Sntesis-y-actividad-antioxidante-de-compuestos-ferrocenlicos

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 
SÍNTESIS Y ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE 
COMPUESTOS FERROCENÍLICOS 
 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
QUÍMICO DE ALIMENTOS 
P R E S E N T A: 
ANDRÉS BORJA MIRANDA 
 
 
 
 
 
 
 
 MÉXICO D.F AÑO 2014 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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JURADO ASIGNADO: 
 
 
PRESIDENTE: Profesor: José Manuel Méndez Stivalet 
VOCAL: Profesora: Ana Adela Sánchez Mendoza 
SECRETARIO: Profesor: Marcos Martinez García 
1er. SUPLENTE: Profesor : Hiram Fernando Ramírez Cahero 
2do. SUPLENTE: Profesora: Maria Rosa González Tepale 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: Instituto de Química UNAM, 
Laboratório 6, edifício C. 
 
 
 
 
______________________ 
Asesor 
Dr. Marcos Martínez García 
 
 
 
 
_______________________ 
Sustentante 
Andrés Borja Miranda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Página 
Introducción …………………………………………………………………… 1 
1. Antecedentes…………………………………………………………………. 2 
 1.1 Ferroceno……………………………………………………………………. 2 
1.1.1 Síntesis ………………………………………………………………… 3 
1.1.2 Propiedades químicas………………………………………………… 4 
1.1.3 Aplicaciones………………………………………………………………5 
1.1.4 Sales de transferencia de carga: Materiales Conductores y 
Magnéticos………………………………………………………………. 5 
1.1.5 Polímeros que contienen ferroceno…………………………………… 6 
1.1.6 Derivados de ferroceno en medicina………………………………….. 7 
2. Antioxidantes…………………………………………………………………….8 
2.1 Antioxidantes naturales…………………………………………………......13 
2.2 Antioxidantes sintéticos……………………………………………………...17 
2.3 Estrés oxidativo y Actividad Antioxidante…………………………………19 
2.4 Técnicas para determinar Actividad Antioxidante………………………..21 
2.4.1 Actividad atrapadora de radicales: Ensayo de DPPH y ABTS……...22 
2.4.2 Ensayos de actividad antioxidante que involucran a un oxidante 
que no es necesariamente un pro-oxidante: FRAP………………….23 
2.4.3 TEAC , ORAC y TRAP…………………………………………………. 24 
2.4.4 Ensayos de inhibición de peroxidación de lípidos: TBARS………..26 
3. Objetivo General………………………………………………………………..28 
3.1 Objetivos particulares……………………………………………………….28 
4. Hipótesis…………………………………………………………………………28 
5. Metodología experimental y resultados……………………………………29 
5.1 Equipo utilizado……………………………………………………………... 29 
5.2 Reactivos y disolventes……………………………………………………..30 
5.3 Desarrollo experimental……………………………………………………..31 
5.3.1Síntesis de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona………………………...31 
5.3.2Síntesis de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona………………….32 
5.3.3 Síntesis de 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona…………...33 
5.3.4 Síntesis de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diol………………………….34 
5.3.5 Síntesis de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol…………………… 35 
5.3.6 Síntesis de 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diol……………...36 
 
 
6. Discusión de resultados……………………………………………………….38 
 6.1 Síntesis de dicetonas ferrocenílicas……………………………………38 
 6.1.1Síntesis de la 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona……………………..38 
 6.1.2Síntesis de la 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona……………….42 
 6.1.3Síntesis de la 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona………..43 
 6.2 Síntesis de dioles ferrocenílicos…………………………………………..45 
 6.2.1 Síntesis del 3-ferroceniliden pentano-2,4-diol………………………. 45 
 6.2.2 Síntesis del 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol………………...47 
 6.2.3 Síntesis del 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diol……………48 
6.3 Pruebas de actividad antioxidante …………………………………………50 
 6.3.1 DPPH……………………………………………………………………..50 
 6.3.2 TBARS…………………………………………………………………….53 
6.4 Prueba de Citotoxicidad………………………………………………………57 
7. Conclusiones……………………………………………………………………. 59 
8. Bibliografía………………………………………………………………………..60 
9. Anexos…………………………………………………………………………....65 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABREVIATURAS 
ºC Grado centígrado 
13C Carbono 13 
AcOEt Acetato de Etilo 
CH2Cl2 Diclorometano 
THF Tetrahidrofurano 
1H Hidrógeno 1 
IR Infrarrojo 
Mmol Milimol 
MHz Mega Hertz 
nm nanómetro 
ppm partes por millón 
RMN Resonancia Magnética Nuclear 
UV-vis Ultravioleta- Visible 
ERO Especies Reactivas de Oxígeno 
ERN Especies Reactivas de Nitrógeno 
ABTS 2,2-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-ácido sulfónico) 
DPPH 2,2-difenil-1-picrilhidrazil 
TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity 
FRAP Ferric Reducing Absorbance Capacity 
ORAC Oxygen Radical Absorbance Capacity 
TBARS TioBarbituric Acid Reactive Species 
TRAP Radical Trapping antioxidant parameter 
BHT Butilhidroxitolueno 
BHA Butilhidroxianisol 
TBHQ Terbutilhidroquinona 
OG Octilgalato 
PG Propilgalato 
TC Transferencia de Carga 
TTF Tetratiofulvaleno 
TCNQ 7,7,8,8-tetracianoquinodimetano 
HOMO Highest Occupied Molecular Orbital 
LUMO Lowest Unoccupied Molecular Orbital 
PVFc Polivinil ferroceno 
 
 
 
Introducción 
Desde su descubrimiento, el ferroceno ha tenido gran impacto en la 
comunidad científica gracias a su particular estructura formada por dos 
anillos de ciclopentadienilo y un átomo de Fe. 
En las últimas décadas los metalocenos y particularmente el 
ferroceno han tenido gran variedad de aplicaciones en distintas áreas de 
investigación. 
A la par, es de interés el comportamiento antioxidante de 
compuestos naturales y sintéticos comerciales utilizados en la industria 
farmacéutica y alimentaria. Es por ello que en el presente trabajo de 
investigación se pretende unir dicetonas y dioles al ferroceno en una sola 
molécula. 
El capítulo llamado “Antecedentes” de éste trabajo , contempla 
una revisión de la estructura, síntesis y propiedades del ferroceno, 
algunas de sus transformaciones y las aplicaciones más sobresalientes 
que se le han atribuido a éste metaloceno. 
 Se aborda también el tema de antioxidantes, donde se menciona la 
utilidad de los mismos, los tipos de antioxidantes que se conocen: naturales 
y artificiales, así como los diferentes compuestos que se han utilizado como 
antioxidantes durante años. 
Los métodos para determinar la actividad antioxidante de 
compuestos y unabreve explicación de su comportamiento frente al 
estrés oxidativo, también son revisados en éste capítulo. 
En la apartado “Metodología experimental y Resultados” se 
especifican los equipos y materiales utilizados a lo largo del “Desarrollo 
Experimental”, dónde se hace una descripción de los reactivos y las rutas 
sintéticas que se contemplaron para el cumplimiento de los objetivos 
planteados .Posteriormente, se presenta la “Discusión de resultados”, 
dónde se analiza el mecanismo de reacción, los espectros obtenidos 
durante el desarrollo experimental, así como los resultados de las pruebas 
de actividad antioxidante y citotoxicidad realizadas a los compuestos. 
Finalmente, se establecen las “Conclusiones “, en donde se muestra 
de forma concisa las aportaciones del presente trabajo de investigación. 
 
 
1. Antecedentes 
1.1 Ferroceno 
 A más de 60 años de su descubrimiento, el ferroceno es un 
compuesto que pertenece a la familia de los metalocenos, los cuales, por 
diversas razones juegan un papel muy importante en la química 
organometálica1. Los metalocenos en general son compuestos 
organometálicos complejos, en los cuales un metal que puede dar 
valencias de coordinación esta “emparedado” o en forma de sándwich 
entre dos anillos ciclopentadienilos de elevada densidad electrónica 
(Figura 1)2. Su composición general es [MCp2] y se conoce para todos los 
metales de transición y para un número elevado de los metales principales. 
No obstante, no todos poseen la estructura de “sándwich”. 
 
 
Figura 1. Estructura general de metalocenos 
 A la par, las propiedades redox y “aromáticas” del ferroceno , sus 
derivados y la relativa estabilidad del par redox Fe2+/Fe3+ han conducido a 
diferentes aplicaciones en el campo de los materiales e ingeniería 
molecular como son electrodos modificados para catálisis redox, 
marcadores, polímeros y dendrímeros, medicamentos antitumorales y contra 
la anemia, así como pinturas. Se han preparado una amplia variedad de 
derivados del ferroceno y recientemente el trabajo se ha centrado en la 
aplicación de estos compuestos en áreas tales como catálisis homogénea, la 
química de polímeros, sensores moleculares, y materiales ópticos no 
lineales3. En años recientes se han sintetizado los metalocenos de níquel, 
cobalto, hierro, manganeso y cromo como supresores de flama para el 
desarrollo de extintores4 (Figura 2). 
 
 
Figura2. Metalocenos propuestos para desarrollo de extintores. 
 
1.1.1 Síntesis 
Existen diferentes métodos de síntesis del ferroceno, sin embargo los 
más utilizados son a partir de una fuente de ciclopentadienilo (Figura 3), 
a partir de ciclopentadieno (Figura 4) y a partir de hierro metálico 
(Figura 5).Es importante mencionar que ésta última es una metodología 
económica, de fácil síntesis comercial y fácil de aislar en forma cristalina. 
 
Figura 3.Síntesis de Ferroceno a partir de una fuente de 
ciclopentadienilo 
 
 
Figura 4. Síntesis de Ferroceno a partir de ciclopentadieno 
 
 
Figura 5. Síntesis de Ferroceno a partir de hierro metálico 
 
 
 
1.1.2 Propiedades químicas 
El Ferroceno es un sólido color naranja, estable a temperaturas altas y 
que sublima fácilmente, por lo cual resulta sencilla su purificación. 
Gracias a sus propiedades aromáticas, superiores a las del benceno, 
resultan importantes las reacciones de sustitución electrofílica ya que se 
dan más fácil y son más rápidas que con benceno. 
Es importante mencionar que las reacciones de formilación y 
carboxilación conducen a una única sustitución, pues el grupo que se 
introduce es muy desactivante respecto al sándwich. Sin embargo las 
reacciones de acilación y metalación pueden ir seguidas de una reacción 
idéntica obteniendo como resultado la sustitución idéntica sobre el segundo 
ciclo (Figura 6). 
 
