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Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293 Co nta cto :Co nta cto : digital@bl.fcen.uba.ar Tesis de Posgrado Síntesis de algunos aldobiononitrilosSíntesis de algunos aldobiononitrilos benzoilados con unión 1-4,benzoilados con unión 1-4, correlaciones espectroscópicas ycorrelaciones espectroscópicas y reacciones de degradación de losreacciones de degradación de los mismosmismos D’Accorso, Norma Beatriz 1987 Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Ciencias Químicas de la Universidad de Buenos Aires Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Cita tipo APA: D’Accorso, Norma Beatriz. (1987). Síntesis de algunos aldobiononitrilos benzoilados con unión 1-4, correlaciones espectroscópicas y reacciones de degradación de los mismos. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2030_DAccorso.pdf Cita tipo Chicago: D’Accorso, Norma Beatriz. "Síntesis de algunos aldobiononitrilos benzoilados con unión 1-4, correlaciones espectroscópicas y reacciones de degradación de los mismos". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1987. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2030_DAccorso.pdf http://digital.bl.fcen.uba.ar http://digital.bl.fcen.uba.ar http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2030_DAccorso.pdf http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_2030_DAccorso.pdf mailto:digital@bl.fcen.uba.ar LM UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES. SlNTESlS DE ALGUNOS ALDOBIONONITRILOS BENZOILADOS CON UNION l-ll. CORRELAC|ONES ESPECTROSCOPICAS Y REACCIONES DE DEGRADAClON DE LOS MISMOS. NORMA BEATRIZ D'ACCORSO TESIS PRESENTADA PARA OPTAR AL TITULO DE DOCTORA EN CIENCIAS QUIMICAS. 1987. UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES. SINTESIS DE ALGUNOS ALDOBIONONITRILOS BENZOILADOS CON UNION 1-4. CORRELACIONES ESPECTROSCOPlCAS Y REACCIONES DE DEGRADACION DE LOS MISMOS. NORMA BEATRIZ D'ACCORSO DIRECTOR DE TESIS Dra. Inge M. E. Thiel LUGAR DE TRABAJO _65aá 20' O táíj Departamonto de Química Orgáncia TESIS PRESENTADA PARA OPTAR AL TITULO DE DOCTORA EN CIENCIAS QUIMICAS. 1987. A Francis A mls hljas A mls padres Mi mas profundo y sincero agradecimiento a la Dra. Inge M. E. Thiel, quien sugi riera el tema del presente trabajo, por su interés en mi formación científica, su confianza, apoyo y dedicación continua, así comosus consejos y experiencia brin‘ dada en todo momento. Agradezco: - al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas por haberme otorgado las Becas de Iniciación y Perfeccionamiento que mepermitieron realizar este trabajo. - al Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires por haberme concedido el lugar de trabajo. —a la Dra M. E. Thiel por las muestras de los compuestos É I. 2,22-31,_5,5_6,2y@. - al Dr. Marzoa las muestras de los compuestos gg, gg, gg, gl, _2 2,21112 —a la Dra I. M. Vazquez las muestras de los compuestos ll, lg, 3y5_4 - al Dr. J. O. Deferrari las muestras de los compuestos El, gi,2,2-2. —al UMYNFOR(CONICET-FCEyN)la realización de los microanálisis, espectros de masa, espectros de r.m.n.-1H y r.m.n.-13C, al igual que al Lic. Dario Doller la corrida del espectro de r.m.n.-1H del compueg to gg y los espectros de r.m.n.-13C de los compuestos A y 5 - al Diplom. Chem. A. M. Schüller de la Universitat de Hamburg, Alemania, la realización de los espectros de r.m.n.-1H a 400 MHz. - al Prof. Dr. M. Fontanille y Dr. D. Ades de la Université de Paris-Nord, Francia por la realización de los espectros de r.m.n.-13C de los compuestos gg, í; y gg. —al Dr. Steven Silver de la Texas A MUniversity -E.E.U.U. por 1a realización de algunos espectros de r.m.n.-1H a 200 MHz. —al Dr. M. Gonzalez Sierra del IQUIOS, Universidad Nacional de Rosario por la realización de los espectros de r.m.n.-1H del compueg to ¿1 y r.m.n.-13C del compuesto gg. - al Prof. Dr. T. N. Mitchell y al Prof. Dr. W. P. Neuman de la Universitat Dortmund, Alemania por los espectros realizados a 300 MHZ. - al Dr. R. realización de - al Dr. J. 1a Universidad Bittman de NewYork City University, E-E-U-U- Por la algunos espectros a 200 MHz. Kavka del Laboratorio de Espectroscopía Aplicada de Nacional de San Luis por los espectros de masa de los compuestos g, g y 1. - a los profesores, compañeros, amigos y demás miembros del Depar tamento de Química Orgánica por su permanente cordialidad y apoyo. AC. Ald. Aromat. Bz Carb. c.g.l. Cle col. d dd ddd dt dm. eV exp. Fig. mmoles pág p.f. Ph PPm ¿“ni”? Abreviaturas acetilo Rend. alditol rendimientn‘ r.m.n.¿1H resonancia magné aromáticos t1ca nuclear pro benzoïlo tónica carbonilo r.m.n.-l3c resonancia magng cromatografía gas líquido tica nuclear de cloruro de benzoílo carbono 13 colaboradores s singulete doblete t doble doblete Tet. doble doble doblete doble triplete í AJ decímetro electrón Volt experimental trlplete tetrazol corte de escala figura gramo hora hertz literatura multiplete molar metilo miligramo megahertz mililitro milimoles página punto de fusión fenilo partes por millón piridina relación de frente relación respecto de glucosa INTRODUCCION La síntesis de octa-O-benzoil-aldobiononitrilos con unión glico sídica l-*4, realizado en este trabajo condujo a compuestosno descriE tos en literatura. Su caracterización espectroscópica requirió la síntesis de los cg rrespondientes derivados de monosacáridosperbenzoilados y la realiza ción de los estudios espectroscópicos de los mismos, ya que los datos de bibliografía eran escasos. En literatura existían algunos datos de resonancia magnética nu clear protónica de algunos compuestoscíclicos benzoilados, sin embar go no existían datos sobre derivados benzoilados acíclicos, así mismo no había datos de resonancia magnética nuclear de C-13 ni de fragmen taciones de masa de estos compuestos. En este trabajo se describe la sintesis y los espectros de octa O-benzoïl-celobiononitrilo, octa-O-benzoíl-lactononitrilo, octa-O-ben zoil-maltononitrilo y de las sustancias de referencia sintetizadas pa ra el análisis de los espectros de los mismos, tales comopenta-O-ben zoïl-a-D-galactofuranosa, penta-O-benzoíl-B-D-galactofuranosa,l,2édi O-benzoíl-propanodiol, penta-O-benzoïl-6-desoxi-L-manitol, tetra-O benzoil-D-ribononitrilo, 5-[1(R,S),2-di-O-benzoïl-et-1-il]tetrazol, 5-(tetra-O-benzoíl-D-ribo-tetritol-l-il)tetrazol y 5-[1(R,S),2—dihi droxi-et-l-i1]tetrazol. Los otros compuestosutilizados en los estu dios espectroscópicos estaban descriptos en literatura. La aplicación del método de degradación de Wohlal octa-O-benzoíl lactononitrilo condujo a la formación de cuatro hexosíl-pentosas y del 1,1-bis(benzamido)-l-desoxi-3-O-B-D-galactopiranosil-D-arabinitol. La aplicación de esta reacción al octa-O-benzoíl-maltononitrilo sólo dió lugar a la formación de las hexosil-pentosas correspondientes. Las degradaciones por el método de Zemplén de los tres octa-O benzoíl-aldobiononitrilos condujeron a las hexosil-pentosas. Dichos compuestos presentan equilibrios complejos ya que se pueden formar a- ó B-piranosas y a- ó B-furanosas, comose observaron en los espec tros de resonancia magnética nuclear de C-13 de las mezclas de reac ción. Conel fin de simplificar los resultados, se redujola mezcla de reacción a los hexosil-pentitoles correspondientes y se sintetizaron los derivados benzoilados de los mismos. En los hexosil-pentitoles no se podía interpretar el espectro de r.m.n.