aisló el 
producto de dibencilación (113) en un 60%. Se sabe que las aminas aromáticas son 
considerablemente menos nuceofílicas debido a que el par de electrones libre del 
 
41 
 
átomo de nitrógeno está comprometido en resonancia con el arilo. Singh y col.64 
reportaron la alquilación de aminas aromáticas en agua surfactada y carbonato de 
sodio con muy buenos rendimientos, esta metodología permite preparar los productos 
de mono, di y tri sustitución, dependiendo de la cantidades estequiométricas, tanto de 
la base como del agente alquilante. Siguiendo esta metodología, se preparó el 
fenilacetonitrilo 111 en 92% de rendimiento (Tabla 7). 
Tabla 7. Síntesis de fenilacrilonitrilo 111. 
 
Una vez obtenido el compuesto 111 en cantidades adecuadas, se procedió a 
la síntesis del pirrol 104g antes mencionado, siguiendo la metodología ya establecida, 
aislándolo en un 69% de rendimiento en 3 pasos (Esquema 27). 
Tras la obtención del nuevo pirrol 104g, tanto éste como los otros pirroles 
preparados con anterioridad fueron sujetos a las condiciones de VH, con la diferencia 
de que se sustituyó la N-acetilmorfolina por dimetilacetamida, para generar un 
intermedio de VH mas reactivo. Así mismo, los crudos de reacción se percolaron en 
SiO2 con el fin de retirar los regio-isómeros del resto de componentes de la mezcla de 
reacción y poder efectuar una integración más limpia y precisa de las señales de la 
 
 
64 Singh, C. B.; Kavala, V.; Samal, A. K.; Patel, B. K. Eur. J. Org. Chem. 2007, 1369-1377. 
 
42 
 
mezcla de regio-isómeros, para asi tener una medición más certera de la relación 
isomérica (Tabla 8). 
 
Esquema 27. Síntesis del pirrol 104g. 
Como se esperaba, el pirrol 104g tuvo un resultado similar al visto el aminopirrol 
104c. Sin duda es notoria la tendencia que existe entre la relación isomérica y los 
diferentes grupos presentes en los pirroles. 
Tabla 8. Acetilación de Vilsmeier-Haack de 104. 
 
 
43 
 
Según se puede apreciar en los resultados de la Tabla 8, es interesante hacer 
notar que el átomo de cloro, un grupo desactivante, tenga el mismo efecto que el grupo 
metilo. Es notable también que en el caso de los pirroles 104d y 104e, mientras que 
104d fue el ejemplo en el que mayor regioseleccion se obtuvo, su isómero el pirrol 
104e arrojó resultados parecidos a los pirroles 104a y 104f. Lo anterior indica que la 
reactividad de las posiciones C2 y C5 del anillo de pirrol de pirroles 3,4-diarilsustituidos 
no solo esta gobernada por efectos electrónicos si no también estéricos, ya que si se 
tratara solo de un efecto de resonancia, el pirrol 104e debería reaccionar con mayor o 
igual regioselectividad que aquel que está más lejano al núcleo de pirrol (104d). Dada 
la distribución de los anillos de benceno en el núcleo pirrólico, es de esperarse que la 
conjugación del anillo de pirrol con los fenilos sea parcial y esté favorecida la 
conjugación de solo uno de ellos. De esta manera, creemos la regio-selección 
obedece más a efectos estéricos y conformacionales que a la conjugación de los 
anillos de benceno. 
 
Esquema 28. Sintesis de pirrol 116 y acetilación de VH. 
 
44 
 
Tomando en cuenta lo anterior, se preparó el pirrol 117, el cual contiene un 
átomo de cloro en un anillo de benceno y el grupo dibencilamino en el otro y verificar 
si se sigue observando la misma tendencia (Esquema 28). 
El pirrol 116 fue preparado en 71% de rendimiento en 3 pasos. Posterior a su 
aislamiento, fue sometido a las mismas condiciones que los pirroles 104a-g (Esquema 
28). En la Figura 10, se muestra un espectro de RMN 1H de la mezcla de los productos 
de reacción 117. Si tomamos en cuenta las integraciones de las señales en 2.02 y 
1.92 ppm (que corresponden al recién introducido acetilo) veremos que la proporción 
isomérica de 1: 0.18, es decir alrededor de 85:15, después de ser tratado con el 
reactivo de VH. 
 