 
Figura 6. Algunas reacciones con Ferroceno 
 
 
 
1.1.3 Aplicaciones 
 Sin duda,el Ferroceno ha sido de gran importancia industrial por las 
características aromáticas que posee y las reacciones que se pueden 
realizar con buenos rendimientos y fácil purificación, es por ello que se ha 
empleado con éxito a nivel industrial en muchas áreas como materiales 
conductores magnéticos, interruptores moleculares, catálisis asimétrica y 
en años recientes como agentes antitumorales5,6, además de una marcada 
actividad contra la malaria7y función antifungal. Adicionalmente, gracias a 
sus propiedades electroquímicas, y en combinación con las propiedades 
que brindan los dendrímeros, estos compuestos se han destinado para 
muchos propósitos, por ejemplo como biosensores8, electrodos de depósito 
y también como catalizadores9. 
 1.1.4 Sales de transferencia de carga: Materiales Conductores y 
Magnéticos 
Todos los compuestos en los cuales se puede detectar una transferencia 
de carga (TC) están formados por moléculas que presentan un fragmento 
dador y un fragmento aceptor de densidad electrónica. En estado sólido 
estos compuestos deben presentar una formación de capa adecuada para 
que pueda producirse la conducción eléctrica10.El estudio de este campo se 
transformó en 1973 con el descubrimiento de la elevada conductividad 
eléctrica y el comportamiento metálico del compuesto monodimensional de 
TC formado por el dador tetratiofulvaleno (TTF) y el aceptor 7,7,8,8-
tetracianoquinodimetano (TCNQ)11.Los complejos de TC necesitan cumplir 
ciertos requisitos para presentar una determinada formación de capas en 
estado sólido, tales como: 
i. Las moléculas tienen que ser planas o estar compuestas de fragmentos 
que lo sean. 
ii. Deben de formar radicales estables en disolución en los que la 
diferencia de energía entre el HOMO y el LUMO sea relativamente 
pequeña. Esto fue demostrado a partir de los datos de voltametría cíclica, 
con estudios de oxidación y reducción así como con los estudios de 
absorción y emisión. 
 
iii. Las moléculas deben poseer sistemas conjugados y deben ser capaces 
de aproximarse unas a otras, más cerca que la suma de la distancia de 
los radios de Van der Walls, aumentando de este modo el solapamiento 
intermolecular. 
 El ferroceno es una molécula cilíndrica compacta con dos anillos planos 
paralelos. Además el ferroceno se oxida fácilmente para dar sales estables 
de ferrocinio, y su capacidad dadora puede ser modificada con el número y 
la naturaleza de los sustituyentes. 
El ferroceno forma complejos de TC débiles, sin embargo el 
decametilferroceno forma complejos mucho más interesantes. La 
introducción de los grupos metilo produce que el compuesto sea más fácil 
de oxidar y más resistente a reacciones de sustitución. En 1973 se 
descubrió que el compuesto (Cp*Fe)+ (TCNQ)- poseía un elevado momento 
ferromagnético y una estructura lineal12. 
Aparte de éstas sales de TC son muchos los compuestos derivados de 
ferroceno que se han estudiado, con aceptores orgánicos como (TCNQ y 
TCNE) e incluso con inorgánicos (Pt{C2S2(CN)2}2) y [Au(dmit)2]
13. 
El diseño de materiales ferromagnéticos, orgánicos/organometálicos, 
con propiedades físicas y estructurales determinadas continúa siendo un 
reto de investigación y desarrollo, así como la preparación de materiales 
organometálicos con propiedades superconductoras. 
1.1.5 Polímeros que contienen ferroceno 
Dentro del campo de los materiales poliméricos, han adquirido gran 
importancia los polímeros que contienen metales en su estructura, debido a 
las propiedades que presentan en comparación con los polímeros orgánicos 
tradicionales14. Como muestra de estas propiedades cabe destacar la 
conductividad eléctrica (posible superconductividad) 15, el comportamiento 
magnético16, el aumento de la estabilidad térmica 17 y características ópticas 
(como los efectosen óptica no lineal)18. 
Los monómeros de vinilferroceno han sido estudiados a detalle para 
obtener poli(vinilferroceno) (PVFc), cuya estructura se muestra en la Figura 7. 
 
 
Figura 7. Polímeros con ferroceno, a) Secuencia de poli (vinilferroceno) 
y b) poli(ferroceno) 
 
Este polímero tiene una aplicación muy importante en la fabricación de 
biosensores amperométricos de glucosa19.Los PVFc son empleados como 
películas que recubren electrodos de oro o platino. Se han reportado dos 
tipos de electrodos para la inmovilización de la enzima glucosa oxidasa 
(GOD), los electrodos de platino recubiertos de PVFc y electrodos 
recubiertos de PVFc y oro. 
El poli(vinilferroceno) tiene otra aplicación debido a sus propiedades 
electroquímicas, es usado en electrodos activos como material recargable de 
baterías. La velocidad de descarga media que presentó es menor al 1% en 
el primer día, con lo cual concluyeron que el PVFc es un material prometedor 
como un electrodo activo en materiales de baterías recargables20. 
1.1.6 Derivados de ferroceno en medicina 
El ferroceno es uno de los biosensores más importantes empleado para 
medir los niveles de glucosa. Así mismo se emplea en procesos 
biotecnológicos como por ejemplo en el control de procesos de 
fermentación21. 
Las enzimas específicas de la glucosa son la glucosa oxidasa (GOD), 
la glucosa deshidrogenasa (GDH) y la glucosa-6-fosfatodeshidrogenasa (G-
6-PHD). De ellas, la más extendida para aplicaciones analíticas es la 
 
oxidasa (Esquema 1), que oxida la glucosa a ácido glucónico y peróxido de 
hidrógeno, proporcionando multitud de posibilidades de monitorización22. 
 
Esquema 1. Enzima glucosa oxidasa (GOD) 
Para la determinación de glucosa a través de la detección 
amperométrica del peróxido de hidrógeno generado, ésta se puede realizar 
mediante la monitorización directa del H2O2, o bien a través de la 
monitorización electroquímica de un mediador de la reacción enzimática de 
la peroxidasa. Esta última alternativa ha sido escogida para desarrollar un 
biosensor de glucosa, el cual está basado en la inmovilización de glucosa 
oxidasa, peroxidasa y ferroceno, en una matriz compuesta de grafito y 
teflón. 
 
2. Antioxidantes 
La oxidación es una de las principales causas de deterioro químico en 
multitud de productos. En el caso de los alimentos su incidencia da como 
resultado el sabor rancio de algunos alimentos, así como una alteración en 
el resto de cualidades sensoriales, como color, aroma o textura. La 
oxidación no sólo modifica la apariencia y/o la aceptación por parte del 
consumidor de un producto alimenticio, sino que, además, puede provocar 
el deterioro de las cualidades nutricionales e, incluso, afectar a la seguridad 
de los alimentos. 
 Los antioxidantes constituyen un grupo de sustancias que, cuando 
están presentes en bajas concentraciones (en relación con otros 
compuestos oxidables), inhiben o retrasan los procesos oxidativos, a través 
de un mecanismo que suele conllevar a su propia oxidación. Éstos están 
presentes en infinidad de productos de uso cotidiano; sin embargo 
(a) (b) (e) 
D-Gluconolac!ona + H20 2 + aprox. 30 KJ/mol 
j O,"~o_ 
Aeido D-Gluconico + H+ (d) 
 
también se agregan a alimentos y fármacos con el fin de prevenir la 
formación de colores y olores indeseables producto de la oxidación de 
aceites y grasas presentes en los mismos23, 24. 
Esta oxidación y los daños irreversibles que afectan las características 
sensoriales y nutritivas de los alimentos comienzan por la captación 
electrónica de un fotón por una molécula que es capaz de absorber energía 
ultravioleta (UV), en éste caso el oxígeno. El exceso de energía se 
manifiesta en una configuración electrónica diferente, un singulete, que a 
menudo es inestable. También puede existir un reagrupamiento interno y 
alcanzar un estado excitado de triplete (Figura 8), el cual tiene una vida 
más larga y a diferencia del singulete es más fácil que reaccione con una 
molécula vecina. 
 
 
 
Figura 8. (a)Oxígeno triplete; (b) Oxígeno singulete 
 
 La autooxidación de lípidos consta de varios pasos, el primero, 
aunque todavía no se ha elucidado completamente su mecanismo, es llamado 
Iniciación donde se generan radicales libres, los cuales pueden reaccionar 
dando como resultado radicales peróxido, que a su vez son capaces de 
atacar a otro lípido o molécula a la cual le abstraerá un hidrógeno en la etapa 
de propagación formando un intermediario llamado hidroperóxido25,los cuales 
pueden descomponerse obteniéndose aldehídos y cetonas; en años 
anteriores se han estudiado y determinado los mecanismos de 
descomposición de éstos hidroperóxidos26. 
 
Finalmente en la etapa de terminación las reacciones pueden ser 
concluidas en ambiente con poca o con elevada concentración de oxígeno 
como se muestra (Figura 9). 
 
 
 
Figura 9. Esquema general de autooxidación 
 
 Un antioxidante entonces es “cualquier sustancia que en presencia de 
un sustrato oxidable retrasa o inhibe la oxidación del mismo”, se caracterizan 
por ser muy heterogéneos y pueden ser liposolubles o hidrosolubles 27. 
 
Los antioxidantes pueden actuar de diferentes maneras, previniendo la 
formación de especies reactivas de oxígeno (ERO), interceptando el ataque 
de ERO, facilitando la reparación del daño causado por las ERO o 
manteniendo un ambiente favorable para que actúen otros antioxidantes. 
Figura 10 
 
 
Figura 10. Formación de especies reactivas de oxígeno (ERO) 
 
 Los radicales libres son átomos, moléculas o iones con un electrón 
desapareado, altamente inestables. Éstos se derivan de 3 elementos: 
Oxígeno, Nitrógeno y Azufre; creando así especies reactivas de oxígeno 
(ERO), especies reactivas de Nitrógeno (ERN) y especies reactivas de azufre 
(ERA). Las ERO incluyen radicales libres como anión súper óxido (.O2
-), 
hidroperoxilo(HO2.), radical hidroxilo(HO.), óxido nítrico (NO) y otras especies 
como peróxido de hidrógeno (H2O2), oxígeno singulete (
1O2)y ácido 
hipocloroso(HOCl). Por su parte, las especies reactivas de Nitrógeno (ERN) 
derivan de la reacción de NO con .O2
- formando peroxinitrito (ONOO-) 28. 
 Se ha estudiado recientemente el papel que pueden jugar los 
radicales libres en la célula, acelerando o inhibiendo la carcinogénesis bajo 
diferentes condiciones y aunque los antioxidantes por si mismos o 
acompañados por la dieta proveen un beneficio a la prevención de daños 
hacia la célula, su posición en la terapia contra el cáncer, especialmente en 
etapas iniciales de carcinogénesis no está bien definida aún29. 
 