-lH debido a su complejidad, pero los espectros tanto de r.m.n. 13—lHcomo de C de los benzoatos contaban con abundantes antecedentes nuestros para su interpretación. El estudio sistemafiico de las fragmentaciones de masa se realizó con los perbenzoatos de piranosas y furanosas, alditoles, aldononitri los, aldobiononitrilos, tetrazoles, asi comode los 1,1-bis(benzamido) —l-desoxi-alditoles. CAPITULO g ANTECEDENTES SOBRE DERIVADOS BENZOILADOS CICLICOS X ACICLICOS g DERI VADOS ACILADOS DE ALDONO- X ALDOBIONONITRILOS. En literatura se encuentran numerosasreferencias sobre derivados benzoilados de hidratos de carbono. En los trabajos más antiguos se usó la reacción de Schotten-Baumann (cloruro de benzoílo/ NaOH),pero posteriormente se usó cloruro de benzoílo/quinoleina y cloruro de ben zoïlo/piridina con o sin solventes. En la Tabla l se agrupan los derivados benzoilados de las princi pales pentosas, hexosas y disacáridos y en la Tabla g se presentan los alditoles y tetrazoles benzoilados. La síntesis de aldononitrilos acilados se realiza habitualmente a partir de las oximas correspondientes (Fig. 1) y se conocen deriva dos acetilados, propionilados y benzoilados. Así se encuentran en li teratura los peracetatos de aldononitrilos y aldobiononitrilos, que se obtuvieron por acetilación de las oximas con anhídrido acético/acetato de sodio ó anhidrido acético/piridina y los compuestos se presentan en la Tabla 2. ' - H OR' oh //o NHZOH (IDH //N o Agente h l R- c..c ——«————>R-C-C ————> u- C-C=N I \ I \ Acilante l n H H Il H R: resto de 1a cadena hidrocarbonada R‘ = grupo acilo. Fig. 1 TABLA 1 Derivados benzoilados (ig l__s pgrngales a_ld_g__5y aldo_1¿1__ï u Sustancia [OJD Rend'.(7°) p.f. lit. l Pentosas II ! tetra-O-benzoïl-a-D-arabinopiranosa -114.4 29 164-165 1 l :g tetra-O-benzoïl-B —D-arabinopiranosa —301. 1 — 153 2 {i —322.7 - 160-161 1 ii tetra-O-benzoïl-a-L-arabinopiranosa +114.4 29 164-165 1 a +112 . 5 - 160-161 3 l tetra-O-benzoïl-B-L-arabinopiranosa +300.8 - 153 2 E +322 . 7 - 160-161 1 ¡¿ +325 - 173-174 3 5 tetra-O-benzoïl-a-D-lixopiranosa —49.o 75 138-139 4 i tetra-O-benzoïl-B-D-ribopiranosa -102 35 131 5 í tetra-O-benzoïl-a-D-xilopiranosa +143.7 78 118-120 6 tetra-O-benzoïl-B —D-xilopiranosa —42. 1 52 173-177 6a -.-__ ¡ Hexosas ¡Wpenta-O-benzoïl-a-D-galactopiranosa +187.1 - 128-129 3 1' +187 . l 89 158-159 7! * ¡ penta-O-benzoíl-B —D-galactopiranosa +53. 5 - i 169-170 8 i penta-O-ben zoíl-a-D-glucopiranosa +138.5 - 187 9 í ' +136 . 8 50 5 190-191 10 7 l l penta-O-benzoíl-B —D-gluoopiranosa +24. 03 - ' 155-187 9, 11 ! +24 . 2 61 185-192 10 E penta-O-benzoïl-a-D-glucofuranosa 12 Q penta-O-benzoíl-a-D-manopiranosa +18.6 4o g 152-153 1o É penta-O-benzoïl-B-D-manopiranosa —81 6.3 í 160-161 1o —80. 44 - i 160-161. 5 13 ¡__._ __- .2.-___-__ _ _- ___ ' Aldobiosas g octa-O-benzoíl-a-celobiosa —77.7 93 ' 194-196 14 octa-O-benzoïl-B-oelobiosa +37 98 188-191 14 * En este trabajo de Tesis se demuestra la verdadera estructura de este ocmpuesto. TABLA1 (Continuación) Sustancia [a]D RemL(Z) p.f. lit. 1,2,6,2',3',4',6'-hepta-O—benzoïl- -7.4 21.4v 201-204 15 B-celobiosa. ** octa-O-benzoïl- B-genciobiosa +22 . 8 87 189- 191 161'r octa-O-benzoïl-a-lactosa +113 66 124-126 17 octa-O-benzoïl-B-lactosa l +36 . 7 34 140-142 17 1,2,6,2',3',4',6'—hepta—0—benzoïl— +7l.2 24 196-197 18 B-lactosa. octa-O-bauzoïl-a-maltosa +137.2 93 130-133 19 . octa4>irmzoïl—B-maltosa É +67.6 94 * 190-192 : 19 ' 1,2,6,2',,3',4',6'-hepta—O-be.nzoíl- +47 54 139-140 Í 20 3maluma meu‘ _.._1_y. .. . ._._.¡. _‘_ | i *Eneste trabajo se informan algunos derivados parcialmente benzoilados de gen ciobiosa . En literatura se encuentran derivados parcialmente benzoilados de estructura no bien determinada de celobiosa21, maïtosa22-25, 22‘25: 23,24,28lactosa isomaltosa26, trehalosa27 y sacarosa TABLA g Alditoles z tetrazoles benzoilados T _ Sustancia [edD Rend.(°/.) p.f. lit. di-o-benzoíléétánóáiSi - - 71-74 29 tetra-O-benzoïl-eritritol - 98 188-188.5 30, 31 tetra-O-benzoíl-D-treitol -4.2 - 97 32 tetra-O-benzoïl-L-treitol +4.3 70 97 32 penta-O-benzoïl-D-ribitol - 86 108-109 33 penta-O-benzoïl-D-xilitol - 97 105-106 34 107-108 35 l hexa-O-benzoíl-D-galactitol - - 188-1885 36 i 189-191 37 hexa-O-benzoíl-D-glucitol +24.3 - 129 38 hexa-O-benzoïl-D-manitol - 65 147-148 39 5- (tetra-O-benzoïl-D-arabino tetritol-l-il) tetrazol -24.5 69 201-203 40 5- (tetra-O-benzoíl-D-arabino tetritol-l-il) tetrazol -13 81.5 - 40 5- (tetra-O-benzoíl-D-mi Zo tetritol-l-il) tetrazol -13 85 - 40 5- (penta-O-benzoïl-D-galacto pentitol-l-il) tetrazol -S. 76 95 163-165 41 5- (penta-O-benzoïl-D-g Zuco- l pentitol-l-il) tetrazol +65.5 87 106-108 I 4o 5- (penta-O-benzoíl-D-mano pentitol-l-il) tetrazol +50. 4 — 172-173 40 5- (1,2,3,4-tetrabenzoiloxi-L mano-pent-l-il) tetrazol +31.4 74 92-95 40 TABLA g Nitrilos acetilados di mo‘n‘osacáridos1 disacáridos. Sustancia [OJD Rend'(7°) p.f. lit. tetra-O-acetil-D-arabinononitrilo -3 .3 63 120-121 42,43 tetra-O-aoetil-L-arabinononitrilo +3.4 - 120-121 44 tetra-O-aoetil-D-ribononitrilo +34.4 46 71-72 45 i tetra-O-aoeti l-D-xi lononitrilo +50.4 14 81-82 46 I tetra-O-acetil-Irxilomnitrilo -50.4 48 81-82 47,48 penta-O-aoetil-D-galactononitrilo +43. 2 — 138-139 44 40 135 49 penta-O-acetil-D-gluoononitrilo +47. 8 - 83-84 I 50,51 penta-O-aoetil-D-manononitrilo -1.8 45 - 50,52 ¡ penta-O-aoetil-D-gluoosaminonitrilo +20_.5 - 118-119 v 53 l 126 l 54 .! penta-O-aoetil-N-netil-L-glucosami- : Í nonitrilo -38 - 132-134 I 55 penta-O-aoetil-N-netil-L-marpsami nonitrilo -27.5 - - 50a tetra-O-aoetil-Irfuoononitrilo -22.4 - 176-177 53,56 tetra-O-acetil-G-desoxi-Irmano nitrilo l -4 . 6 70 71 46, 57 hexa-O-acetil-D-gliaero-D-gala- ' heptononitrilo ' +31.4 - - 58 hexa-O-aoetil-D-gZicero-D-gulo- heptononitrilo l +24.6 69 113-114 51,(53, ' g 55) hexa-O-aoetil-D-glicero-L-¿do- 1 ' heptononitrilo I +0.68 60 105-108 59,60 | hexa-O-aceti l-D-g Zieero-L-manc- I ; heptononitrilo ! +31.7 — - 61 penta-O-acetil-7-desoxi-L-glicero j L-gaZa-heptononitrilo -33.9 37 127-128 43,62 É octa-O-aoetil-oelobiononitrilo +34.4 50 132 i 63 ' octa-O-aoetil-lactononitrilo i +35.5 88.9 90-93 64,65 'l ; octa-O-acetil-maltononitrilo E +67.8 45 170-171 . 66 ' ! octa-O-aoetil-nelibiononitrilo +100.6 65.8 64-66 g 67 octa-O-acetil-Z-O-B-D-gluoopirang I Isil-D-gluoononitrilo - . 45 149-151 ! 68 | octa-O-acetil-3-O-B-D-gluoopirang 1 ! ¡ sil-D-gluoononitrilo - L 55.5 152-153 ¡' 69 J En la síntesis de aldononitrilos acetilados Furneaux70descubre toda una gama de productos cíclicos y aciclicos que se pueden formar ademásde los nitrilos. Los derivados propionilados se encuentran listados en la Tabla í. TABLA í Nitrilos propionilados de hexosas. Sustancia [q]D RemLXZ) p.f. lit. penta-O-propionil-D-galactononitrilo +36.7 65 60-61 71 penta-O-propionil-Dqgluoononitrilo +40.l 60 68-70 71 penta-O-propionil-D-manononitrilo +5.6 43 - 71 tetra4}1uopioni1-61k50xi-Lflwmxmxr- ‘ nitrilo -6.0 87 26-28 71 Los aldononitrilos benzoilados se obtienen por benzoilación de las oximas con cloruro de benzoïlo/piridina. Los compuestos descrip tos en literatura se agrupan en la Tabla á. Es interesante destacar la influencia de la temperatura de ben zoilación sobre los compuestos obtenidos, ya que menores temperatu ras conducen a nitrilos parcialmente benzoilados. Se observó72 que la D-glucosa oxima produce, según las condiciones de reacción, el 2,4,5,6-tetra-O-benzoíl-D-glucononitrilo ó el penta-O-benzoíl-D-glu cononitrilo (gig. g). CEN H-—C-OBz áN-OH HOfC—H f\u H_ C_OH PhCOCl/piridina H_C_OBZ HO_¿_H 70_30,C -H—C—0M I CHZOBz H-ï-OH H- C-OH PhCOCl/piridina I - + 100 °c CHZOH\ CEN|H—-C-—OBz . . | PhCOCl/piridina Bzo_c__H __ o 90 100 c \ H_C_OBZ |H-C-OBz ME? 1- ¿“20132 TABIJ! í Nitrilos Enzoilados d_emonosacáridos y_disacáridos. Sustancia[aJD Rend.(%) p.f. lit. di-O-benzoIl-D,L—glioeronitrilo - 64 93-94 73 tetra-O-benzoíl-D-arabinononitrilo +13. 8 64 81-83 ¡- 40 tetra-O-benzoíl-Ir-arabinononitrilo -16.5 70 107-108 i' 74, 75 tetra-O-benzoí l-D-xilononitrilo -2 .9 - 61-66 i 76 penta-O-benzoïl-D-galactononitrilo +9.7 96 144 g 76 penta-O-benzoíl-D-gluoononitrilo +15.1 s 71 118 _i 76 penta-O-benzoïl-D-nanononitrilo +10. 2 93 ¡ 130 76 tetra-O-benzoïl-G-desoxi-Ir-nanono- l I nitri +4. 7 91 114 ' 76 2, 4, 5, 6-tetra-O-benzoïl-D-gluoono- ; nitrilo +48.6 ¡i 17 235-238 j 73 hexa-O-benzoïl-D-g Zicero —D-gaZacto- í II heptononitrilo +3o.3 5 124-125 i 77 hexa-O-benzoíl-D-glicero-D-gu Zo- heptononitrilo +30. 5 g 67 166-167 . 78 hexa-O-benzoíl-D-glicero-Irmano- iheptononitrilo +19.5 65. 6 190-191 ‘ 78 'k octa-O-benzoíl-nelibiononitrilo +91.3 86. 