Figura 10. Espectro de RMN 1H de la mezcla de productos 117. 
Los resultados obtenidos hasta ahora, confirman nuestra hipótesis al demostrar 
que la presencia de distintos grupos en los anillos de benceno de pirroles 3,4-
diarilsustituidos, modifican la reactividad de las posiciones C2 y C5 del núcleo pirrólico 
 
45 
 
de estos sistemas. Aunque no contamos evidencia que demuestre fehacientemente 
cual es el efecto preominante que lo ocasiona, la evidencia recolectada indica que 
tanto el efecto estérico asi como el de inducción gobiernan la reactividad de las 
posiciones C2 y C5. 
 
4.3.4 Reacciones de oxidación de pirroles 3,4-diarilsustituidos no 
simétricos. 
A la par de los experimentos realizados con electrófilos, se planteó la 
posibilidad de efectuar reacciones de acoplamiento oxidativo entre los anillos de 
benceno de pirroles 3,4-diarilsustituidos, con el fin de explorar la síntesis de sistemas 
isoindólicos tetra fusionados. Wang y colaboradores, 65 reportaron recientemente 
reacciones de acoplamiento oxidativo entre los anillos de benceno del 2,3-
bisarilacrilato de metilo (118) cuando se hace reaccionar con m-CPBA y FeCl3 anhídro 
como catalizador (Esquema 29). Si bien, los pirroles preparados en el presente trabajo 
no son electrónicamente iguales a 118, la cercanía de los anillos de benceno en 
pirroles 2,3-diarilsustituidos atrajó nuestra atención. 
Como se contaba con una cantidad adecuada del pirrol 66, este fue el pirrol que 
se seleccionó para efectuar las pruebas del acoplamiento oxidativo. Se hizo 
reaccionar el pirrol benciloxilado 66 siguiendo cuidadosamente el procedimiento 
reportado (Esquema 29b). Luego de una hora de iniciada la reacción se confirmó por 
C.C.F. la formación de un producto distinto al material de partida. Este producto a 
pesar de tener poca adsorción de UV de banda corta, mostró ser ópticamente activo 
bajo irradiación UV de banda larga. El producto se aisló por extracción del seno de 
reacción y se purificó por cromatografía de columna, aislando el 17% de la masa 
inicial. 
 
 
65 Wang, K.; Lü, M.; Yu, A.; Zhu, X.; Wang, Q. J. Org. Chem. 2009, 74, 935-938. 
 
46 
 
 
Esquema 29. Acoplamiento oxidativo del pirrol 66. 
El análisis de los espectros de RMN 1H y 13C de la muestra pura, reveló que los 
anillos de benceno se preservaron intactos. También reveló la presencia de un 
carbonilo de éster o amida. Por último, el análisis del espectro de masas de una 
muestra del producto de la reacción del pirrol 66, reveló la formación de la 
correspondiente maleimida 3,4-diarilsustituida 121 en un 18% de rendimiento 
(Esquema 30). 
 
Esquema 30.Oxidación del pirrol 64 a la maleimida 122. 
A pesar de haber aislado un producto en 18%, aún queda resolver el destino 
del resto de material de partida. En 2013 Stepien18 reportó la síntesis de 
bis(fenantropirroles) via una oxidación de Scholl a partir de 2-etoxicarbonilpirroles 3,4-
diarilsustituidos empleando FeCl3, en donde se observó no solo el acoplamiento intra-
molecular sino también el intermolecular (Esquema 31a). De manera similar, es 
 
47 
 
probable que en nuestro caso, el resto de material de partida haya reaccionado en las 
posiciones 2 y 5 dando lugar a la formación de polímeros como 123 (Esquema 31b). 
Con el fin de evitar esta reacción no deseada, se protegió en grupo amino del pirrolcon cloruro de trifluoroacetilo, con la finalidad de disminuir la densidad electrónica del 
anillo de pirrol y por consecuencia la reactividad de éste y forzar el acoplamiento 
oxidativo entre los anillos de benceno. A pesar de las nuevas precauciones tomadas, 
cuando se hizo reaccionar el pirrol 66 bajo las mismas condiciones, se observó 
material de partida y trazas de la maleimida correspondiente. 
 