Según su mecanismo de acción, los antioxidantes se pueden clasificar 
en tres grupos: primarios, secundarios y terciarios. 
 Los primarios o también llamados preventivos son encargados de 
impedir la formación de radicales libres, es decir, frenan la reacción en cadena 
de los radicales libres, en especial a las ERO, éste mecanismo es el que 
utilizan los antioxidantes de naturaleza enzimática como son Sulfóxido 
dismutasa (SOD),catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPX) 30,los cuales se 
han detectado en células de diversos animales por medio de anticuerpos 
comerciales específicos para cada enzima31. 
Los secundarios o “chain-breaking” tienen la tarea de interrumpir la 
propagación de los radicales libres, evitando que se produzcan reacciones en 
cadena; en pocas palabras desplazan las ERO, entre los más destacados se 
encuentran el ácido ascórbico, carotenoides, glutatión.(Figura 11) 
 
 
Figura 11. Ácido ascórbico, α y β carotenos como ejemplos de 
antioxidantes secundarios. 
Por último, los antioxidantes terciarios tienen como objetivo reparar el 
daño causado a las moléculas por los radicales libres o eliminan aquellas que 
se han estropeado. 
En el organismo humano los radicales libresestán controlados mediante 
un amplio espectro de antioxidantes de origen endógeno (enzimas 
 
antioxidantes, glutatión, albúmina, transferrina, ácido úrico, bilirrubina) y 
exógenos a través de la dieta (vitamina E y C, carotenoides, selenio, 
compuestos fenólicos). 
En la actualidad, se ofrecen industrialmente diferentes antioxidantes 
naturales y sintéticos, ambos con el fin de no solo mantener la calidad del 
producto y alargar la vida útil del mismo, sino también aportar beneficios a la 
salud del consumidor. 
 
2.1 Antioxidantes Naturales 
 
 Por muchos años, los antioxidantes han sido de interés tanto para 
especialistas en alimentos como para profesionales de la salud, razón por la 
cual se ha investigado la presencia de antioxidantes en frutas, verduras 
especias, plantas, entre otros, colocando a los antioxidantes naturales sobre 
los artificiales, sin dejar de lado la preferencia de los mismos por los 
beneficios que le aportan al consumidor los productos de origen natural. Los 
antioxidantes naturales son ideales como aditivos alimentarios, no sólo por sus 
propiedades de eliminación de radicales libres, sino también porque son más 
seguros que los sintéticos en cantidades adecuadas; por lo tanto, son más 
fácilmente aceptables por los consumidores modernos 32. 
 Hoy en día es sabido que existen numerosos compuestos orgánicos 
presentes de forma natural en los alimentos, tales como frutas tropicales33 y 
fuentes naturales como aceites florales 34, entre otros que poseen una 
marcada actividad antioxidante. Como ejemplos podemos mencionar a los 
ácidos cinámicos, alcoholes, ácidos fenólicos, cumarinas, tocoferoles35, 
flavonoides, flavonas y flavonoles. Cabe mencionar que aunque se cuente 
con la presencia de Vitaminas como la E, C y los β-carotenos , los cuales 
son de importancia en éste campo, los antioxidantes fenólicos juegan también 
un papel importante, especialmente los polifenoles, cuyo potencial depende en 
gran parte del número y orientación de los grupos hidroxilo, su conjugación y 
la presencia de grupos sustituyentes en el anillo36. 
Dentro del grupo de alcoholes y ácidos fenólicos, se ha descrito la 
actividad de varios compuestos, entre los que destacan el eugenol en el clavo, 
el aceite de soja antes y después de freír a 180º C , el ácido gentísico 
 
presente en el ginseng, el sesamol contenido en el sésamo y el hidroxitirosol 
presente en la pulpa de las aceitunas y responsable de la estabilidad de los 
aceites que lo contienen. 
Por otro lado, los ácidos cinámicos son otro grupo de fenoles 
caracterizados por poseer una cadena insaturada de tres átomos de 
carbono. Se ha encontrado actividad antioxidante de diferentes compuestos 
como el ácido caféico y sus isómeros, el ácido clorogénico, el más abundante 
en plantas y antioxidante más activo de este género y el ácido ferúlico quien 
protege de la peroxidación al ácido linoléico. (Figura 12) 
 
 
 
 
 
 
Figura 12. Algunos ácidos cinámicos, alcoholes y ácidos fenólicos con 
actividad antioxidante, encontrados en alimentos. 
 
 
De forma alterna, se han estudiado otros compuestos con actividad 
antioxidante. Los flavonoides, compuestos que pueden prevenir la formación 
de radicales libres por quelación o complejación37. 
Se han estudiado especialmente flavonoides sustituidos con –OH y –
OCH3 en las posiciones 5,6,7 y 8 del anillo A y posiciones 4* y 5* del anillo B , 
haciendo comparaciones entre ellos con respecto a la capacidad antioxidante 
de cada uno de ellos. Se muestra a continuación la estructura general de los 
flavonoides. (Figura 13) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13. Estructura general de flavonoides (a), flavonas (b) y flavonoles (c) 
 
 Los tocoferoles y tocotrienoles por su parte, son los compuestos 
antioxidantes que más se conocen y también ampliamente utilizados. Cada 
una de estas familias está formada por hasta cuatro isómeros (α-,β-,γ-,δ-) cada 
uno (Figura 14), con diferentes capacidades antioxidantes. El orden de 
capacidad antioxidante fue estudiado en 1998 por Hamilton, Kalu, Mc Neill, 
Padly y Pierce, quienes determinaron que el orden de capacidad antioxidante 
era δ-> β-/γ-> α-, especialmente a niveles altos de concentración. La 
capacidad antioxidante de los tocoferoles y tocotrienoles es dependiente de 
la concentración. 
 
 
Figura 14. Estructura de los distintos tipos de tocoferoles y tocotrienoles 
 
 
 
 Años atrás se realizaron estudios con el fin de determinar la 
capacidad antioxidante y el comportamiento frente a iones metálicos de los 
tocotrienoles y tocoferoles. Se encontró que ambos ejercen la misma 
actividad antioxidante y que el α-tocoferol y α-tocotrienol reducen al Cu(II) para 
dar Cu(I) y las respectivas quinonas como producto mayoritario38. 
 Por otro lado es importante resaltar el estudio de fuentes naturales 
con altas concentraciones de tocoferol, tal es el caso de L. nobilis (laurel),el 
cual se ha pensado puede ser una fuente importante de antioxidantes con 
uso potencial en alimentos, medicamentos y cosméticos39.Particularmente, una 
de las aplicaciones más interesantes del α-tocoferol es el uso de éste como 
estabilizador de matrices plásticas tales como polipropileno (PP) y polietileno 
de baja densidad (LPDE). Adicionalmente, ha sido estudiada la posible 
migración de el α-tocoferol hacia alimentos pesqueros (salmón) empacados 
con matrices plásticas impregnadas con éste compuesto, alargando la vida en 
el anaquel del producto40. 
Por último, las cumarinas, cuya estructura se muestra en la Figura 15 
son compuestos derivados del ácido cinámico por la ciclación de la cadena 
lateral del ácido o-cumárico. Se puede encontrar libre o combinado con otros 
sustituyentes como metilo, azúcares u otros grupos funcionales. 
 
 
 
 
Figura 15. Estructura de la cumarina 
 
 Recientemente se sintetizaron algunas cumarinas con diferentes 
grupos sustituyentes41,42.También se han extraído cumarinas de diversas 
fuentes , por ejemplo de la corteza de fresno y baylahuén, semiarbusto cuyas 
hojas son utilizadas para hacer infusiones estimulantes del sistema 
digestivo43,44, y adicionalmente se ha estudiado la actividad antioxidante e 
inflamatoria de diferentes derivados de cumarinas y aminoamidas con 
resultados satisfactorios y de fácil síntesis45. 
 
 
 
2.2 Antioxidantes Sintéticos 
 
 Como complemento y sustitución de algunos antioxidantes obtenidos 
previamente de recursos naturales , un número importante de antioxidantes 
obtenidos sintéticamente fueron introducidos a la industria46.Muchos de ellos 
fenoles y polifenoles impedidos y butilados, los cuales han demostrado ser 
económicos y bastante eficientes en retardar el proceso oxidativo en 
comparación con muchos antioxidantes de origen natural. 
 Se sabe que los antioxidantes artificiales son altamente efectivos; Sin 
embargo, su uso como aditivos alimentarios se ha restringido en varios 
países debido a la posibilidad que puedan causar daños en enzimas de 
órganos humanos 47. 
 De manera tradicional, durante años se han utilizado antioxidantes sintéticos 
para disminuir la aparición de fenómenos oxidativos y con ello minimizar los cambios 
en las propiedades sensoriales de muchos productos. Así pues, antioxidantes como 
butil-hidroxi-anisol mejor conocido como BHA ( E-320), el cual en realidad es una 
mezcla de 2-BHA y 3-BHA, insoluble en agua pero muy soluble en grasas y 
aceites48,el butilhidroxitolueno (BHT; E-321), Galato de Propilo (PG), y la terbutil 
hidroquinona (TBHQ), son los más utilizados a nivel industrial49; No obstante, su uso 
se ha limitado a ciertas cantidades, además que son bastante volátiles y su 
predisposición a descomponerse a temperaturasaltas. Figura 16 
 
Figura 16. Estructura de antioxidantes sintéticos más utilizados 
 
 
 Hoy en día se han estudiado diferentes métodos de incorporación de 
este tipo de antioxidantes a los alimentos tal es el caso del BHT, del cual se 
ha evaluado su interacción con películas hechas a base de colágeno de piel de 
pescado, con el fin de cubrir alimentos y prolongar su vida útil50. 
 Mucho se ha cuestionado acerca del papel que juegan los 
antioxidantes sintéticos en el organismo y aunque se ha relacionado al BHA y 
otros derivados fenólicos parecidos con padecimientos como hiperplasia y 
neoplasia en el estómago de rata51,52y en casos muy especiales induce el 
aumento de crisotilo también conocido como asbesto blanco en los pulmones 
de ratón cuando éstos están expuestos a este material 53,se conoce que en 
efecto, antioxidantes fenólicos como el BHT y BHA no son del todo inofensivos 
para el organismo; sin embargo se les ha atribuido una posible actividad 
quimiopreventiva potencializando la excreción de compuestos ajenos al 
organismo por medio de la activación de enzimas detoxificantes e inhibiendo 
la conversión metabólica de carcinógenos en sus derivados dañinos para la 
salud54. 
 