8 96-97 79 t Tesis doctoral de Beatriz NoemiZuazo. _ 10 _ CAPITULOg . ESPECTROS QE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR PROTONICA BE DERIVADOS BENZOILADOS QE MONOSACARIDOS X DISACARIDOS. II-a. Espectros de derivados benzoilados ciclicos. II-a.1 Derivados de monosacáridos. Entre las primeras publicaciones se encontraban pocos datos so bre los espectros de resonancia magnética nuclear protónica de azú cares libres, debido a la compleja superposición y las señales poco definidas. Los estudios de derivados acetilados iniciados por Le mieux80 en 1958 encontraron amplia aplicación y sus resultados fueron confirmados por otros autores _ . Las constantes de acoplamiento entre los protones sesgados y antiperiplanares cumplencon los valo res esperados por la ecuaCión de Karplus8 . Recopilaciones sobre es tos temas fueron realizados por Hall8 , Inch86 y otr0587'88. Sin em bargo son escasos los datos de literatura sobre derivados benzoilados de hidratos de carbono. Para poder interpretar los espectros de resonancia magnética nu clear de C-13 de los octa-O-benzoil-aldobiononitrilos, teníamos que conocer la conformación de los mismos y de los monosacáridos benzoi lados cíclicos y acïclicos estructuralmente relaCionadosr Para real; zar asignaciones correctas. EStos datos se obtienen de sus espectros de resonancia magnética nuclear protónica y extendimos el estudio a otros compuestos benzoilados para tener un panorama más completo. Con respecto a los monosacáridos cíclicos benzoilados , existen en literatura estudios realizados por Durette y Hortoneg'gosobre tetra-benzoatos de aldopentopiranosas y algunos derivados de tri-O benzoil-aldopentopiranosas realizados a 100 MHz,en los cuales se determinaban las conformaciones preferenciales en solución. En el trabajo de Steven y Fletcher91 se informan los espectros de aldopen tofuranosas benzoiladas realizados a 100 MHz. w Por otra parte Paulsen y col;92 determinaron las conformaciones de algunos benzoatos de pentopiranosas por difracción de rayos X, ellos determinaron que en estos compuestos las interacciones l¡3 diaxiales son menos importantes que en el caso de los correspondien -tes derivados acetilados. Sobre algunos penta-O-Denzoíl-aldohexopiranosas solamente exis tía un trabajo realizado por Deferrari y col.93 en un equipo de 60 MHz y donde la información resultaba sumamentelimitada ya que se deter minaba el desplazamiento químico y la constante de acoplamiento del protón anomérico. Los espectros de r.m.n.-1H a 400 MHzde algunos penta-O-benzoïl aldohexosas permitieron un análisis de primer orden y adjudicación de todas las señales, éstas fueron confirmadas por experimentos de doble resonancia. En base a estos datos se pudo proponer su conformación preferencial en solución. Se presentan los espeCtros de r.m.n.-1H a 400 MHz,de la zona alifática de penta-O-benzoatos deua—D-glucopiranosa(l) (A-1*), B-D-glucopiranosa (g) (A-2), a-D-galactopiranosa (2) (A-3), G-D-mano piranosa (í) (A-4), B-D-manopiranosa (á) (A-S), a-D-galactofuranosa (á) (A-6) y a 100 MHzdel penta-O-benzoil-B-D-galactofuranosa (l) (A-7). (gig. g.) CHZOBz R H 1 OBz H B zO 2 H OBZ gpl=fl,p2=0B2 2 íRl_HIR2=OBz 3 P1 = oBz, R2 = H á R1 = 032, nz = H p'1 /’ OBz H H-C-OBz Bz CHZOBZ ÉP1=HI R2=OBZ Figura 3. l R1 = OBz. R2 = H Ver apéndice de espectros. _ 12 _ Para ejemplificar se presenta el espectro de r.m.n.-1H de la penta-O-benzoil-a-D-glucopiranosa‘(l), en la'Fig. 4 donde puede ob servarse el espectro completo de este compuesto. En la Fig. 5 (A-l) se puede ver la ampliación de la zona alifática y la adjudicación de las señales. En la Fig. 6 se presentan los experimentos de doble re sonancia que nos permitieron asignar en forma univoca cada uno de los protones alifáticos. Los espectros de los restantes penta-O-benzoatos, fueron adjudi cados en forma similar y sólo presentamos los espectros de la amplia ción de la zona alifática de la cadena en el apéndice (A-2 - A-7), sus desplazamientos quimicos y constantes de acoplamiento que además se encuentran listados en las Tablas 6 y 7. Figura 5. En la Figura 6 se presentan las irradiaciones realizadas sobre el espectro de la penta-O-benzoil-a-D-glucopiranosa (l), que permitie ron corroborar las adjudicaciones realizadas de los diferentes protg nes de la molécula, en base a sus constantes de acoplamiento. La primera irradiación fue realizada sobre la señal que apare cia comodoblete a 5 6,86 (H-l), que originó unicamente modificacio nes sobre la señal a 6 5,69 (H-2); hecho que confirmaba que se trata ba del H-l único protón que es vecino a un único protón. La segunda irradiación fue realizada sobre la señal a 6 6,33 (H-3)y provoca dos modificaciones que fueron las Siguientes: la señal a 5 5,91 (H-4), como la del H-2. la señal a 6 5,69 (H-2) y esta irradiación confirmaba la señal 5 5,69 La tercer irradiación a ó 5,91 (H-é) modificó las señales a 5 6,33 (H-3) y la señal a 5 4,63 (H-5), permitiendo de este modo corroborar la senal adjudicada a H-3 y evidenciar la señal de H-5 que con las irradiaciones de H-6a y H-6b luego era confirmada. Comopuede observarse de lo expuesto anteriormente se puede -14 determinar sin ambiguedadla posición de los diferentes protones de la molécula. Unanálisis similar fue realizado con todos los espec tros realizados a 400 MHz. TABLAQ.Desplazamientosquímicos(5)ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectrosde resonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunasaldohexosasperbenzoiladasreali zadosensolucióndeCDC13. ’_——_ CompuestoH-lH-2H-3H-4H-5H-6aH-6b vProtones Aromáticos 5,69dd6,33t5,91ddd4,63dd4,49dd7,25—8,18 m w Nv p ¿a6,86 5,86dd6,05t5,83ddd4,67dd4,52dd7,22-8,04 H w v p 6,05dd6,15dd6,21dd4,86t4,65dd4,44dd7,25-8,22 U I5,93ddl6,09dd6,31t4,60ddd4,71dd4,51dd7,26—8,26 6,14dd,5,84dd6,20 ovi v p vl ddd4,77dd4,57dd7,25-8,18 [x <1 B k0 U Lnl W m s KO U k0 5,96dd|6,30t4,82dd5,98dd%4,84dd4,78dd7,09-8,00 'U'U'U'U'U'U'U m m m cl 6,16dd.dcdd7,10-8,03 H m. m l‘I * MaüÁDSIfljJizatb'EBoam>stmxkudhúenxn a ESpectrosrealizadosa400MHz b Espectrorealizadoa100MHz c2Hen6de5,90-5,80(H-2yH-5)d 3Hen6de5,00—4,72(H-4,H-6ayH-6b) 15 TABLA1.Constantesdeacoplamientodelasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosl -6(400MHz). |C°mpuest°J1,2aJ2,3J3,4J4,5J5,6aJ5,6bJ6a,6b _“_hbh'10,29,99,93,05,412,9 J 9,79,89,93,04,912,4l m N m NI 16 10,63,21,0i6,56,911,4 k0‘ m ml '3,210,210,12,63,412,1 O¡ N VI 1,03,210,09,92,84,212,3 LnI 7,47,24,84,46,712,1J CD H V \D| _ 17 _ En base a constantes de acoplamiento de estos benzoatos piranó sicos, se puede ver que las mismas se insertan en la curva de Karplus84 y que se encuentran en la conformación 4Cl. Esta es la conformación preferida en todos los derivados piranósicos, excepto en el derivado benzoilado de la a-D-galactopiranosa donde se observa una ligera de formación de la conformación silla, evidenciado por la constante de acoplamiento J4'5: 1,0 Hz. Esto se puede atribuir a la presencia del grupo O-benzoílo en el C-4 en posición axial. Al sintetizar la penta-O-benzoïl-B—D-galactopiranosa, de acuerdo a la técnica descripta en la literaturas, se obtuvo un compuestode constantes físicasidénticas, pero ni su espectro de r.m.n.—1Hni de 3Cpodrían justificar una estructura piranósica. Durante esta pre paración, la D-galactosa es calentada durante 1 hora en piridina. 94 . . . .Acree y col. describieron una compleja mutarrotac1ón de D-ga lactosa en piridina, y un aumentoen la proporción de estructuras fu ranósicas, con el incremento de temperatura. Además, se describen en Iliteratura mutarrotaciones complejas de D-galactosa en agua y se informa la obtención de dos pares de per(trimetilsilil)derivadosg7. 70 _Furneaux al sintetizar la D-galactosa oximaen piridina, obtie ne por acetilación no sólo el nitrilo acetilado sino una compleja mezcla de derivados a- y 8- furanósicos y B-piranósicos. Nosotros encontramos que, en las condiciones dadas en literatura8 se obtenía una mezcla formada principalmente por las dos penta-O benzoil-furanosas, 00m0pudo verificarse por r.m.n.