Esquema 31. Oxidacion de pirroles con FeCl3. 
A pesar de no haber obtenido el isoindol deseado, el fenómeno de formación 
de las maleimidas es sumamente interesante, ya que algunas poseen propiedades de 
 
48 
 
actividad óptica no lineal66 y actividades fotoquímicas.67 Con el fin de incrementar el 
rendimiento de la maleimida, se realizaron diversos experimentos en los cuales se 
varió la fuente de oxígeno, así como el catalizador metálico. Sorprendentemente 
cuando se empleó CuI y N.N’-dimetil-1,2-diaminociclohexano (124) como ligante, en 
presencia de oxígeno, se aisló en 30% de la maleimida ahora buscada. Adicional al 
experimento con el ligante 124, se llevaron a cabo experimentos con etilendiamina y 
N,N-dimetiletilendiamina con la hipótesis de que el cambio aumentara el rendimiento 
de reacción. Desafortunadamente, solo se aisló el material de partida en ambos casos. 
Tabla 9. Oxidación de 66 a la maleimida 121. 
 
 
 
66 Yeh, H-C.; Wu, W-C.; Chen, C-T. Chem. Commun. 2003, 404-405. 
67 Thale, P. B.; Borase, P. N.; Shankarling, G. N. Dalton Trans. 2015, 44, 13947-13954. 
 
49 
 
Es notable que a pesar de haber formado el producto de oxidación, el pirrol 66 
no reaccionó más allá del 30%. Este resultado sugiere que pirroles 3,4-diarilsustituidos 
son resistentes a agentes oxidantes empleados. Bajo esta premisa, decidimos 
preparar el pirrol nitrado 93a a partir de la desprotección de la amina del pirrol 104g y 
su posterior oxidación con 4 equivalentes de m-CPBA, siguiendo un método reportado 
en la literatura68 (Esquema 32) 
 
Esquema 32. Obtencion del pirrol nitrado 95a. 
 
Como se esperaba, el núcleo de pirrol permaneció intacto y permitió la 
oxidación de la amina al grupo nitro, permitiendo el acceso a este pirrol. Sin embargo, 
la necesidad de efectuar dos pasos más para poder obtenerlo, hizo que 
descartásemos este pirrol para emplearse en futuros experimentos. 
 
 
 
68 Liu, J.; Li, J.; Ren, J.; Zeng, B-B. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 1581-1584. 
 
50 
 
4.4 Conclusiones: 
 Se encontró que las condiciones de reacción de nuestro metodo de obtencion 
de 3,4-diarilpirroles no son compatibles con compuestos nitrosustituidos, por lo 
tanto no fue posible preparar algún pirrol sustituido con un grupo nitro. 
 Se sintetizaron 7 nuevos 3,4-diarilpirroles no simétricos, en rendimientos 
globales del 30 al 63%. 
 Se demostró que los grupos electrón-donadores presentes en los anillos de 
benceno de sistemas pirrólicos 3,4-diarilsustituidos, afectan de manera 
suficiente la densidad electrónica en el nucleo de pirrol para diferenciar la 
reactiviad de las posiciones C2 y C5 frente a electrófilos. 
 A pesar de no haber podido obtener el isoindol 120 a partir de pirroles 3,4-
diarilsustituidos, se obtuvó la maleimida 121 3,4-diarilsustituida en 30% de 
rendimiento. Los resultados obtenidos en estos experimentos nos indican que 
estos sistemas pirrólicos son particularmente estables bajo condiciones 
oxidantes fuertes. 
 
 
51 
 
5. Parte 2. Estudios sobre la síntesis de la licofelona. 
5.1 Antecedentes 
5.1.1 Licofelona, historia y actividad biológica. 
Los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINEs), son los principales 
agentes terapéuticos para el tratamiento de los síntomas de artritis y osteoartritis. Estos 
fármacos exhiben su principal actividad farmacológica como inhibidores de enzimas 
COX, las cuales catalizan la generación de prostaglandinas y tromboxano. Se conocen 
dos isoformas de las enzimas COX: COX-1 y COX-2. 69 La enzima COX-1 está 
principalmente involucrada con funciones fisiológicas, mientras que la COX-2 juega un 
papel importante en la inflamación crónica y aguda.70 
La inhibición de las rutas de COX-1 y COX-2, consecuentemente inhibe la 
conversión de ácido araquidónico a prostaglandinas.71 Sin embargo, los principales 
inconvenientes del uso de fármacos AINEs son sus severos efectos secundarios como 
ulceración gastrointestinal y broncoaspiración 72 Se cree que estos síntomas 
secundarios están relacionados con el metabolismo de las prostaglandinas, las cuales 
poseen un efecto gástrico citoprotector y antisecretor.73 Así, un descenso en el nivel de 
prostaglandinas originado por la inhibición de la enzima COX, podría interferir con este 
mecanismo protector. Una segunda causa es la llamada derivación de los leucotrienos, 
metabolitos del ácido araquidónico formados por la enzima 5-LOX. La inhibición de la 
enzima COX incrementa el metabolismo del ácido araquidónico vía la ruta del 
leucotrieno. Se ha reportado que los peptidoleucotrienos LTC4, -D4 y –E4 son potentes 
broncocosntrictores 74 y que LTB4 juega un papel patofisiológico importante en el 
 