 Por su parte el TBHQ es menos utilizado industrialmente y se ha 
recomendado no utlizarlo mas ya que estudios recientes muestran que éste 
tiene la capacidad de intercalarse en el DNA,en estudios realizados en timo de 
ternera55. 
 Finalmente, en lo que corresponde al Galato de propilo (PG) es un 
compuesto ampliamente utilizado en alimentos y productos farmacéuticos, no 
es tóxico , tiene una actividad antimicrobiana leve y se ha utilizado a la par 
con otros compuestos antioxidantes con el fin de aumentar su eficacia. 
Adicionalmente se están haciendo estudios in vivo e in vitro de la posible 
actividad sinérgica de PG con imidazoles a baja concentración , combinación 
que se presume podría actuar como agente antifungal y reducir efectos 
secundarios de tratamientos a largo plazo con imidazol. Sin embargo, dicha 
actividad solo se ha observado en ensayos in vitro56.Resulta interesante 
también la inhibición de células HeLa (células cancerígenas obtenidas del 
primer caso reportado de Cáncer cérvico-uterino) por parte del PG, por medio 
de la regulación de glutatión (GHS) y no a nivel de especies reactivas de 
oxígeno (ERO), lo cual proporciona información del mecanismo de inhibición 
 
de células cancerígenas57. Así como el propil galato, también se han propuesto 
al octil galato (OG) y dodecil galato como agentes antifungales, de tal manera 
que se cree que la actividad funguicida primaria del octil galato puede 
deberse a su comportamiento como surfactante no iónico58 ,59. 
 
2.3 Estrés oxidativo y Actividad Antioxidante 
 
 Se sabe que tanto en las células como en los organismos en 
condiciones normales, se mantiene un balance entre la producción de 
radicales libres y especies reactivas con los sistemas antioxidantes, por lo cual 
la toxicidad por oxidación es limitada. Aun con esta limitación, el daño es 
parcialmente responsable del envejecimiento natural de los organismos y 
células60. No obstante, se considera que ésta oxidación alcanza niveles 
patológicos cuando se altera el balance entre ésta y los sistemas 
amortiguadores antioxidantes; dicho de otra manera, el estrés oxidativo 
sucede cuando el balance entre los pro-oxidantes y antioxidantes cambia a 
favor de los pro-oxidantes61. 
 Varias especies derivadas de oxígeno (superóxido, peróxido de 
hidrógeno, radicales hidroxilo) y Nitrógeno (peroxinitrito) están también 
relacionados con procesos inflamatorios y de envejecimiento 62.Por ello, se 
ha estudiado el papel que juega el factor de transcripción NFкB, complejo 
protéico que controla la transcripción del ADN, en procesos inflamatorios, y se 
ha encontrado que dicho factor se activa cuando existe un estímulo por parte 
de los radicales libres generados durante el estrés oxidativo, promoviendo la 
transcripción de TNF-α, proteína del grupo de las citocinas liberadas por las 
células del sistema inmunitario que interviene en la inflamación, y COX-2 
,inhibidor de cicloxigenasa y antiinflamatorio no esteroideo. 
Así, la respuesta de la célula u organismo a la agresión oxidativa 
implica no solo cambios cinéticos y moleculares de enzimas,co-sustratos, 
cofactores y moléculas antioxidantes, si no también interviene en cambios de 
expresión de las proteínas. 
 La alteración del balance entre pro- oxidante y antioxidantes puede 
tener varios grados de magnitud 63. En el estrés oxidativo leve, bastan los 
antioxidantes para restablecer este balance. Por su parte el estrés oxidativo 
http://es.wikipedia.org/wiki/Citocinas
 
grave lleva a grandes alteraciones en el metabolismo celular, tales como 
daños al DNA, incremento en concentración de calcio intracelular, daño a 
transportadores membranales y peroxidación de lípidos. 
Un estado de estrés oxidativo, induce en la célula efectos tóxicos por 
oxidación de lípidos, proteínas, carbohidratos, y nucleótidos Figura 17; éste 
daño es común en enfermedades neurodegenerativas; sin embargo, aún no 
es claro si contribuye iniciando el proceso o es una consecuencia del mismo. 
 
Figura 17. Efecto de los radicales libres sobre biomoléculas 
 
 Aunque muchas enzimas son capaces de generar ERO, predominan 
cuatro sistemas enzimáticos consideradas como fuentes productoras de ERO 
y son conocidas como NADPH oxidasas, xantina oxidasa, y la cadena 
respiratoria mitocondrial64. 
Por todo lo anterior mencionado, resulta interesante la evaluación de la 
capacidad de algunos compuestos de retrasar o evitar el estrés oxidativo y 
así disminuir los procesos inflamatorios y oxidativos o de envejecimiento. 
El sistema amortiguador antioxidante puede ser evaluado 
indirectamente como capacidad antioxidante total, el cual nos ofrece una idea 
del estado en que se encuentra la respuesta antioxidante ante cada agresor 
oxidativo. Las técnicas empleadas para medir la capacidad antioxidante total de 
las muestras valoran la capacidad de los compuestos antioxidantes para 
reducir las especies oxidantes introducidas. Estos métodos han sido 
 
clasificados como inhibidores directos e indirectos del poder oxidante de una 
molécula estándar determinada, llamada indicador. 
 
2.4 Técnicas para determinar Actividad Antioxidante 
 
La determinación de la capacidad antioxidante total resulta de 
importancia, ya que nos permite determinar el grado de protección frente a la 
oxidación y deterioro. Los métodos para la determinación de la actividad 
antioxidante se basan en la comprobación de cómo un agente antioxidante 
provoca un daño de carácter oxidativo a una especie o sustrato oxidable , el 
cual es inhibido o reducido con la presencia de un agente antioxidante. Así, 
ésta inhibición es directamente proporcional a la actividad antioxidante del 
compuesto o muestra, éste tipo de pruebas son también conocidas como 
directas. 
Por otro lado, se han hecho investigaciones y experimentos con otras 
formas de determinar la actividad antioxidante cuantificando los productos 
generados tras el proceso oxidativo y son parte de las pruebas clasificadas 
como indirectas. Es importante mencionar, que estos métodos difieren en el 
sustrato empleado, el agente antioxidante, tiempo de evaluación, técnica 
utilizada así como la sensibilidad del equipo y la interacción de las muestras 
con el medio de reacción. 
Actualmente , no hay un método que refleje completamente el perfil 
antioxidante de un compuesto o muestra , por lo cual lo ideal es trabajar con 
varios métodos para poder realizar una comparación objetiva y precisa de la 
actividad antioxidante. 
Existen variosmecanismos de ensayos para determinar actividad 
antioxidante. Entre los más utilizados se encuentra determinación de 
actividad atrapadora de radicales, entre las que figuran ABTS, DPPH, y 
captadores de radicales específicos como OH, H2O2 y O2, el segundo 
mecanismo , también ampliamente utilizado sirve para determinar la 
inhibición de la peroxidación de lípidos, entre los ensayos que destacan se 
encuentra: Dieno conjugado, ensayo del ácido tiobarbitúrico (TBARS), ensayo 
de Glutatiónperoxidasa (GSHPx), Tiocianato férrico (FTC) y Ferrous oxidation- 
xylenol (FOX) por sus siglas en inglés. Por último, tenemos a los ensayos 
 
llamados simplemente de actividad antioxidante, entre los que se encuentran: 
Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC), Potencial antioxidante total 
utilizando Cu (II) como oxidante, total radical–trapping antioxidant parameter 
(TRAP).Aunque existen un sin número de ensayos para determinar actividad 
antioxidante de un compuesto, usualmente se realizan dos o más pruebas 
para confirmar el comportamiento del compuesto en cuestión. 
 
2.4.1 Actividad atrapadora de radicales: Ensayo de DPPH y ABTS 
 
Este tipo de ensayos se realizan con el fin de determinar si la 
presencia de algún compuesto en el medio es capaz de inhibir los radicales 
libres presentes en el mismo formando un cromóforo con un radical, cuya 
absorbancia es monitoreada por espectrofotometría. Tal es el caso de los 
ensayos conocidos como DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) Figura 18 y ABTS 
(2,2 azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-ácido sulfónico). 
 
 
Figura 18. Esquema de la reacción entre el radical DPPH y (RH) la especie 
de la cual se quiere determinar la capacidad atrapadora de radicales libres 
 
El ensayo de DPPH consiste en la reducción del radical DPPH (morado) 
a 1,1- difenil-2-picrilhidrazina (amarillo) en presencia del compuesto del cual 
se quiere determinar la actividad, la cual se determina por análisis 
espectrofotométrico a 517 nm. 
 
 
 
 
Por su parte el ensayo de ABTS consiste en la generación de ABTS.+ 
de color azul/verde, el cual puede ser reducido por los antioxidantes, 
produciéndose una pérdida de color y cuya absorbancia es medida a 645,734 
y 815 nm65.(Figura 19) 
 
 
Figura 19. Formación de ABTS .+ color azul/ verde 
 
Hallazgos recientes basados en el análisis de un gran número de 
muestras de alimentos ricos en antioxidantes sugieren que en comparación con 
el ensayo de DPPH, el ensayo ABTS estima mejor la capacidad antioxidante 
de los alimentos, especialmente frutas, verduras y bebidas. 
 Los datos muestran que las capacidades antioxidantes que se midieron 
mediante el ensayo ABTS están fuertemente correlacionados con el ensayo 
ORAC reportados en bases de datos del USDA. Sugiere también que el 
ensayo ABTS es superior al ensayo de DPPH cuando se aplica a una variedad 
de alimentos de origen vegetal de carácter hidrófilo, lipófilo, y que posean 
compuestos antioxidantes de alta pigmentación 66. 
 