—l3Cdel producto crudo de reacción (que se discute en las páginas 81 y 83). La puri ficación de la misma condujo a los compuestos g y Z. Las constantes físicas de g coincidían con los datos de literatura8 para la penta O-benzoil-B-D—ga1actopiranosa, sin embargo este producto tenia un es pectro de r.m.n.— H que no coincidia con las expectativas para una estructura piranósica. La parte no reductora de la 1,2,6,2',3',4',6'—hepta-O—benzoil— lactosa98 presenta el grupo B-D-galactopiranosilo que se encuentra en la conformación C1, con_sólo ligera distorsión. Esto nos permitió concluir que si la parte del B-D-galactopiranosilo perbenzoilado . . . 4 en un disacárido se encuentra en la conformac1ón Cl, con sólo peque - . . . . . lnas distor51ones, luego en el monosacárido, menos impedido esterica mente, no debería observarse deformaciones mayores. Alos compuestos g y Z se deben asignar entonces estructuras fu " . 13ran651cas, hecho que se confirmó por sus espectros de r.m.n.- C y de masa. En las estructuras furanósicas las barreras energéticas de inter conversión son bajas (3 - 4 Kcal/mol) y no se puede asegurar una úni ca conformación. En la Fing, se presentan las conformaciones de los compuestos l - 6. CHZOBZ R1 2 i R = H, R2 = OBz g í R1 = H, R2 = OBz g R = OBz, R2 = H g R1 = OBz, R2 = H H\ o BzO H H-C-OBz\' l R1 CHZOBz B20 R2 Figura 7. Z = OBz, R2 = H II-a.2 Derivados de disacáridos. 1 . , . . En literatura existen datos de r.m.n.- H-de disacaridos benZOila dos y derivados de ellosl6’93’98’100_101. Los espectros realizados a 60 MHz dieron limitada información mientras que los espectros a 220 MHng' 99 ó a 27o MHz96 los protones. permitieron la asignación de casi todos Aqui presentamos los espectros de octa-O-benzoïl-B—celobiosa (g) (A-8*hocta-O-benzoïl-B-lactosa (g) (A-9), octa-O-benzoïl-B-maltosa (10) (A-lO), hepta-O-benzoíl-3-O-metil-B-celobiosa (li) (A-ll), hepta-O-benzoïl-3-O-metil-B-lactosa (L2) (Au12),(Eig. g ) realizados a 400 MHz. Los espectros de estos compuestos fueron realizados en CDCl3ya que en la literatura se informaba que en C6D6había un corrimiento de los protones alifáticos hacia camposbajos, hecho que origina una su . ., - - , . 98perp05101on de una senal con las senales de los protones aromaticos Las señales aromáticas de estos compuestos aparecen entre 7,2 y 8,1 ppm. Las señales de los protones de la cadena alifática se mi dieron en los espectros ampliados, y en los casos de señales comple jas a partir de los espectros ampliados (lcm = 2Hz) con mayor reso lución y las asignaciones fueron confirmadas por experimentos de dg ble irradiación. En el espectro de la octa-O-benzoíl-B-lactosa (2L (A-9) aparecen dos dobletes a 6 6,14 y 4,89, atribuibles a H-l y H-1', respectiva mente. La constante de acoplamiento muestra en ambos casos una rela ción di-axial. Las señales de H-5, H-6a y H-6b forman un sistema ABX. La parte AB de este sistema corresponde al H-6a (ó 4,59) y H-6b (6 4,52) que se presentan comodoble dobletes con una constante de acoplamiento geminal de 12,4 Hz. La multiplicidad de la parte x del sistema, H-5 (5 4,07) puede ser medido solamente a partir del espectro con una mayor resolución y da una señal de doble doble doblete (ddd). * l nVer apendice de espectros. g. R=Bz ¿3. R = CH3 CHZOBz CHZOBz H O H OBz B20 OBz H 'O OBz H H Bz Bz ¿9 Figura E. _ 21 El sistema ABXde la parte no-reductora para el compuesto g es asignada a H-6'a ( 6 3.78 dd), H-6'b ( 6 3,71 dd) con una constante de acoplamiento geminal de 11,4 Hz y H-5 ( 6 3,89 como ddd). Las asignaciones de los otros protones se confirmaron por expg mentos de doble resonancia. Los desplazamientos quimicos y las constantes de acoplamiento de estos compuestos se presentan en las Tablas g y g respectivamen te. Si comparamoslos desplazamientos químicos de la porción reduc tora de g, g y ¿Q observamos gran coincidencia entre g y g y varia ciones con l9(en el desplazamiento químico de H-4) debidas al cambio de un resto B-glicosilico por a-glicosílico. A su vez se observa una variación en el desplazamiento químico de H-l' en el compuesto lg, debido también al mismo cambio. A partir de las constantes de acoplamiento concluimos que 1a conformación preferencial en solución de la porción reductora y no reductora de estos compuestos es 4C1, con ligeras deformaciones en la parte galactopiranosilo de los compuestosg y‘lg, debido al ben zoïlo axial sobre C-4'. Las conformaCiones de los compuestos g a la se presentan en la'Figura g TABLAELDesplazamientosquímicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros der.m.n.-1Hdealgunosdisacáridosbenzoilados(g -¿3),realizadosa400MHzen CDC13.Ú H-4H-5H-GaH-GbH-1'H-2' ._-v —'—3'3-3:“ CDmp.H-lH-ZH-JH3'fl4HISHa‘b 5,73dd5,92t4,38t4,05ddd4,61dd4,49dd4,96d5,41dd5,74t5,39t3,79ddd 6,124,05dd3,81dd 5,73dd5,94dd4,39dd4,07ddd4,59dd4,52dd4,39d5,72dd5,33dd5,75t3,39ddd3,73dd3,71dd 4,45dt4,39dd4,22dd d 6,14d 6,27d5,63dd5,85t4,66t-4,37ddd4,90dd4,78dd5,78d5,26dd6,11t5,67t d d 5,48dd3,82t4,14dd3,88ddd4,56dd4,33dd5,07d5,59dd5,87t5,72t4,08ddd4,71dd4,43dd b 3,022 2 19 11“5,93 ¿g5,51dd3,90t4,20dd3,95ddd4,31dd4,34dd5,13d5,35dd5,53dd5,99dd4,23ddd4,33dd4,44dá. OCHJ63,54s OCH63,64s| 3 22 Losprotonesaromáticosdeestoscompuestosaparecena67,2-8,1 TABLA2.Constantesdeacoplamientodeloscompuestosg -1 . C°m9'J1,2J2,3J3,4J4,5J5,33J5,315J33,315J1',2'J2',3'JJ',4'J4',5'J5',6'aJ5'.6'bJG'a,6'b 3,29,59,39,41,03,312,37,39,39,39,31,0,5,411,9 8,09,59,010,02,03,912,48,010,53,41,06,46,911,4 7,68,68,89,22,53,812,44,010,210,19,93,23,512,4 7,98,48,39,92,04,212,37,89,89,99,93,34,412,2 "" ‘“' SI :4‘I SI 7,78,18,110,02,14,612,48,010,53,41,06,17,411,4 _ 23 _ BzO CH20Bz BzQ\ O Bzo CHzoBz O OBz RO OBz OBz 8. R = Bz H OBZ ll. R = CH3 2 BzO O B20 CHZOBz OBz O RO BZ 9. R = Bz 12. R = CH3 CHZOB9// HZOBZ Ow OBZ o OBz BzO BZO Bzo/ OBZ 10. Figura 9 II-b. Espectros de derivados benzoilados aciclicos. En los estudios conformacionales de derivados aciclicos de hi dratos de carbono, se postula comoestructura de referencia una con formación planar, zig-zag y extendida. Si se producen interacc1ones entre grupos sustituyentes voluminoses en pOSiciones 1-3, se obser van giros que alivian dichas interacciones. En estos casos y debido a que la energia para la rOtación de la unión C-C es baja se pue de suponer que a temperatura ambiente, existen interconversiones de rotámeros, siempre que no existan impedimentos estéricos grandes, y se observan valores promedios de las constantes de acoplamiento. CEN CEN CEN BZO R H OBZ R H/ ’ H OBz H OBz H Bz H R OBZ l 2 2 JH,H obs, = xl'JH,H sesg. + x2°JH,H sesg. + x3'JH,H ant. xl + x2 + x3 = l (donde xi son las fracciones molares) Si se produce un giro de la unión C-2-+C—3hablamos de un 2G; para determinar el signo seguimos la convención de Angyal y col.103 que es la Siguiente: se coloca la molécula en su forma planar zig-zag y extendida, mirando desde el átomo remoto (C-3) hacia el á tomo cercano (C-2) (Ver Figura lQ). Se gira el remoto, en un ángulo de 120°; este giro se puede realizar en el sentido de las agujas del reloj/encuyo caso el giro es positivo, y hablamos de un 2G+; si el giro se realiza en el sentido contrario a las agujas del reloj esta mos en presencia de un 2G.. Si bien en este caso hemos adoptado el criterio de Angyaly col.103 es importante destacar que existe otra propuesta de Horton y Wander104, que es diferente en 1a forma de ob servar la molécula para llegar a las mismasadjudicaciones. A continua01ón ejemplificaremos con derivados aciclicos de D glucosa: ' B'z H H\ OBz H Bz C4 H Bzo C4 Cl c1 Cl - + 2G 2G Figura 10. Si bien Lee y Scanlon105 indican que la rotación de la unión c-c en los derivados. acïclicos de la D-glucosa depende del tama ño efectivo del grupo sustituyente, nOSOtÍOSobservamos que en la mayoria de los casos existen muchassimilitudes en derivados aceti lados y benzoilados, cuando existen interacciones 1-3. Sin embargo, en algunos compuestos tales comoderivados de D-manosa o 6-desoxi L-manosaestas interacciones no existen y se observan variac1ones en el comportamiento de los derivados acetilados, en los cuales no se observan giros, y de los derivados benzoilados que sf los presentan, comose ve claramente al analizar sus constantes de acoplamiento. Asi vemos que se puede cometer errores, si se intenta predeCir una conformación preterencial, sólo con modelos moleculares y referencias de otros derivados acilados. .. 