 
69 Vane J. R. Nat New Biol. 1971; 231, 232-235. 
70 Katori M. M. Inflamm Res 2000, 49, 367-92. 
71 Lombardino, J.G. Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs ; Wiley Interscience, John Wiley & Sons, 
New York, 1983. 
72 Amadio, P.; Cummings, D.M.; Amadio, P. Postgrad. Med. 1993, 93, 73-97. 
73 Cryer, B.; Feldmann, M. Arch. Intern. Med. 1992, 152, 1145-1155. 
74 Bisgaard, H. Leucotrienes and Prostaglandines in Asthma. Allergy 1984, 39, 413-420. 
 
52 
 
desarrollo de ulceración gástrica.75 Para solventar las complicaciones de los fármacos 
AINEs, se han planteado varias soluciones. Una de ellas son fármacos AINEs que 
disminuyan la inhibición de COX-1, mientras que retengan la actividad contra COX-
2.76,77,78 Otra posibilidad para evitar el daño gástrico por el uso de AINEs, ha sido el 
desarrollo de nuevos fármacos antiinflamatorios que inhiban tanto la ruta de la enzima 
COX y 5-LOX. La inhibición de la enzima 5-LOX podría incrementar el metabolismo del 
ácido araquidónico, reduciendo el daño gástrico y la broncoaspiración. 79 , 80 La 
licofelona, un derivado de pirrolizidina, es el más avanzado de estos compuestos, 
siendo un potente y bien balanceado inhibidor dual de las enzimas COX y 5-LOX. La 
actividad antiinflamatoria y analgésica de la licofelona ha sido demostrada en estudios 
preclínicos y clínicos.81,82 
5.1.2 Síntesis reportadas para la licofelona 
El primer ejemplo que se revisará en la síntesis de la licofelona (15), fue descrito 
por Laufer y colaboradores15 y se deriva del método de preparación de 2,3-dihidro-1H-
pirrolizidinas de Danhardt y Obergrusberger.83,84 Esta estrategia sintética se fijó como 
objetivo en la construcción del núcleo d 6,7-diarilpirrolizidina 131, a través de la ciclación 
tipo Hantzsch de 2-bencil-4,4-dimetil-1-pirrolina (129) y bromuro de 4-fenacilo (130). El 
primer paso es la obtención de la 2-bencil-4,4-dimetil-1-pirrolina (131), para lo cual, 
primero se trató neopentilglicol (125) con cloruro de tionilo en diclorometano para 
obtener el sulfito cíclico 126. Este último se hizo reaccionar con cianuro de sodio en 
DMSO. Una vez efectuada la apertura del sulfito. Una hidrólisis acida de éste dio como 
 
 
75 Asako, H.; Kubes, P.; Wallace, J.; Gaginella, T.; Wolf, R.E.; Granger, N. Am. J. Physiol. 1992, 
262, G 903-G 908. 
76 Katori M, Majima M. Inflamm Res 2000, 49, 367-92. 
77 Langman MJ, Jensen DM, Watson DJ, Harper SE, Zhao PL, Quan H JAMA 1999, 282, 1929-
1933. 
78 Mitchell JA, Warner TD. Br J Pharmacol 1999, 128, 1121-1132. 
79 Kuehl, F.A.; Daugherty, H.W.; Ham, E.A. Biochem. Pharmacol. 1984, 33, 1-5. 
80 J.L. Wallace, L. Carter, W. McKnight, S. Tries, S. Laufer, Eur. J. Pharmacol.1994, 271, 525. 
81 Laufer S, Tries S, Augustin J, Dannhardt G. Arzneimittelforschung/Drug Res. 1994, 44, 629–636. 
82 Laufer, S.Inflammopharmacology, 2001, 9, 101-106. 
83 Dannhardt, G.; Lehr, M.. Arch.Pharm. (Weinheim,Ger.) 1988, 321, 159–162. 
84 Dannhardt, G.; Lehr, M. Arch. Pharm. (Weinheim, Ger.) 1988, 321, 545–549. 
 