2.4.2 Ensayos de actividad antioxidante que involucran a un oxidante que 
no es necesariamente un pro-oxidante: FRAP 
 
 El ensayo de FRAP (ferric reducing antioxidant power) no implica a un 
pro-oxidante ni a un sustrato oxidable. Depende más bien de la reducción del 
complejo tripiridiltriazina férrico (Fe3+ -TPTZ) al complejo tripiridiltriazina 
ferroso (Fe2+ -TPTZ), éste último posee un color azúl intenso, el cual puede ser 
monitoreado a 593 nm. Lo que realmente se está midiendo, es la capacidad de 
reducción de Fe 3+ a Fe 2+, el cual se sabe es un poderoso pro-oxidante, que 
al reaccionar con H2O2 produce radicales OH 
67. No obstante, surge la 
pregunta de porque la capacidad de reducir Fe 3+ a Fe 2+es considerada 
Ox -oaSns =<S~SOi 
----l .. ~ I "" ~N-N I 
A ./ N A NI" I 
+ I C2HS + NH. C2HS NH4 
ABTS 
 
como actividad antioxidante, la respuesta puede ser que la capacidad de 
muchos antioxidantes de reducir Fe 3+ puede reflejar su capacidad de reducir 
especies reactivas; sin embargo, cabe mencionar que no todas las especies 
capaces de reducir Fe 3+ son antioxidantes y viceversa. FRAP, comparado con 
otros ensayos como DPPH, ABTS y ORAC ha mostrado ser una técnica más 
reproducible, y rápida para extracto de guayaba donde mostró también una 
amplia correlación con los ensayos de ácido ascórbico (AA) y Compuestos 
fenólicos totales (TPH) 
 
2.4.3 TEAC, ORAC y TRAP 
 
 El ensayo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) está basado 
en el mismo principio que el ABTS, la diferencia radica en que al final de 
este ensayo se realiza una curva para medir la reducción del radical como % 
de inhibición a 734 nm. La concentración de antioxidante que da el mismo 
porcentaje de inhibición del radical a 734 nm equivalente a 1 mM de Trolox se 
calcula en función de la actividad antioxidante equivalente en cada punto de 
tiempo específico. Cabe mencionar las ventajas de éste método como es el 
fácil y rápido manejo de reactivos, además de económico y estable a cambios 
de pH, por lo que se puede utilizar para estudios de efectos sobre la actividad 
con respecto al pH. Sin embargo, las desventajas son notables, ya que no es 
un método estandarizado, por lo cual resulta difícil la comparación de 
resultados entre laboratorios, también se ha visto que se generan radicales 
libres inestables por largo periodos de tiempo y por último, pero no menos 
importante, requiere necesariamente un paso extra para generar los radicales 
libres a partir de la sal de ABTS 68. 
El ensayo ORAC por sus siglas en inglés Oxygen Radical Absorbance 
Capacity , es uno de los ensayos más empleados, mide la degradación 
oxidativa de una molécula fluorescente después de haber sido mezclado con 
generadores de radicales libres, en éste caso un azo derivado llamado APPH 
 (2,2-azo-bis (2-amidino-propano) dihidrocloruro). De hecho ha sido utilizado 
para estimar la capacidad antioxidante de muchos alimentos y bebidas en 
Estados Unidos. Originalmente se empleaba beta-ficoeritrina como molécula 
blanco. Sin embargo en el año 2001 se propuso utilizar fluoresceína 
 
(Figura 20) como prueba, ya que es fotoestable, económica y no reacciona 
con los polifenoles. También se han probado otros compuestos como 
moléculas blancos, arrojando diferentes resultados dependiendo de la molécula 
utilizada69. 
 
Figura 20. Estructura de la fluoresceína, compuesto utilizado en ensayo de 
ORAC 
 
Entre las ventajas del ensayo ORAC cabe mencionar que utiliza 
radicales libres biológicamente relevantes y es un método estandarizado, lo 
cual permite la comparación de datos entre distintos laboratorios. Sin 
embargo, también cuenta con desventajas como es el empleo de equipo 
costoso y la sensibilidad ante el pH. 
En los últimos años el ensayo conocido como TRAP (Total Radical 
Trapping Parameter) ha sido un método ampliamente utilizado para medir 
capacidad antioxidante total en plasma y suero. Se basa básicamente en el 
consumo de oxígeno asociado al proceso de peroxidación del plasma 
humano. En particular, el método evalúa el periodo de inducción (tiempo de 
retardo ι), generado en la cinética de consumo de oxígeno durante la 
incubación de plasma humano con AAPH. Durante el período de inducción, la 
oxidación se inhibe por los antioxidantes presentes en el plasma. Se utiliza la 
siguiente ecuación: 
TRAP=Rixιplasma 
Donde Ri es la tasa de producción de radicales peroxilo, ι plasma es el 
tiempo de retardo en el consumo de oxígeno generado por la presencia de 
plasma humano. Por lo tanto, teniendo en cuenta la ecuación anterior, el índice 
de TRAP se define como el número de moles de ROO .atrapados por litro de 
plasma. Es importante considerar que el índice TRAP refleja principalmente el 
número de ROO .atrapadopor molécula de antioxidante, por lo tanto, este es 
HO HO o 
 
un índice exclusivamente relacionado con la estequiometria de la reacción 
ROO.-antioxidante. 
 
2.4.4 Ensayos de inhibición de peroxidación de lípidos: TBARS 
Actualmente existen muchos métodos para la determinación de la 
inhibición de peroxidación de lípidos. Sin embargo, uno de los más utilizados 
es el ensayo del ácido tíobarbitúrico. 
La reacción con TBA ocurre por el ataque sobre el malonaldehído, uno de los 
productos finales de la degradación lipídica, por el metileno en forma enólica 
del ácido tíobarbitúrico, formando un complejo color rosa (Figura 21), el cual 
absorbe a 532 nm 70. 
 
 
Figura 21.Formación del cromóforo entre el malonaldehído y el ácido 
tíobarbitúrico 
 
Existen también muchos otros productos de la peroxidación de lípidos 
diferentes de malonaldehído como son otros aldehídos y cetonas, los cuales 
en ocasiones también son capaces de reaccionar con el TBA, estas especies 
son llamadas “especies reactivas de TBA “ ,TBARS por sus siglas en inglés 
(TBA Reactive Species). Éste ensayo ha sido ampliamente utilizado para 
medir la rancidez oxidativa de grasas en alimentos, especialmente en carne71. 
 Cabe destacar que una de las desventajas de este ensayo es la baja 
especificidad, razón por la cual en los últimos años se ha utilizado el HPLC 
como herramienta auxiliar para cuantificar específicamente el complejo 
generado a partir de la reacción de TBA con malonaldehído. De ésta manera, 
recientemente se han propuesto metodologías para determinar y remover 
malonaldehído y otras especies reactivas con TBA del aceite de cocina 
gastado o ya deteriorado, haciendo uso de la extracción con agua y métodos 
 
de adsorción física y química con el fin de extraer el malonaldehído 
previamente cuantificado 72. 
Con base a lo mencionado anteriormente sobre el ferroceno, los 
sistemas antioxidantes y las diferentes metodologías para determinar que tan 
buen antioxidante es un compuesto, es que en el presente proyecto de 
investigación se decidió realizar la síntesis de derivados ferrocenílicos y 
determinar la capacidad antioxidante empleando dos diferentes técnicas el 
DDPH y el TBARS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Objetivos 
 
Determinar que el ferroceno que es un metaloceno con propiedades químicas, 
físicas y biológicas únicas y en particular por ser una molécula dadora, 
estabilizadora de estructuras por lo que sería de gran importancia determinar 
sus propiedades como antioxidante. Por otro lado, resulta interesante también 
la síntesis de nuevos compuestos ferrocenílicos que presenten una actividad 
alta como antioxidantes, en comparación con antioxidantes naturales y 
artificiales utilizados en la industria alimentaria. 
 
3.1 Objetivos particulares 
 
1.- Realizar la síntesis de nuevos compuestos, dicetonas y dioles con una 
molécula de ferroceno en su estructura. 
2.- Determinar su actividad antioxidante por medio de las pruebas 2,2-difenil-1-
picrilhidrazilo (DPPH) y la determinación de especies reactivas al ácido 
tiobarbitúrico por medio de la prueba TBARS. 
3.- Comparar la actividad antioxidante de los compuestos sintetizados con los 
de uso comercial. 
 
4. Hipótesis 
La presencia de dicetonas, grupos hidroxilos y un ferroceno (con un átomo de 
Fe) en la estructura deben inhibir o retrasar los procesos oxidativos y les 
permitirá atrapar fácilmente los radicales libres, permitiéndoles actuar como 
agentes antioxidantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Metodología experimental y resultados. 
5.1 Equipo utilizado 
 Resonancia Magnética Nuclear 
 
BRUCKER ADVANCE 300 MHz 1H y 75 MHz 13C. 
VARIAN UNITY 300 MHz 1H y 75 MHz 13C. 
Referencia 1H Tetrametilsilano (Me4Si, 0.00 ppm). 
Disolventes Cloroformo deuterado 
 
 Espectrofotometría de UV-Vis 
Espectrofotómetro SHIMADZU UV 160 U. 
 Espectrofotometría de FT-IR 
Espectrofotómetro FT-IR MAGNA.700 
 Espectrometría de Masas 
Espectrómetro de masas JEOL JMS AX505 HA. 
 Análisis Elemental 
GALBRAITH LABORATORIES, INC. 
 Rayos X 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2 Reactivos y disolventes 
Acetato de Etilo 
Acetona 
Ácido acético glacial 
Agua 
Alúmina Merck 70-230 
Diclorometano 
Ferrocencarboxaldehído (98%) Aldrich 
Hexano 
Hidruro de Litio y Aluminio (95%) Aldrich 
Metanol 
Piperidina Aldrich 
Piridina Aldrich 
Tetrahidrofurano Aldrich 
 
Los reactivos se adquirieron de Aldrich a grado reactivo y fueron usados sin 
purificar. Se utilizó acetona grado técnico para lavados. 
El acetato de etilo, acetona, diclorometano y hexano, fueron purificados por 
medio de destilación simple empleando como agente desecante hidróxido de 
potasio (acetato de etilo), cloruro de calcio (acetona y diclorometano) u óxido 
de calcio (metanol y etanol). El tetrahidrofurano se secó utilizando sodio 
metálico y benzofenona como indicador, se recolectó en un matraz y el agua 
utilizada fue destilada. 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 Desarrollo experimental 
5.3.1 Síntesis de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona 
 A 2g (9.3 mmol) de ferrocencarboxaldehido 1, se le adicionaron 1.5 mL 
(9.3 mmol, δ=1.45 g/ml) de pentano-2,4 diona, se adicionaron 0.5 mL de 
piridina, 0.5 mL de piperidina y 1 mL de ácido acético glacial y finalmente 50 
mL de benceno. La mezcla de reacción se dejó a reflujo en agitación constante 
durante 4 horas. La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa fina 
y cuando se observó la ausencia de uno de los reactantes, se lavó la mezcla 
con 50 mL de ácido clorhídrico al 5 %. Posteriormente se hicieron 
extracciones con CH2Cl2 y la fase orgánica se evaporó a presión reducida. La 
mezcla de reacción fue purificada en columna cromatográfica (alúmina Merck 
70-230), usando como eluyente una mezcla de Hexano y Acetato de etilo 9:1. 
Obteniéndose cristales color violeta 1.49 g (52% de rendimiento). 
 