106 . - - ‘ .En literatura se calculan las consrantes de acoplamiento pa ra derivados acetilados, usando los valores de electronegatividades de Pauling y se encuentran valores para una relación axial de proto nes vecinales JH,H = 9,2 Hz ( o 138;) y 4,2 Hz ( Ó 60°) para una relación sesgada. Stevens y Lemieux encontraron para una relación trans-diaxial de protones vecinales en piranosas acetiladas un valor de 5-8 Hz mientras que para la relación sesgada era de 2-3 Hz. _ 26 _ 08Coheny col.l calcularon los valores para los sistemas 1,4 dioxanos como 9,4 Hz ( o 180°) y 2,7 Hz Lo 60°1‘ Nosotros, teniendo en cuenta los datos de literatura de deriva dos piranósicos benzoilados, para protones sobre carbonos de entor nos quimicos similares (grupos Ó-benzoílos vecinos) encontramos para la relación trans-diaxial de protones vecinales (o 180°) de 7,4-10,7 Hz y 3,0-4,4 Hz para la relación sesgada ( o 60°), Estos v3 lores están de acuerdo con la curva de Karplus109 y nos permiten asignar las conformaciones en solución de los derivados aciclicos benzoilados. Los valores intermedios pueden considerarse comouna contribu ción de varios rotámeros, si bien sólo realizamos un estudio cuali tativo y no un estudio estadístico. Se realizó un estudio de los espectros de r.m.n.-1H de deriva dos acíclicos benzoilados (alditoles, nitrilos y tetrazoles) que permitió determinar su conformaciónpreferencial en solución. Estos datos resultan de gran utilidad para las asignaciones y correlacio nes de sus espectros de r.m.n.-13C. II-b.l Alditoles benzoilados. En literatura existen trabajos sobre conformaciónde alditoles libresllo’lll y acetiladoslo3’112'114_ Estos compuestos se presentan en una conformación zig-zag, planar y extendida, excepto en los casos donde debido a interacciones 1,3 se producen giros para dar lugar a una conformación de mayor estabilidad. Aqui analizamos los espectros de resonancia magnética nuclear protónica de los compuestosgraficados en la Figura ll: di-O-benzoíl etanodiol (g), 1,2(R,S)—di-O-benzoíl-propanodiol (H) (A—13)*,tri 0-benzoíl-glicerol (lá) (A-14), tetra-O-benzoïl-D-eritritol (lg) (A-lS), tetra-O-benzoíl-D,L-treitol (ll) (A-16), penta-O-benzoïl-L arabinitol (lg) (A-17), penta-O-benzoíl-D-ribitol (lg) (A-18), penta O-benzoíl-D-xilitol (gg) (A-19), hexa-O-benzoïl-D-galactitol (El) (A-ZO), hexa-O-benzoil-D-glucitol (gg) (A-Zl), hexa-O-benzoíl-D-ma nitol (gg) (A-22) y penta-O-benzoïl-6-desoxi-L-manitol (gg) (A-23). * Ver apéndice de espectros. _ 27 H20Bz CHZOBz (|3H20132 CHZOBz Cl-IZOBz (121-120132 (IIHZUBz CHZOBz (¡31,0132 H-f-OBz H-C-OBz BzO-(f-H H-CII-OBz H-ít-OBz l; CH3 CHZOBz H-(IÉ-onz H-C-OBz BzO-C-H BzO-CII-H La L5 CH20Bz ¿HZOBZ CHZOBz BzO-?-H_ CHZOBz 1_8_ ïHZOBz ?H20Bz ?H20Bz CHZOBz CHZOBZ ?H20Bz H-C-OBz H-C-OBz H-(IJ-OBz H-(E-OBz lazo-(¡Hi H-IC-OBz H-C-OBz lazo-(¡Hi BzO-(E-H BzO-C-H BzO-(I'J-H H-(IZ-OBz H-C-OBz H-C-OBz Bzo-g-H H-C-OBz H-C-OBz BzO-C-H ICHZOBz CHZOBz H-¿Z-OBz H-(II-OBz H-:c-OBz BzO-é-H 19 E CH2032 01120132 CHZOBz CH 2_1 a a a Figura 11. Las asignaciones y constantes de acoplamiento de estos compues tos se presentan en las Tablas lg y ll y sus espectros figuran en el Apéndice. Los valores de desplazamientos químicos y constantes de acopla miento para el di-O-benzoïl-etanodiol (la), el 1,2(R,S)-di-O—benzoil propanodiol (li) y el tri-O-benzoïl-glicerol (lá) se encuentran en las Tablas lg y ll pero no se prestan para una discusión conformacio nal. El análisis del espectro del tetra-O-benzoíl-D-eritritol (lg) permite un análisis conformacional ya que se esperaba para la constan te de ac0plamiento J2,3_en la estructura lineal, planañx; zig-zag, un valor de 7,4 - 10,7 Hz, como fueron encontrados por Angyal para el deri vado acetilado. Sin embargo el valor obtenido para J2'3 es de 6,6 Hz lo cual indica una desviación que se puede atribuir a la contribución de los rotámeros I y II y con mayorpreponderancia del I.(Figura ig.) TABLAlg.Desplazamientosquímicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros deresonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunosalditolesbenzoilados realizadosensoluciónde_CDC13¿ H-Z H-3a H-3bH-4a H-4b H-SaH-5bH-6aH-6b 4,54dd 4,77dd 164,89dd 4,78dd 4,98dd a4,80dd 4,65dd 4,83dd 4,95dd 4,90dd 4,64 4,51 4,48 4,57 4,49 dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd 5,56 5,83 5,97 6,02 6,02 5,99 ddd ddd ddd ddd ddd ddd ddd ddd ddd 1,46 4,77dd 5,96 d 4,68dd ddd4,89dd dd5,92 dd6,02 dd5,99 dd6,12 dd6,25 dd6,28 ddï 4,64dd 4,8 ddd ddd ddd dd dd dd dd 28 4,90dd4,59dd 4,96dd4,64dd 4,80dd4,64dd 5,99dd4,65dd4,51dd ddd4,83dd4,75dd ddd4,95dd4,57dd .1,51d Losprotonesaromáticosdeestoscompuestoaparecena67,19-8,l9. a.100MHz,b.200MHz,0.80MHz. TABLAll.Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuesto¿A-¿Éy¿g-gg. J1a,1b1a,2115,22,3a2,315J3a,3b3,4a3,4bJ4a,4b4.564,515JSa,5b5,6a5,6bJ6a,6b 11,84.86,16,4 12,04,6¿5,8g4,65,812,0 12,22.75,1.'6,62,75,412,2 11,64,36,5í3.37,13,35,511,6 12,23,35.85,55,53,35,812,2 11,54,67,11,16,21,14,67,111,5 12,43,45,17,12,89,83,43,912,3 12,33,35,46,63,16,63,36,412,3 ¿li 1_5 1_6_ 1_8 1_9 Q11,94,35,35,25,24,35,311,9 A g g a12,33,46,06,03,86,16,4 29 _ 30 _ (1) OBZ (1) BzOHZC H BzOHZC Hn / (4) (41 H CHZOBz BzOHZC °Bz OBz OBz I Figura 12 D: El penta-O-benzoïl-L-arabinitol (lg), según se observa en los modelos moleculares no presenta interacciones l¡3 y deberíamos espe rar una conformación planar zig-zag y extendida, hecho que se eviden cia en sus constantes de acoplamiento (Tabla ll). La conformación pre ferencial en solución de este compuestoes la que se indica en la Figura ¿3. Figura l}_ El análisis de modelos moleculares de los compuestos simétricos penta-O-benzoíl-D-ribitol (¿2) y penta-O-benzoíl-D-xilitol (gg) mueg tra fuertes interacciones 1,3 de los grupos benzoïlos sobre los car bonos C-2 y C-4. Las constantes de acoplamiento J2'3 y J3'4 de 5,5 Hz (en ¿2) y respectivamente 5,2 Hz (en gg), indican una contribución de dos rotámeros, comopuede apreciarse en la Figura li, en la cual podemos considerar que las constantes de acoplamiento se deben a un promedio entre las conformaciones con ZG- y 3G+. Se eligieron estos rotámeros ya que no presentan interacciones entre grupos voluminosos, que sí estan presentes en el otro rotámero. _31_ OBz + G 3G R = OBz y R2= H 19 Penta-O-benzoíl-D-ribitol R = H y R2= OBz gg Penta-O-benzoíl-D-xilitol Figura if Para la configuración galacto no se observan interacciones 1,3 en la configuración planar, zig-zag y extendida. Esto se confirma en literatura103 el espectro del hexa-O-benzoíl-D-galactitol (gl) se observa un J para el hexa-O-acetil-D-galactitol(J 10,0 Hz). En3,4 3,4 6,2 Hz, que indica una desviación de la relación antiperiplanar es perada. Dicho hecho puede interpretarse comouna contribución princi pal de la conformación zig-zag, planar (H-3, H-4 anti), que se gra fica a continuación y una contribución de un rotámero G3 (gig. g) 1% 0329132 H H 1 H OBz OBzOBz H Figura 15 _ 32 _ El análisis de las constantes de acoplamiento del hexa-O-benzoíl D-glucitol (gg), indica una conformación zig-zag, planar con desvia ción en la unión C-2-+C-3. La constante de acoplamiento J2,3 es de 7,1 Hz e indica que en este compuestoexiste una relación casi anti entre los H-2 y H-3; que es debida a una rotación ZG-para eliminar la in teracción 1,3 entre los grupos voluminosos sobre C-2 y C-4.(Figura lg). H OBzOÉZ H OBz . OBz H oBz óBz H H' C// \\ H H Figura lg. En el hexa-O-benzoíl-D-manitol (gg) no se observan interacciones 1,3 de acuerdo a modelos moleculares, y por lo tanto debería presen tar una conformación zig-zag planar y extendida, igual que en el ca so del derivado acetila60103. Sin embargoen el espectro de r.m.n.