53 
 
resultado el 4-hidroxibutironitrilo 127. El tratamiento del alcohol 127 con cloruro de 
tionilo y piridina condujo al 4-clorobutironitrilo (128). Por último, el 4-cloro butironitrilo se 
hizo reaccionar en presencia de bromuro de bencilmagnesio en diétil éter a -20 °C, 
aislando 23% de la 2-bencil-4,4-dimetil-1-pirrolina 129 (Esquema 33). 
 
Esquema 33. Sintesis de la licofelona reportada por Laufer et al. 
Una vez obtenida la bencil-1-pirrolina 129, se construyó el sistema pirrolizidínico 
entre esta última y bromuro de 4-clorofenacilo (130). El anillo de 2,3-dihidropirrolizidina 
resultante reaccionó con diazoacetato de etilo y Cu0 como catalizador. Finalmente, la 
hidrólisis básica del éster formado en el paso previo, condujo a la licofelona (15) en 
siete pasos y en un rendimiento global del 0.5% desde neopentilglicol (Esquema 33). 
Años más tarde Cossy y Belotti85 reportaron una síntesis de pirrolizidinas a partir 
de 3-cloropropenilbenceno (132), utilizando como pasó clave, una reacción de 
termociclación del amino éster ɷ-acetilénico 135 (Esquema 34). 
 
 
85 Cossy, J.; Belotti, D. J. Org. Chem., 1997, 62, 7900-7901. 
 
54 
 
 
Esquema 34. Sintesis de Cossy de la licofelona. 
El tratamiento del cloruro 132 con isobutiraldehído bajo catálisis básica por 
transferencia de fases, en presencia de una cantidad catalítica de yoduro de sodio, 
condujo al aldehído 133 en 90% de rendimiento. La aminación reductiva del aldehído 
133 con clorhidrato del glicinato de metilo (134) condujo al amino éster ɷ-acetilénico 
135 en 80%. El paso clave de esta síntesis consistió en la ciclación térmica del 
compuesto 135 al ser calentado a 150 °C en presencia de 1 eq. de ácido piválico. La 
cadena acetilénica de la licofelona fue introducida por la acilación de la pirrolizidina 136 
con oxalato de dietilo (137) en condiciones básicas. La dicetona resultante 138 se 
presentó completamente enolizada. Después del tratamiento del enolato de sodio de 
138 con N-fenilbistrifluorometansulfonamida, el triflato 139 resultante se hizo reaccionar 
con ácido 4-clorofenil bóronico en condiciones de Suzuki (74% en dos pasos). 
Finalmente, la reducción del compuesto 140 condujo al éster metílico de la licofelona 
(90%), la cual tras ser saponificada condujo a la licofelona (15) en un 77% (19% global 
en 8 pasos). 
 
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5.2 Estrategia de síntesis. 
Parte del objetivo general del presente trabajo doctoral es la aplicación de la 
metodologia desarrollada para obtener pirroles 3,4-diarilsustituidos no simétricos para 
la síntesis de compuestos bioactivos, concretamente la licofelona (15). Para lograr este 
objetivo, se propuso la siguiente estrategia de síntesis, la cual parte del 2-acetilpirrol 
(110g) y posterior transformación de éste, tomando como base los resultados 
expuestos en el capítulo 4. 
 
Esquema 35. Ruta propuesta para la síntesis de la licofelona (15). 
La ruta sintética propuesta parte de la mezcla de productos de acetilación del 
pirrol dibencilado (104g), sometiendo a estos bajo condiciones de reacción de 
Willgerodt-Kinder, para obtener la tioamida 141 correspondiente, seguido de la 
formación del anillo de pirrolizidina 143 y finalizar con la hidrólisis de la tioamida 
formada en la reacción de Willgerodt (Esquema 35). 
 