Esquema 1. Síntesis del compuesto 3 
Datos espectroscópicos del compuesto 3: 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 2.34 (s, 3H, CH3), 2.36 (s, 3H, CH3), 4.20 (s, 5H, 
C5H5), 4.41 (ι, 2H, J=1.8 Hz, C5H4), 4.49 (ι, 2H, J= 3.3 Hz, C5H4). 
RMN 13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 26.0 (CH3), 31.6 (CH3), 69.9 (C5H5), 70.7 (C5H4), 
72.3 (C5H4), 75.6 (Fcipso), 138.7 (C=C), 141 (C=C), 195.5 (C=O), 205.7 (C=O). 
UV-vis (CH2Cl2 ,nm); 249, 306, 376, 491. 
FTIR (KBr, cm -1); 1594 (C=O), 1512, 1391, 1356, 1305, 1271, 1199, 1026, 768, 598, 
519. 
IE-Ms (m/z); 296 
Temperatura de fusión; 140 ºC 
Análisis elemental calculado;C16H16FeO2;C(64.89%), H( 5.45%). 
 
 
5.3.2 Síntesis de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona. 
A 2g (9.3 mmol) de ferrocencarboxaldehido 1, se le adicionaron 2 g (9.3 
mmol) de 1-fenil butano-1,3 diona 4, se adicionaron 0.5 mL de piridina, 0.5 mL 
de piperidina y 1 mL de ácido acético glacial y finalmente 50 mL de benceno. 
La mezcla de reacción se dejó a reflujo en agitación constante durante 4 
horas. La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa fina y cuando 
se observó la ausencia de uno de los reactantes, se lavó la mezcla con 50 
mL de ácido clorhídrico al 5%. Posteriormente se hicieron extracciones con 
CH2Cl2 y la fase orgánica se evaporó a presión reducida. La mezcla de 
reacción fue purificada en columna cromatográfica (alúmina Merck 70-230), 
usando como eluyente una mezcla de Hexano y Acetato de etilo 9:1. 
Obteniéndose un sólido color violeta 1.40 g (60 % de rendimiento). 
Esquema 2. Síntesis del compuesto 5 
Datos espectroscópicos del compuesto 5: 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 2.15 (s, 3H, CH3), 2.30 (s, 3H, CH3), 4.05 (s, 5H, 
C5H5), 4.25 (ι, 2H, J=1.8 Hz, C5H4), 4.36 (ι, 2H, J= 1.8 Hz,C5H4), 7.44-7.50 (m, 2H, m-
Ar), 7.55-7.61 (m, 1H,p-Ar), 7.93- 7.96 (m,2H,o-Ar). 
RMN 13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 26.9 (CH3), 69.8 (C5H5), 71.1 (C5H4), 72.1 (C5H4), 
75.5 (Fcipso), 128.8 (Ar), 129.1 (Ar), 133.8 (Ar), 135.5 (C=), 136.3 (C=), 142.8 (Aripso), 
194.8 (C=O), 198.2(C=O). 
UV-vis (CH2Cl2, nm); 249, 308, 498. 
FTIR (KBr, cm -1); 1665 (C=O) ,1644 (C=O), 1603, 1328, 1252, 1224, 1184, 969, 819, 
785, 687, 552, 480. 
IE-Ms (m/z); 358 
Temperatura de fusión; 153 ºC 
Análisis elemental calculado: C21H18FeO2;C(70.41 %), H (5.06 %). 
 
5.3.3 Síntesis de 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona. 
A 2g (9.3 mmol) de ferrocencarboxaldehido 1, se le adicionaron 2 g (9.3 mmol) 
de 1,3-difenilpropano-1,3-diona 6, se adicionaron 0.5 mL de piridina, 0.5 mL de 
piperidina y 1 mL de ácido acético glacial y finalmente 50 mL de benceno. La 
mezcla de reacción se dejó a reflujo en agitación constante durante 4 horas. 
La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa fina y cuando se 
observó la ausencia de uno de los reactantes, se lavó la mezcla con 50 mL 
de ácido clorhídrico al 5 %. Posteriormente se hicieron extracciones con 
CH2Cl2 y la fase orgánica se evaporó a presión reducida. La mezcla de 
reacción fue purificada en columna cromatográfica (alúmina Merck 70-230), 
usando como eluyente una mezcla de Hexano y Acetato de etilo 85:15. 
Obteniéndose un sólido color rojo 1.2 g (42 % de rendimiento). 
 
 
 
 
 
Esquema 3. Síntesis del compuesto 7 
Datos espectroscópicos del compuesto 7 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 4.17 (s, 5H, C5H5), 4.29 (s, 2H, C5H4), 4.39 (s, 2H, 
C5H4), 7.25 (s, 1H, HC=C), 7.42-7.57 (m, 4H, m-Ar), 7.77-7.80 (m, 4H, p-Ar). 7.97-
8.00(m, 2H, o-Ar) 
RMN 13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 69.8 (C5H5), 71.1 (C5H4), 71.2 (C5H4), 72.2 (C5H4), 
75.9 (Fcipso), 128.3 (Ar), 128.7 (Ar), 129.0 (Ar), 129.2 (Ar), 131.8 (Ar) , 133.6 (Ar), 135.2 
(C=), 136.7 (C=),138.3 (C=) 146.6 (Aripso), 194.0 (C=O), 197.2(C=O). 
UV-vis (CH2Cl2, nm); 254,317, 506. 
FTIR(KBr,cm1);1674(C=O),1629(C=O),1591,1444,1331,1270,1226,1108,980,923,872,
824,695, 600,484. 
IE-Ms (m/z); 420 
Temperatura de fusión;198 ºC 
Análisis elemental calculado; C26H20FeO2; C (74.30 %), H (4.8 %). 
 
5.3.4 Síntesis de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diol. 
A una suspensión de 40 mg (0.96 mmol) de LiAlH4 en THF seco con agitación 
constante y atmósfera de nitrógeno y enfriado a 0ºC en baño de hielo, se le 
agregó posteriormente una disolución de 285 mg (0.96 mmol) de 3-
ferrocenilidenpentano-1,3-diona 3 en THF, la mezcla se agitó durante 20 
minutos. La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa fina y 
cuando se observó la ausencia de materia prima se le adicionó agua. 
Posteriormente se hicieron extracciones con CH2Cl2 y la fase orgánica fue 
evaporada a presión reducida. La mezcla de reacción fue purificada en 
columna cromatográfica (alúmina Merck 70-230), usando como eluyente una 
mezcla de Hexano y Acetato de etilo 8:2. Obteniéndose un sólido 
anaranjado 80 mg (29 % rendimiento). 
 
Esquema 8. Síntesis del compuesto 11 
Datos espectroscópicos del compuesto 11 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 1.49 (s, 3H, CH3), 1.51 (s, 3H, CH3), 2.5 
(an, 2H, OH), 4.1 (s,5H,C5H5),4.2(ι,4H, J=6.9 Hz,C5H4), 4.6 (an,1H,HC-OH), 5.1 
(an, 1H, HC-OH), 6.15 (s, 1H,HC=C), 
RMN 13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 23.3 (CH3), 24.1 (CH3), 69.4 (C5H5), 
67.4(CH-OH), 70.3 (C5H4), 71.4( C5H4), 76.1 (Fcipso), 122.8 (C=C), 143.5 (C=C) 
UV-vis(CH2Cl2 ,nm); 236,279,443 
FTIR(KBr,cm-1);3342 (OH), 2968,1696,1102,1049,815,655,483 
IE-Ms (m/z);300 
Temperatura de fusión; 72º C 
Análisis elemental calculado;C16H20FeO2;C (64.02%), H (6.72%) 
 
 
 
5.3.5 Síntesis de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol 
 A una suspensión de 75 mg (1.96 mmol) de LiAlH4 en THF seco con 
agitación constante y atmósfera de nitrógeno y enfriado a 0ºC en baño de 
hielo, se le agregó posteriormente una disolución de 150 mg (0.42 mmol) de 2-
ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona 5 en THF, la mezcla se agitó durante 20 
minutos. La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa fina y 
cuando se observó la ausencia de materia prima se le adicionó agua. 
Posteriormente se hicieron extracciones con CH2Cl2y la fase orgánica fue 
evaporada a presión reducida. La mezcla de reacción fue purificada en 
columna cromatográfica (alúmina Merck 70-230), usando como eluyente una 
mezcla de Hexano y Acetato de etilo 8:2. Obteniéndose un sólido 
anaranjado 54 mg (36 % rendimiento). 
 