-1H se observa un valor de J2’3 de 6,6 Hz, lo cual es un indicio de que prg valece la conformación esperada (Figura ll) pero se observa además, una participación menor de un confórmero 2G+ y 4G+. .En ambos se pro ducen interacciones 1,3 entre el CHZOBz ' y OBz. En el caso del giro antihorario las interacciones 1,3 serían de dos grupos ben zoílo que resulta menosfavorable. OBz H H OBz H H OBz Figura 17. En el penta-O-benzoïl-6-desoxi-L-manitol (gg) se observa una si? tuación similar que en el compuestog; y por lo tanto puede postular se la conformación zig-zag, extendida y planar (Figura lg) comopre dominante. Dado que J2'3 y J4'5 son de 6,0 Hz respectivamente 6,1 Hz se deben postular las contribuciones 2G y 4G en menor proporción. Es de destacar que se observan interacciones similares a las descrip tos para el D-manitol (gg). El cambio del signo se debe al cambio de serie Q (gg) por L (gg) OBz OBz ¿iguali Estos resultados nos indican que no siempre es posible proponer la misma conformación para los derivados acetilados y benzoilados de estructura acíclica. Las interacciones electrónicas y estéricas dan cambios no esperados en base al análisis de modelos moleculares. Este hecho es escencialmente visible para los compuestos gi y gg en los cuales no existen interacciones 1,3, pero sin embargode acuerdo a las constantes de acoplamiento se deben postular giros parciales o las contribuciones de rotámeros. 113 . . . .Angyal y col. analizaron las intera001ones preSentes en hepti toles y postulan también una mayorestabilidad para interacciones pa ralelas 1,3 de O/C frente a interacciones O/C, aunque no fue conside rado así en la literatura más antigua. -34 II-b.2 Aldononitrilos benzoilados. En literatura se determina la conformaciónpreferencial en solu ción para tetra-O-acetil-pentononitrilos , penta-O-acetil—hexononi 116'117y 5-(penta-O-acetil-pent-l-il)tetrazoleslls, en base atrilos las constantes de acoplamiento determinadas de sus espectros de r.m. n.-1H. Para derivados benzoilados sólo existen en literatura los tra bajos de Galany col.118 para el l-bencil-4,5,6,7-tetrahidro-6,6-di metil-Z-(penta-O-benzoïl-D-galacto-pentitol-l-il)indol-4-ona2a 90 MHz y el trabajo sobre 2,4,5,6-tetra-O-benzoïl-D-glucononitrilo realiza do a 400 MHz. Continuando con el estudio de los espectros de r.m.n.-1H de der; vados benzoilados aciclicos, estudiamos los nitrilos benzoilados si guientes: 2(R,S),3-dibenzoíloxi-propiononitrilo (22) (A-2i3, tetra-O benzoil-D-arabinononitrilo (gg) (A-25), tetra-O-benzoíl-D-ribononitri lo (gl) (A-26), tetra-O-benzoïl-D-xilononitrilo (gg) (A-27), penta-O benzoíl-D-galactononitrilo (gg) (A-28), penta-O-benzoïl-D-glucononi trilo (gg) (A-29), penta-O-benzoïl-D-manononitrilo (3;) (A-30), tetra O-benzoïl-6-desoxi-L-manononitrilo (gg) (A-3l),_hexa-O-benzoïl-D gZicero-D-gaZacto-heptononitrilo (22) (A-32), hexa-O-benzoïl-D-glicg ro-D-guZo-heptononitrilo (gg) (A-33) y hexa-O-benzoíl-D-gZieero-L mano-heptononitrilo (gi) (A-34). ' ' ' ' En la Figura ¿2 se presentan las estructuras de estos compues tos. Los desplazamientos químicos y constantes de acoplamiento de sus espectros de r.m.n.-1H se presentan en las Tablas ¿g y l; res pectivamente * Ver apendice de espectros. CEN CEN CEN CEN C=N -N gEN l I l H-C-OBz H-C-OBz H-C-OBz H-?-0Bz BzO-C-H l . I CH,OBz BzO-C-H l l I I . | CHZOBz H-C-OBz H-C-OBz BzO-ï-H BzO-C-H BzO-?-H BzO-C-Hl l 25 H-?-0Bz H-C-OBz H-?-0Bz BzO-C-H .H—C-0Bz H-C-OBz__ l l I CH OBz CHZOBz CHZOBz H-C-UBz H-C-OBz H-C-OBz l ¿É _Z. gg. CHZOBz CHZOBz CHZOBz a 22 3_1 CEN CEN CEN ?ENlI I H-C-OBZ H-g-OBZ H-C-OBZ H-C-OBz I l l H-C-OBz BzO-C-H H-C-OBz H-?—0Bz | I I BzO-C-H BzO-C-H BzO-C-H BzO-C-H I I| | BzO-C-H H-C-OBz ,H-C-OBz BzO-C-H I I I CH3 H-C-OBz H-C-OBz H-C-OBz I | I 2g CHZOBz CHZUBZ LHZOBZ2 a 2 Figura lg. El espectro del 2(R,S),3-dibenzoïloxi-propiononitrilo (gg), se obtiene comoun sistema ABXllg, que se resolvió por cálculo. Las constantes de acoplamiento determinadas en el espectro del tetra-O-benzoïlo-D-arabinononitrilo (gg) (Tabla lg) indican que la conformación favorecida es la zig-zag planar y extendida que es en general la encontrada para otros derivados acetilados de 1a arabino sa116'117. En 1a Figura gg se grafica la conformación preferencial en solución de este compuesto. Figura 29 l TABLAlg.Desplazamientosquímicos(6)ymultiplicidadesdelasseñalesder.m.n.-H dealgunosaldononitrilosbenzoilados(compuestosgg-32). Comp.H-3a H-3b H-SaH-Sb 25*a ¡n u-l h 'O "d 'U 'U 'U N <1 Fl ax h 5 o Ln U 'U xo C) k k9 u 'U 'U 'U 'U 'U h CD S ln u I ml Fi ml m ol H N m v mN N N N M M M M M f") 6,06 4,81dd4,77dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd dd 4,93dd4,61dd 4,93dd4,57dd 4,74dd4,67dd dd6,21ddd4,59dd4,45dd dd6,05ddd4,88dd4,41dd dd6,02ddd4,90dd4,32dd dd5,53m1,48d dd6,20dd5,72m4,76dd4,37dd dd6,06dd5,74m4,78dd4,42dd dd5,98dd5,84m4,53dd4,39dd Losprotonesaromáticosaparecenentre66,8— 8,2. * ValoresobtenidosporresolucióndelsistemaABX. a realizadoenCDCla100MHz; 3 d realizadoenCóD6a270MHz;e b realizadoenCDCl realizadoenCDCl C a200MHz;realizadoenCDCla300MHz; 33 3a400MHz. 36 TABLAla.Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosgg—22. JJ C°mP'J2,3aJ2,31;J321,31:3,44,5a4,5bJ5a,5b5,6a5,6bJ6a,6b6,7a6,7bJ73,715 5,94,211,9 4,47,33,65,112,4 2,95,93,34,312,4 6,53,35.55,811,9 3,88,12,86,85,011,8 12,4 4.22,68,24,63,012,4 4,17,92,17,93,55,412,4 4,44,08.34,53,44,912,4 Q o. m N G tn CD o.|\ \D. N \D A \D In \D VN oo 0‘ O v-C N M Q un ul NI NI NI NI mI ml ml ml ml ml 37 -38 Para el tetra-O-benzoïl-D-ribononitrilo (gl), la conformación zig-zag, planar y extendida presenta interacciones 1,3 entre_los grg pos benzoïlos de los carbonos C-2 y C-4; para evitar dichas interag ciones postulamos una rotación 2G-, ya que Jz'3 es de 2,9 Hz. La constante de acoplamiento J3I4 debería corresponder a una relación antiperiplanar pero nosotros observamos una constante de acoplamieg to de 5,9 Hz, la cual es menor a la esperada. Este hecho se explica por la contribución de dos rotámeros, el que presenta ZG-y el res to extendido y planar y el que tiene ZG-y 3G+. El equilibrio de los dos rotámeros que se postulan se presenta en la Figura 21. Figura El 3G y 2G El tetra-O-benzoïl-D-xilononitrilo (gg) muestra en la conforma ción extendida interacciones 1,3 de los grupos benzoïlos de C-2 y C-4, por lo tanto se produce un giro 29- evidenciado por la constan te de acoplamiento J2,3 6,5 Hz, que indica una preponderancia de la relación anti entre esos protones, según se indica en la Figura 22. OBz BzO , BzO H H C=N Figura 22 - 39 _ El penta-O-benzoïl-D-galactononitrilo (gg) se presenta en una conformación zig-zag planar y extendida, comose deduce de sus cons tantes de acoplamiento (239;; 1;). El análisis del espectro realiza do en CDCl3y C6D6permite ver que la separación de las señaleses mucho mayor en el C6D6, pero en algunos otros compuestos tuvimos pro blemas, ya que alguna señal alifática se superponïa con las señales de los protones aromáticos.En la Figura 333, se presenta el espectro del penta-O-benzoïl-galactononitrilo realizado en C6D6,donde se pue de observar una buena resolución de dicho espectro; en la Figura ¿gg tenemos el espectro del mismocompuesto realizado en CDCl3, en este solvente si bien las señales alifáticas y aromáticas estan más sepa radas, la resolución de las señales alifáticas no es tan buena como en el caso anterior (Figura 223) .. El Hóo Hób g Figura a} m ï :_.w_€_+¡ ï ï “1 1 '._ _...< . lEspectro de r.m.n.