 
 
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5.3 Discusión y análisis de resultados 
5.3.1 Formación de la cadena acetilénica. 
Para la primera transformación, se diseñaron experimentos basados en aquellos 
realizados por Turner y col.,86 quienes hicieron reaccionar acetil derivados aromáticos 
con azufre (S8) en DMF a 200 °C, seguido de una hidrólisis básica para obtener el ácido 
correspondiente. Cuando efectuamos la reacción, ésta no se llevó a cabo, dando lugar 
solo a la recuperación parcial del material de partida (Tabla 10). 
Tabla 10. Reacción de Wilgerodt-Kindler. 
 
Mojtahedi 87 describió que en sistemas pirrólicos la reacción se ve poco 
favorecida y que de hecho la hidrólisis no se lleva a cabo. Bajo condiciones más 
drásticas, (incremento de tiempo y temperatura de reacción), la reacción no se llevó a 
cabo. En el mejor de los casos, se apreció la desaparición completa de materia prima 
 
 
86 Tuner, D.L., J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 3961–3962. 
87 Mojtahedi, M, M., Alishiri, A., Abaee, M. S., Phosphorus, Sulfur and Silicon 2011, 186, 
 1915-1915 
 
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sin el menor rastro de la formación de algún producto (por medio de un análisis por 
cromatografía en capa fina). 
Después de reiterados intentos fallidos, decidimos replantear la estrategia 
sintética, enfocándonos primero en la formación del ciclo de pirrolizidina para la 
posterior introducción de la cadena acetílica por medios ya establecidos en síntesis de 
la licofelona previamente reportadas. 
5.3.2 N-alquilación de pirroles 3,4-diarilsustituidos 
La nueva estrategia para la construcción de la licofelona, se centró en la síntesis 
del ciclo de pirrolizidina a partir de alguno de los pirroles preparados previamente. En 
las síntesis reportadas para la licofelona se emplea neopentilglicol como bloque de 
construcción para la obtención de los materiales de partida. De manera análoga a este 
reporte, empleamos neopentilglicol para preparar fácilmente compuestos que sirvan a 
nuestro propósito. Inicialmente, se preparó el ditosilato del neopentilglicol 145 
(aislándolo en 50% de rendimiento) y se hizo reaccionar con el pirrol 104g en presencia 
de distintas bases (Tabla 11). 
Tabla 11. Reacción de pirrol 104g con ditosilato de neopentilglicol. 
 
 
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En un primer ensayo, el pirrol 104g se hizo reaccionar con NaH en DMF anhídra, 
seguido de la adición controlada de un exceso de 1,3-neopentilditosilato; sin embargo, 
después de 16 h de reacción, no se observó la formación de producto alguno, 
recuperando los materiales de partida. De igual manera, el pirrol 104g se trató tanto 
con reactivos de organolítio y Grignard para generar el anión de éste por abstracción 
de un protón, y poder desplazar nucleofílicamente a un tosilo para formar ya sea el 
producto de N- o C-alquilación. Desafortunadamente, no se pudo aislar ninguno de los 
productos deseados, por lo que se decidió reemplazar el 1,3-neopentilditosilato de 145 
por el 1,3-diyodo-2,2-dimetilpropano (147), preparado a partir de neopentilglicol por 
tratamiento con trifenilfosfina/yodo/imidazol en 70% de rendimiento. 
Tabla 12. N-alquilación del pirrol 104g con 1,3-diyodo-2,2-dimetilpropano 
 
Se repitieron los experimentos descritos anteriormente, esta vez con el 
compuesto 147 recién sintetizado. A pesar de que se registraron resultados negativos 
en cuanto al uso de reactivos organometálicos, fue posible acceder al compuesto de 
interés en 62% de rendimiento cuando se utilizaron 2 equiv de NaH en DMF anhídra y 
un exceso del compuesto diyodado. Se realizaron experimentos para optimizar las 
condiciones de reacción, modificando la carga de hidruro de sodio, rapidez de adición 
de reactivos y la concentración de las reacciones. De esta manera, se pudo 
incrementar el rendimiento a un máximo de 72% (Tabla 13, Experimento 10). 
 
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En vista de que el siguiente paso en la construcción del ciclo de pirrolizidina 
puede dar lugar a una mezcla de pirrolizidinas (según se cicle en C2 o C5), sin saber 
cuál se formaría en mayor proporción, se tomó la decisión de efectuar la reacción de 
N-alquilación del pirrol 116, obteniendo el pirrol 148b en 70% (Esquema 36). 
Tabla 13. Optimización de la reacción de N-alquilación del pirrol 116g.