Esquema 9. Síntesis del compuesto 12 
Datos espectroscópicos del compuesto 12 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 1.54 (s,3H, CH3), 4.16 (s,5H,C5H5), 4.29 (ι,2H,J=1.5 
Hz, C5H4), 4.43 (ι,2H,J=1.7 Hz, C5H4), 6.11 (m,1OH,OH),6.52 (m,1H,OH),7.29-7.30 
(m,1H, o-Ar),7.35-7.37 (m,1H,o-Ar)7.39-7.41 (m, 1H, m-Ar), 7.43-7.45 (m, 1H, m-Ar), 
6.5(s,1H,HC=C), 7.50-7.53 (m,1H,p-Ar). 
RMN -13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 22.20(CH3),67.8(CH-OH),68.9(CH-OH), 69.18 
(C5H5), 70.04(C5H4), 72.27 (C5H4), 80.5 (Fcipso), 100 (Aripso), 125.6 (C=C),125.7 (o-
Ar),127.1(p-Ar),128.3 (m-Ar), 142.6 (C=C). 
UV-vis(CH2Cl2, nm); 233,279,623. 
FTIR(KBr, cm-1);3223( OH),2928,1449,1208,1082,1002,813, 729,699, 477, 456. 
IE-Ms (m/z); 362 
Temperatura de fusión; 130ºC 
Análisis elemental calculado;C21H22FeO2 ; C (69.63%) H (6.12%) 
 
 
5.3.6 Síntesis de 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diol. 
 A una suspensión de 33 mg (0.86 mmol) de LiAlH4 en THF seco con 
agitación constante y atmósfera de nitrógeno y enfriado a 0ºC en baño de 
hielo, se le agregó posteriormente una disolución de 360 mg (0.86 mmol) de 2-
ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona 7 en THF, la mezcla se agitó 
durante 20 minutos. La reacción fue monitoreada por cromatografía en capa 
fina y cuando se observó la ausencia de materia prima se le adicionó agua. 
Posteriormente se hicieron extracciones con CH2Cl2y la fase orgánica fue 
evaporada a presión reducida. La mezcla de reacción fue purificada en 
columna cromatográfica (alúmina Merck 70-230), usando como eluyente una 
mezcla de Hexano y Acetato de etilo 85:15. Obteniéndose un sólido 
anaranjado 108 mg (30 % rendimiento). 
 
Esquema 10. Síntesis del compuesto 13 
Datos espectroscópicos del compuesto 13 
RMN 1H (CDCl3, 300 MHz, δ ppm); 2.76 (an, 1H, OH), 3.49 (an, 1H, OH), 4.07 (s, 5H, 
C5H5), 4.14 (s, 2H, C5H4), 4.23 (s, 2H, C5H4), 7.24 (s, 1H, HC=C), 4.41 (an, 1H, CH-
OH), 5.28 ( an, 1H, CH-OH), 7.31-7.36 (m,4H,o-Ar), 7.39-7.44 (m,4H,m-Ar), 7.51-7.53 
(d, 2H, p-Ar). 
RMN 13C (CDCl3, 75 MHz, δ ppm); 69.1 (C5H5), 69.18 (C5H4), 69.48 (C5H4), 72.29 (CH-
OH), 74.65 (CH-OH), 75.1 (Fc ipso), 125.8-126.7 (o-Ar), 127.4-127.5 (p-Ar), 128.2-
128.4 (m-Ar), 139.9 ( Ar- ipso), 142.11 (C=C), 142.5 (C=C) 
UV-vis(CH2Cl2, nm);234,282, 446 
FTIR(KBr, cm-1);3254 (-OH), 1429, 448, 1200,1050,1001,816,768,747,729,696,485 
IE-Ms (m/z): 424 
Temperatura de fusión; 143º C 
Análisis elemental calculado; C26H24FeO2 ; C ( 73.6%), H( 5.7 %) 
 
 Concluida la caracterización de los compuestos, se realizaron las 
pruebas de actividad antioxidante DPPH para determinar el % de reducción 
de éste radical y de igual manera se realizaron las pruebas de especies 
reactivas al ácido tiobarbitúrico TBARS, también expresado en % de inhibición 
de formación de especies reactivas con ácido tiobarbitúrico. 
Para ello, en primera instancia se llevó a cabo un sernimiento para determinar 
la actividad antioxidante a concentraciones de 1, 10 y 100 μM, en DMSO y 
etanol. La prueba se realizó por triplicado frente a un blanco de reactivos. 
Posteriormente se le adicionó el radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH), 
apreciándose a simple vista, en caso de prueba positiva, una decoloración de 
la solución de radical DPPH (morado) a un tono amarillo, el cual nos indica una 
disminución en la concentracióndel radical DPPH. Para el análisis de datos se 
determinó absorbancia de estas muestras a 515 nm y se trazaron los gráficos 
correspondientes. 
 Para el método de TBARS se utilizaron las mismas concentraciones, 
además se homogenizó el cerebro de rata para posteriormente centrifugarlo. 
Al sobrenadante obtenido, se le determinó cantidad de proteína por el método 
de Lowry y se ajustó a 2.66 mg/mL de proteína. El sobrenadante de cerebro 
estandarizado se colocó en tubos Eppendorf y se le agregó PBS, EDTA, 
FeSO4, etanol y la muestra. Se dejaron incubar media hora los tubos, para 
después adicionar el ácido tíobarbitúrico. Se centrifugaron los tubos y se 
dejaron en incubación durante una hora. Después, se le agregó el ácido 
tíobarbitúrico y se calentaron los tubos a 80°C durante 30 minutos, en la 
prueba positiva se apreció una disminución de la coloración rosa, lo cual 
indicó disminución de especies capaces de reaccionar con el ácido 
tiobarbitúrico producidas durante el estrés oxidativo. Para finalizar, se dejaron 
enfriar los tubos y el contenido de ellos fue vertido en placas de 96 pozos, 
frente a un blanco de reactivos y se midió la absorbancia a 540 nm. 
 
 
 
 
 
 
6. Discusión de resultados 
El Ferroceno es un sólido color naranja, estable a temperaturas altas y 
que sublima fácilmente. Gracias a sus propiedades aromáticas, comparables 
con las del benceno, se le pueden realizar una gran cantidad de reacciones. 
Otra de las propiedades del ferroceno es su gran estabilidad como las del 
benceno, esto permite realizar reacciónes en medios ácidos o básicos sin que 
su estructura sufra modificaciones. En el presente trabajo de investigación 
nosotros empleamos al ferrocencarboxaldehído y una dicetona en reacciones 
de condensación tipo Knoevenagel empleando bases como la piridina y 
piperidina en ebullición. 
 
6.1 Síntesis de dicetonas ferrocenílicas 
 
6.1.1 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona 
 La obtención de la 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona 3 fue posible a partir de 
una reacción de condensación entre el ferrocencarboxialdehído 1 y la dicetona 
2 la reacción se llevó a cabo en piridina, piperidina, ácido acético glacial y 
benceno a reflujo durante 4 horas, obteniéndose un sólido violeta con un 
rendimiento del 52 %. (Esquema 1) 
 
Esquema 1. Síntesis de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona por 
condensación. 
 
 
 
Una vez purificado el compuesto, se caracterizó inicialmente por RMN de 1H 
(Figura 1) en donde se pueden observar las siguientes señales; dos singuletes 
a δH 2.34 y a δH 2.36 correspondientes a los grupos CH3, a δH 4.20 un 
singulete correspondiente al grupo C5H5 del ferroceno, a δH 4.41 y a δH 4.49 
dos tripletes correspondientes a los grupos C5H4 del ferroceno con constantes 
de acoplamiento de J= 1.8 Hz y J= 3.3 Hz respectivamente, finalmente a δH 
7.25 se observa un singulete asignado a el protón vinílico. La estructura del 
compuesto se confirmó por Espectrometría de Masas por impacto electrónico 
(E.M.E.I.) en cuyo espectro se observó el ión molecular a 296 m/z. 
 
Figura 1. Espectro de RMN1H de 3-ferrocenilidenpentano-2,4-diona 
 
 
 Afortunadamente para el compuesto 3 se lograron crecer cristales de la 
calidad necesaria para realizar estudios de difracción de rayos-X y en la 
Figura 2 se presenta la estructura y la celda cristalina de dicho compuesto. 
 
 
 
Figura 2. Estructura y celda cristalina por difracción de rayos-X del 3-
ferrocenilidenpentano-2,4-diona (C (1)-C (11) 1.445Å, C(11)-C(14) 1.347Å, 
O(1)-C(13) 1.202 Å, O(2)-C(15) 1.222 Å, C(12)-C(13) 1.493 Å, C(15)-C(16) 
1.497 Å); (C(14)-C(11)-C(1) 130.27º, O(1)-C(13)-C(12) 122.08º, O(1)-C(13)-
C(14) 120.16º, O(2)-C(15)-C(14) 119.18º, O(2)-C(15)-C(16) 120.33º) 
 
 El mecanismo de condensación se muestra en la Figura 3. En él, se 
puede apreciar que ocurre en primer lugar la abstracción de un hidrógeno α a 
carbonilo por parte de la piperidina. 
 El intermediario resultante es un anión, cuya función es atacar al grupo 
carbonilo del ferrocencarboxaldehído, desplazando la carga hacia el oxígeno 
del mismo. 
 Posteriormente, la piperidina, quien tiene ahora carga positiva y dos 
hidrógenos a su disposición, dona un hidrógeno al oxígeno con carga negativa 
, formándose un grupo OH; el cual es desplazado en cuanto la piperidina 
abstrae el protón del carbono vecino, con el fin de formar un doble enlace 
(C=C). 
 
 
Figura 3. Mecanismo de reacción de condensación 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.1 .2 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona. 
 La obtención de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona 5 fue posible a 
partir de una reacción de condensación entre el ferrocencarboxialdehído 1 y la 
dicetona 4 la reacción se llevó a cabo en piridina, piperidina, ácido acético 
glacial y benceno a reflujo durante 4 horas obteniéndose un sólido color vino 
con un rendimiento del 60 %. (Esquema 2) 
 
 
 
Esquema 2. Síntesis de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona 
 Una vez purificado la 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona, fue 
caracterizada inicialmente por RMN 13C (Figura 4). En el espectro se pueden 
observar a δC 26.96 una señal correspondiente al grupo CH3, a δC 69.8, 71.16 y 
a δC 72.10 tres señales correspondientes a los grupos C5H5, C5H4 del 
ferroceno, a 75.5 una señal asignada al carbono ipso del ferroceno, a δC 128.8, 
129.1, 133.8 los carbonos del benceno, a δC135.5 y a δC 136.3 dos señales 
correspondientes a los carbonos vinílicos, a δC 142.8 una señal del carbono 
ipso del benceno (Aripso), y finalmente las señales más importantes a δC 194.8 y 
a δC 198.2 asignadas a los carbonilos (C=O). Se confirmó la estructura del 
compuesto por Espectrometría de Masas por Impacto Electrónico (E.M.E.I) 
en cuyo espectro se observa el ión molecular a 358 m/z. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Espectro de 13C RMN de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona 
 
6.1.3 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona. 
 La obtención de 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona 7 fue posible 
a partir de una reacción de condensación entre el ferrocencarboxialdehído1 y la 
dicetona6, la reacción se llevó a cabo en piridina, piperidina, ácido acético 
glacial y benceno a reflujo durante 4 horas obteniéndose un sólido color rojo 
con un rendimiento del 42 %. (Esquema 3) 
 
 
 
 
Esquema 3. Síntesis de 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diona 
Una vez purificada la 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona, fue 
caracterizada por espectrometría de masas. En el espectro se puede observar 
el ión molecular a 420 m/z (Figura 5), a 392 m/z la pérdida de ambos grupos 
carbonilo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Espectrometría de masas de la 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-
1,3-diona 
 
Una vez caracterizados los compuestos 3, 5 y 7 por RMN de 1H, 13C, FTIR, 
UV-vis, espectrometría de masas y análisis elemental, éstos compuestos 
fueron empleados para obtener los dioles por medio de una reacción de 
reducción con hidruro de litio y aluminio LiAlH4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6.2 Síntesis de dioles ferrocenílicos 
6.2.1 3-ferroceniliden pentano-2,4-diol 
 La obtención del compuesto 3-ferroceniliden pentano-2,4-diol 11 fue 
posible a partir de una reacción de reducción del grupo carbonilo con 
LiAlH4 de 3-ferroceniliden pentano-2,4-diona 3. La reacción se llevó a cabo 
en THF seco y a 0º C con agitación constante, obteniéndose un sólido 
naranja con un rendimiento del 30%. (Esquema 4). 
 