- H del penta-O-ben201l-D-galactononitrilo realiza do a 400 MHz. a) Solvente: C 6 6, b) Solvente: CDC13. En la Figura 24 mostramos la conformación preferencial en solu ción del penta-O-benzoïl-D-galactononitrilo. c-zn á H H OBzo'Bz Figura gg En el penta-O-benzoïl-D-glucononitrilo (gg) puede postularse una rotación 2G_ (J2 3 6,6 Hz) como predominante. En la Figura gg graficaI mos la conformación preferencial en solución de este compuesto. H. OBZQBZ H x Bz H‘HOBzHñCEN Figura ¿a En el penta-O-benzoïl-D-manononitrilo (El), nosotros esperaba mos una conformación zig-zag planar y extendida, como sucedía con el hexa-Q-benzoïl-D-manitol (gg), donde la relación entre los protg nes de C-2 y C-3 debería ser anti, es decir tener un valor entre 7,4-10,7 Hz. Sin embargo el valor medido era de Jz’3 4,2 Hz, el cual corresponde a una relación sesgada e indica una desviación de la con formación zig-zag planar y extendida. La rotación podría proponerse tanto como G- o como 2 ción 1,3 ; la primera de ellas 2G , sin embargo ambas introducen una interac ZGTdaría una interacción entre dos grupos benzoïlos, que sería menos favorable que la interacción entre un grupo benzoïlo y un grupo estéricamente más pequeño como es el grupo CEN, que se produce con un giro 2G+, por esta razón es este último giro el que proponemos, comopuede observarse en la Figura 26, Figura 26 En el tetra-O-benzoïl-6-desoxi-L-manononitrilo (gg) se presen ta una situación similar a la observada para el compuestogg y el pen ta-O-benzoíl-D-manononitrilo (gl), pero teniendo en cuenta que tanto el compuesto gg comoel compuesto gg pertenecen a la serie g y por lo tanto el giro es inverso a los compuestos de la serie Q. En base a las constantes de acoplamiento, J2'3 5,0 Hz, podemosplantear como predomi nante un giro 2G . Esta rotación genera una interacción 1,3 entre un grupo benzoïlo y un grupo CEN, pero la misma es mucho menor que las interacciones que generaría el otro giro posible. (Figura 31) BzO H H OBz H H H 0BzH CEN Figura 27 El hexa-O-benzoïl-DgZieero—D-galactaheptononitrilo (gg) muestra de acuerdo a sus constantes de acoplamiento (Tabla ¿3), una conforma ción preferencial zig-zag planar y extendida comogeneralmente es observada para todos los derivados de D-galactosa. (Eigggg gg). Figura 28 _ 42 _ El hexa-O-benzoíl-D-gZieero-D-guZo-heptononitrilo (gi) muestra de acuerdo al análisis de modelosmoleculares interacciones paralelas 1,3 entre los oxigenos de los grupos benzoïlos de los carbonos C-3 y C-5. Según sus constantes de acoplamiento (Eaglg'íg), el Jz'3 no es anti sino sesgado ya que tiene un valor de 4,4 Hz, con un giro 2G se produce una interacción CEN/Omás favorable que la que se genera ría por un giro 2G+que sería 0/0. El J4'5 debería esperarse sesga do pero el valor observado de 8,3 Hz corresponde a una relación anti o sea un giro 4G+. Este confórmero se representa en la Figura gg. OBz Figura g? El hexa-O-benzoíl-D-gZicero-L-mano-heptononitrilo (22) no pre senta interacciones paralelas 1,3 cuandose realiza un análisis de modelos moleculares, pero sus constantes de acoplamiento se desvïan de las esperadas y debemospostular un giro. La constante de acopla miento J2'3 según el modelo deberia ser anti, pero el valor de 4,3 Hz nos indica una relación sesgada, con un giro 2G_, que genera una interacción CEN/O.El resto de la cadena tiene la conformación preferencial esperada y el confórmero se presenta en la Figura 30. OBz Figura ág - 43 _ II-bo3 5-(polibenzoïloxi-alquil)tetr3201es Otro grupo de compuestos acïclicos benzoilados cuyos espectros de r.m.n.-1H estudiamos son los 5-(polibenzoiloxi-alquil)tetrazoles y que se indican en la gig. El : 5-[1(R,S),2-dibenzoïloxi -etil]tetrazol (36) (A-35Ï, 5-(tetra-O-benzoïl-L-arabino-tetritol-l-il)tetrazol (El) (X:36), 5-(tetra-O-benzoil-D-ribo-tetritol-l-il)tetrazol (gg) (A-37), 5-(penta-O-benzoil-D-gaZacto-pentitol-l-il)tetrazol (gg) (A-38), 5-(penta-O-benzoíl-D-gZueo-pentitol-l-il)tetrazol (gg) (A-39), 5-(penta 0-benzoïl-D-mano-pentitol-l-il)tetrazol (il) (A-40)y 5-(1,2,3,4-tetra— benzoïloxi-L-mano—pentál-il)tetrazol'(ig) (A-4l). H F. H H H H .=Ir &%/NH Q“ fui NQ fm Q% ;m dk fm Q% ¡m NQ fm <5 ‘f 9 e <.= <.= 2 CH,OBz H-C-OBz H-C-OBz H-C-OBz H&C—OBz BzO-C-H H-C-OBz ¿HzoBz BzO-?-H H—é-OBZ BzO-¿—H BzO-?—H BzO-é-H H-é-OBZ 2Q BzO-F-H H-fi-OBZ BzO-C-H H-ï-OBz H-ï-OBz BzO—?-H CHZOBz CHZOBz H-ï-OBz H-?*OBZ H-ï-OBz BzO-C-H El ¿É CHZOBz CHZOBz CHZOBz CH3 9 40 ¿l 42 Figura El: Los desplazamientos químicos y las constantes de acoplamiento se encuentran listados en las Tablas ¿í y lá. El espectro del 5[1(R,S),2-dibenzoïloxi-—etil]tetrazol (ig) realizado a 100 MHzen CDCl3sólo permitió ver un doblete y un triple te. Para mejorar la resolución se efectuó el espectro también en CGD6 (ya que se sabía que existia una buena resolución en el caso de algu nos derivados benzoilados de disacáridosg%, pero se obtuvo una situa ción similar. Esto permite establecer que en este caso nO se trata de un efecto de solvente, sino que el sistema se presenta comosi se tra * fl oVer apendice de espectros. TABLA¿5.Desplazamientosquimicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros deresonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunos5-(polibenzoíloxi-alquil)tetrazoles,realizadosensolucióndeCDC13. CompuestoH-3 Protones Aromáticos 6,25 oo KO m x5 u o o o o o o 5,98 ddd ddd dd dd dd dd 4,83 dd4,55dd dd4,52dd 5,96ddd 5,87ddd 5,83ddd 5,54dt 4,63dd4,55dd 4,79dd4,50dd 4,37dd4,54dd 1,49d 6.90-8,20 7,02-3,07 7,24-8,03 7,20-3,oo 7,21-8,3o 7,20-8,01 7,21-8,05 a.100MHz,b.300MHz,c.270MHz,a.400MHz,e.200MHZ. * reallzadoenC6D6. 44 TABLAig.Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosgg—gg. JJ J4a,4b4,5aJ4,51)JSa,5b CompuestoJ 2,3 F. ln N‘ M ON 5 k0 ln Fl ‘ 5 LO L0 k0 l‘ M m 12,4 N h Ln o s M l‘ sh CD u m CD m 12,4 4,18,02,65,06,811,7 l m om v 8,62,07,33,05,412,4 11,5 o s ND N s m N‘ ¡\ a) h N H ‘ k0 FI fi' v 5 k0 k0\ LD MD‘ M cn N Lfl N Q‘ l 45 -46 tara de un sistema AZX,en el cual las señales no están resueltas y las constantes de acoplamiento son iguales. Los dos protones del car bono primario se deben encontrar en un entorno químico similar, ya que no se diferencian y el sistema pasa de un ABXesperado a un A2X. Esto se puede explicar ya que el grupo tetrazólico tiene caracterís ticas aromáticas (Fig..gg). BZ HN4 , 0132 Figura 32 x Enel 5-(tetra-O-benzoïl-L-arabino-tetritol-l-il)tetrazol (El) las constantes de acoplamiento, de acuerdo a la Tabla lá, nos permi ten decir que este compuesto se encuentra en una conformación zig-zag planar y extendida, en solución, hecho que está de acuerdo con los modelos moleculares ya que los derivados de arabinosa no presentan in teracciones 1,3.(Fig. 3;). 1-1 OBz OBz a Figura 33 ‘Enel 5-(tetra-O-benzoil-D-ribo-tetritol-1—il)tetrazol (gg) la conformación zig-zag planar origina una interacción 1,3 entre los grg pos benzoïlos de C-l y C-3, luego se produce un giro 1G_ (J1 2 3,9 Hz)I que evita estas interaCCiones, comopuede observarse en la Figura 34. Figura ¿í Para el 5-(penta-O-benzoíl-D-gaZacto-pentitol-l-il)tetrazol (gg) muestra una conformación preferencial zig-zag planar y extendida de acuerdo a las constantes de acoplamiento (Tabla lá), su conformación preferencialse grafica en la Figura gg. CNH H' H H 'OBzOBZ H Figura 35 Cuandose analiza el 5-(penta-O-benzoïl-D-gZuco-pentitol-l-il)te trazol (ig) se observa que el Jl 2de 8,6 Hz indica una relación anti,. entre H-l y H-2, lo cual se justifica por el giro de 120° (1G_) que evitaría las interacciones 1,3 entre los grupos voluminosos de C-l y C-3. El resto de la cadena no se desvía mayormente de la conforma ci' ' " ' ' ' 'on extendida, la conformaCionpreferenCial se indica en la Eigggg gg. Figura 36 En el 5-(penta-O-benzoil-D-mano-pentitol-l-il)tetrazol (gl), de acuerdo a modelos moleculares no se observan interacciones 1,3 y por lo tanto esperariamos una conformación zig-zag planar y extendida, sin embargo la constante de acoplamiento Jl,2 6,1 Hz (Tabla lá) indi ca un equilibrio de la conformación esperada con una contribución de un rotámero 2G+. En el confórmero que presenta la rotación aparece u na interacción del grupo tetrazólico con un benzoilo; existe sin em bargo otra posibilidad de giro, es decir en el sentido antihorario pero consideramOS que es menos probable ya que introduce una interag ción entre dos grupos benzoilos. El equilibrio conformacional entre la estructura zig-zag planar y extendida y en menorproporción el + . confórmero 2G se presentan en la Figura 37 Figura 37 En el 5-(1,2,3,4-tetra-benzoiloxi-L-mano-pent—l-il)tetrazol (gg) se observa una situación similar al caso anterior ya que la constan te de acoplamiento Jl,2 es de 5,8 Hz, lo cual indica un equilibrio entre la conformación zig-zag planar y extendida y un confórmero con un giro en este