Esquema 4. Reducción de 3-ferroceniliden pentano-2,4-diona 
Una vez purificado, el compuesto fue caracterizado inicialmente por RMN 1H. 
En el espectro se aprecian las siguientes señales: dos singuletes a δH 1.5 
correspondientesa los grupos CH3,una señal ancha a δH 2.5 asignada a los 
dos grupos OH, un singulete a δH 4.1 correspondiente al C5H5 del ferroceno, 
a δH 4.2 un triplete correspondiente al grupo C5H4 del ferroceno con 
constante de acoplamiento J=6.9 Hz, a δH 4.6 y a δH 5.1 dos señales anchas 
correspondientes a los hidrógenos de los carbonos unidos a los grupos OH 
y finalmente a δH 6.15 se observa un singulete asignado al protón vinílico 
(Figura 6) . 
 
Fe
O
O
LiAlH4
THF,0ºC
Fe
OH
OH
3 11
 
Figura 6. Espectro de RMN-1H de 3-ferroceniliden pentano-2,4-diol 
 
El mecanismo de reducción se puede ver en la Figura 7.Inicialmente ocurre 
una interacción entre el oxígeno del carbonilo y el Litio del hidruro de litio y 
aluminio, consecuentemente se transfiere un hidruro por parte del hidruro de 
Litio y Aluminio y un par de electrones por parte del carbonilo, formando un 
alcoxilato. Posteriormente, al adicionar agua, el oxígeno abstrae un hidrógeno 
recuperando su carga y el grupo hidroxilo formado reacciona con el Litio y el 
Aluminio para formar el hidróxido. Éste mecanismo se repite para los dos 
carbonilos presentes en las dicetonas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Mecanismo de reacción de reducción 
 
 
6.2.2 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol 
La obtención del compuesto 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol 12 fue 
posible a partir de una reacción de reducción del grupo carbonilo con LiAlH4 
de 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diona .La reacción se llevó a cabo en 
THF a 0ºC y en agitación constante, obteniéndose un sólido amarillo con un 
rendimiento del 36% (Esquema 5). 
 
 
Esquema 5. Reducción de 3-ferroceniliden pentano-2,4-diona 
Una vez purificado, el compuesto fue caracterizado inicialmente por RMN- 
13C (Figura 8) y en el espectro se observa a δC22.2 una señal 
correspondiente a CH3, a δC 67.8 y a δC 68.9 dos señales correspondientes 
a los carbonos unidos a oxígeno (HC-OH), a δC 69.18, 70.04 y 72.27 tres 
señales asignadas a los grupos C5H5, C5H4 del ferroceno, a δC 80.5 una señal 
asignada a ferroceno ipso (Fcipso), a δC 125.7, 127.1 y 128.3 los carbonos 
del benceno, a δC 100 una señal del carbono ipso del benceno (Ar ipso), y a δC 
125.6 y δC 142.6 señales correspondientes a carbonos vinílicos. 
 
 
Figura 8. Espectro de RMN-13 C del 2-ferroceniliden-1-fenilbutano-1,3-diol 
6.2.3 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diol 
La obtención del compuesto 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diol 13 
fue posible a partir de una reacción de reducción del grupo carbonilo con 
LiAlH4 de la 2-ferroceniliden-1,3-difenilpropano-1,3-diona 7 .La reacción se 
llevó a cabo en THF a 0ºC y en agitación constante, obteniéndose un sólido 
amarillo con un rendimiento del 30%(Esquema 6). 
 
 
Esquema 6. Reducción de 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diona 
 
Una vez purificado, el compuesto fue caracterizado inicialmente por 
espectroscopia de infrarrojo (IR) (Figura 9) y en el espectro se observa a 
3254 cm-1 una señal ancha correspondiente a los estiramientos de los grupos 
OH, a 3028 cm-1 una señal pequeña correspondiente al estiramiento C-H del 
alqueno y de 690-770 cm -1 las señales correspondientes a la monosustitución 
de los anillos aromáticos. 
Figura 9. Espectro de IR del 2-ferroceniliden-1,3-difenil propano-1,3-diol 
 
 De los datos espectroscópicos se puede concluir que la síntesis de las 
dicetonas y de los dioles se realizó con buenos resultados y que el ferroceno 
no presenta problemas de impedimento estérico. 
 Una vez sintetizados y caracterizados todos y cada uno de los 
compuestos se procedió a realizar los estudios de actividad antioxidante. 
 
 
 
 
6.3 Pruebas de actividad antioxidante 
6.3.1 DPPH 
Una vez sintetizados y caracterizados los compuestos se les realizó la 
primera prueba de reducción del radical DPPH, para los compuestos 3, 5 y 7, a 
tres diferentes concentraciones (1,10 y 100 μM) obteniéndose los datos de la 
Tabla 1. 
Como se puede observar en la tabla ,para el compuesto 3 a 100 µM se 
obtiene el 92.6 % de reducción del DPPH, Para el caso del compuesto 5 se 
observa que a 100 µM , se reduce el DPPH en un 50.5 % y finalmente para el 
compuesto 7 a 100 µM se observó una reducción del 90.5 %. De los datos de 
la tabla se puede deducir que el compuesto más activo es el compuesto 3. 
 
 
 
Tabla 1. Ensayo actividad atrapadora sobre el radical DPPH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Con el objetivo de determinar a que concentración de cada compuesto se 
reduce únicamente el 50 % del DPPH. Se realizó una segunda prueba en 
dónde, se utilizaron 5 diferentes concentraciones de cada compuesto, para 
poder trazar la curva correspondiente a cada uno de los compuestos y poder 
calcular el valor de IC50. Los resultados se muestran en el Gráfico 1. 
Muestra Concentració
n(µM) 
D.O 515 
nm 
% de reducción DPPH 
DPPH (100 
μM) 
- 0.698 - 
3 1 0.704 -0.81 
 10 0.58 16.95 
 100 0.051 92.65 
5 1 0.722 -3.49 
 10 0.676 3.2 
 100 0.345 50.53 
7 1 0.743 -6.49 
 10 0.551 21.06 
 100 0.068 90.5 
 
 
Gráfico 1. Concentración de compuesto contra reducción de DPPH. Se 
muestran las curvas obtenidas para determinación de CI50 de los compuestos 
3,5 y 7 
 
A partir del gráfico y empleando la regresión lineal y la ecuación de la 
recta correspondiente a cada una de las curvas, se calculó la concentración de 
inhibición CI50 de cada uno de los compuestos (Grafico 2). Como se puede 
observar a partir del gráfico 2 para el compuesto 3 el CI50, se obtuvo a una 
concentración de (21.43µM) Por otro lado, el compuesto 5 obtuvo un valor de 
CI50 a 108.34 µM en la prueba de reducción del radical DPPH, Para el 
compuesto 7 en la prueba de reducción del radical DPPH obtuvo un valor CI 50 
de 53.64 µM. 
De igual manera se realizaron las pruebas con antioxidantes 
comerciales; el ácido caféico, tocoferol y el BHT. Estas pruebas se realizaron 
con el objetivo de hacer una comparación entre las actividades de los 
compuestos sintetizados y los antioxidantes comerciales. 
 
En el gráfico 2 se puede observar que: el compuestos 3 presentó una 
actividad cercana a la del ácido caféico (CI50=21.70 µM) y cabe resaltar que 
es más activo que el tocoferol (CI50=31.74 µM) y que el BHT (CI50=74.91). 
 
El compuesto 5 resultó ser menos activo que los comerciales. Para el 
caso del compuesto 7 resultó ser más activo que el BHT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 2. Comparación de CI 50 de los compuestos sintetizados con 
antioxidantes utilizados industrialmente 
 
A los compuestos 11,12 y 13 se les realizaron las mismas pruebas de 
DPPH, la primera prueba utilizando concentraciones de 1,10 y 100 μM y si 
bien en algunos casos se apreció de nuevo la decoloración de la solución del 
radical DPPH, sin embargo, cuando se realizaron las determinaciones del 
desplazamiento de la banda en el espectro de UV-vis no se observaron 
desplazamientos (batocrómicos o hipsocrómicos) significativos para poder 
determinar la absorbancia de las mismas. Estos resultados pueden deberse a 
una interacción entre los grupos nitro del DPPH y los hidroxilos de los 
compuestos 11, 12 y 13. 
 
 
 
 
 
21.43
108.34
53.64
21.7
31.74
74.91
0
20
40
60
80
100
120
CI 50 
3 5 7 Ác. Caféico α-tocoferol BHT
Muestras
 
6.3.2 Prueba de TBARS 
 
Con el objetivo de determinar la cantidad de malonaldehído y otros compuestos 
producidos al final de la peroxidación de los lípidos se realizaron las pruebas de 
TBARS. 
Para lo cual se indujo la peroxidación con FeSO4 produciendo compuestos 
capaces de reaccionar con él ácido tíobarbitúrico, por ejemplo el 
malonaldehído, el cual forma un cromóforo con el ácido tíobarbitúrico y cuya 
absorbancia se leé a 540 nm, por lo tanto