caso 2G-, ya que el compuesto pertenece a la serie L. El equilibrio entre los confórmeros se indica en la Figura 38_ H B20 OBZ H l / ‘ \ H H OBZ H H OBZ Figura 38 _ 49 _ Comparaciónentre derivados acíclicos benzoilados con ¿a misma configuración. Al comparar los derivados benzoilados del D,L-gliceraldehído, resulta interesante destacar la modificación del espectro de r.m.n. lH entre el 2(R,S),3-dibenzoïloxi-propiononitrilo (gg), en donde los protones geminales y el protón vecinal conforman un sistema ABXy el 5-[1(R,S),2-dibenzoíloxi-etil]tetrazol (2Q), dondeel grupo te trazólico por sus características aromáticas hace que no logremos diferenciar a 100 MHzentre los dos protones geminales, comportando se los mismos comoprotones equivalentes, dando lugar a un sistema AZX.La variación en los espectros puede observarse en la Figura 22. OBz NEC / OBz g ABX HA HB , Hx 6 4 OBz HN4C OBz 3_r¿ A2X HA HA II 6 5' 4 Figura 22 El tri-O-benzoíl-glicerol (lá) (Ïabla ¿Qpágina 28) se presenta como sistema A2B2X. _ 50 En todos los derivados acïclicos benzoilados con configuración arabino, se observó que se presentan en una conformación preferencial zig-zag planar y extendida, que está de acuerdo con la ausencia de interacciones paralelas 1,3. En los derivados de configuración D-ribo: tetra-O-benzoii-D ribononitrilo (gl), 5-(tetra-O-benzoïl-D-ribo-tetritol-l-il)tetrazol (gg) y penta-O-benzoIl-D-ribitoi'(lg), la constante de acoplamiento J2'3 presenta valores de 2,9 Hz, 3,8 Hz y 5,5 Hz respectivamente. Es te hecho puede ser justificado ya que el grupo va aumentando su ta maño desde CEN, pasando por el CN4Hhasta llegar al CHZOBz. Todos los derivados con configuración D-galacto incluyendo el hexa-O-benzoïl-D-gZicero-D-gaZacto-heptononitrilo (23),:se presentan en una conformación preferencial zig-zag, planar y extendida, Ya que no presentan interacciones 1,3. En los derivados con configuración D-gZuco se observó en el caso del nitrilo un Jz'3 de 6,6 Hz, que indicaba un confórmero predominan te 2G , pero cuando se analizó el derivado tetrazólico (gg), el Jl'2*era de 8,6 Hz vakflïque'indicaba que este compuestoprácticamente sólo existia en solución en una conformación con un giro lG_. Los derivados con configuración D-manoy 6-desoxi-L-mano los po demostratar juntos, debido a su similitud, y en ellos se observó: 1.- Que si bien no existen interacciones 1,3 entre grupos volu minosos, se producen giros que conducen a interacciones. 2.- De los dos posibles giros, preferimos aquel que genera una interacción entre el grupo cabeza de la cadena (C=N, CN4Hó CHZOBz)y el grupo benzoílo de C-4. Esto genera una interac ción C/O cuyo análisis por Angyal y col.113 también fue con siderado menos impedido que las interacciones O/O, que se generaría entre los grupos benzoílo de C-2 y C-4 producidos por el otro giro. Sin embargo a medida que aumenta el tama ño del grupo (CEN<CN4H<CH20Bz)aumenta el Jz'3 o respecti vamente Jl'2*, hecho que nos está indicando que el giro no está favorecido. Es importante destacar que el J en el nitrilo equivale al J1 en el tetrazol. D2,3 2 - 51 II-b.4 Nitrilos benzoilados gg disacáridos. En literatura no se encuentran datos de r.m.n.-1H de nitrilos de aldobiosas, con excepción del octa-O-acetil-celobiononitrilo120 y los de los nitrilos con puente 1-6, octa-O-acetil-melibiononitrilo y octa O-benzoïl-melibiononitrilo79. Aquí presentamos los espectros de r.m.n.-1H de octa-O-benzoïl celobiononitrilo (gg), octa-O-benzoïl-lactononitrilo (35) y octa o-benzoíl-maltononitrilo (52), cuyas estructuras se presentan en la Figura ¿9. CHZOBz CH20Bz CHZOBZ CHZOBz I o OBz o OBzBzO 0 EN O E'N 0132 0132 0132 OBZ BZO ¡ l l Bz Bz OBz OBz 43 fi cazonz (332032 o OBz B_ CEN OBz o z B20 Bz DBZ ¿5. Figura 52. El espectro de r.m.n.-1H realizado a 400 MHzdel octa-O-benzoïl celobiononi‘tilo se presenta en la Figura gi, el del octa-O-benzoïl lactononitrilo en 1a Figura ¿3, y los del octa-O-benzoïl-maltononi trilo en las Figurasg; y ií.‘ Figura l. — m;m a; dwuun Espectroder.m.n.-1Hdeocta-O-benzoïl-celobiononitrilo(5;),realizadoen solucióndeCDCl3a400MHz. - 53 51352105115 ______l realizadoen Hdeocta-O-benzoïl-lactononitrilo(gg), Figuragg.Espectroder.m.n.-1 solucióndeCDCl3a400MHz. “SaHsb Hs HJ'H3Hq'HZ' HzH" \\ 'J),ñññKA [H4 j i /. l|lIl 4.14LLuu4.1L L4." lI a."unL.I5.705.14L5.55L 1H deocta-O-benzoïl-maltononitrilo(32),realizaáoen Figuragg.Espectroder.m.n. solucióndeCDCl3a400MHz. 54 ._..l.___.;_t. 5.4!0.436.211'03‘ 'Il Figuragg.Espectroder.m.n.-1Hdeocta-O-benzoïl-maltononitrilo(4), solucióndeCGD6a400MHz. realizadoen _55 _ 56 _ Los espectros de estos compuestos, realizados a 400 MHz,permi tieron un análisis de primer orden de todos los protones alifáticos. Las asignaciones fueron verificadas, en todos los casos, por experi mentos de doble resonancia, comopueden apreciarse en las Figuras 4_5y 4_6_para el caso del octa-O-benzoil-celobiononitrilo. Las constantes de acopla miento fueron medidas de los espectros ampliados (l cm: 2 Hz). H4 HG'aHb'bnóa Figura 45 -57 H 1! 4 H6¡aH6'bea H Hbb 5' Figura _4_6 En_las Figuras 4_5Y _4_6se Pueden Observar las diferentes irradiaciones que se indican comoÍ mientras que las modificaciones que origina dicha irradiación se grafican como '/ . Conestas experiencias se confirmaron las asignaciones de cada uno de los protones de las moléculas de estos nitrilos de disacáridos. -58 Los desplazamientos químicos y constantes de acoplamiento se listan en las Tablas ¿fi y ll respectivamente. Es interesante destacar que el espectro del octa-O-benzoïl-mal tononitrilo (gg) fue realizado en CSD6(Figura ef, página 55) y en CDCl3 (Figura 53, página 54, observandose un efecto de solvente. En el primer solvente mencionado anteriormente (C6D6)casi todas las señales de los protones del azúcar aparecen a menor campoque en el otro solvente (CDC13),mientras que las señales de los protones aro máticos aparecen en la solución bencénica a mayor campo que en la so lución cloroformica. Estos dos hechos tienden a juntar las señales y puede suceder que alguna de las señales del azúcar se superponga con las señales de los protones aromáticos en C6D6. Así si observamos los desplazamientos químicos de las señales de los protones del espectro del octa-O-benzoïl-maltononitrilo (45) en solución cloroformica, el protón más desprotegido es el H-3', quees precisamente el protón que no se observa en el espectro en C6D6. Un corrimiento similar fue observado para el H-3' en el espectro de la l,2,6,2',3',4',6'—hepta—O-benzoïl-BFmaltosa realizado en C6D698. En los aldobiononitrilos con unión glicosïdica B 1-4, compues tos í; y QA!el H-2 es el más desprotegido. En el espectro del octa 0-benzoïl-celobiononitrilo gig), realizado en CDCl3todos los proto nes aparecen bien separados de los protones aromáticos, pero en el espectro del octa-O-benzoïl-lactononitrilo'(íí) realizado en C6D6, el H-2 no aparece, que como VimOS antes era el más desprotegido en el compuesto 5;, razón por la cual inferimos que debe encontrarse su perpuesto en la zona de los protones aromáticos. TABLAlg.Desplazamientosquimicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros deresonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunosaldobiononitrilos benzoilados. CompuestoH-2H-3H-4H-5H-6aH-6bH-l'H-2'H-3'H-4'H-5'H-6'aH-6'b 43a6,316,074,915,484,684,425,275,795,935,854,244,874,70 dddddddddddddddttdtdddd I5,236,014,864,775,186,505,856,274,005,134,65 ddIddIddddddddddddddddddddd I l4,905,984,984,905,785,556,275,744,754,364,17 dddl tddddddddddttddddddd 6,486,435,056,214,974,915,835,74**6,085,074,714,52 dddtddddddddddtddddddd a.RealizadoensobxfióndeCDC13.Losprotonesaromáticosaparecena67,1-8,1. b.RealizadoensolucióndeC6D6.Losprotonesaromáticosaparecena66,7-8,4. Superpuestoposiblementeconlosprotonesaromáticos. *** Posiblementea66,76comodd,superpuestoconlosprotonesaromáticos. 59 TABLA1].Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosg; -¿5. Comp. J6a,6bJz',3' J6'a,6'b U f")v <4 U lnv rQ LDv 12,4 12,210,4 12,310,1 12,210,2 12,6 11,6 12,4 12,4 ao RealizadoensolucióndeCDC RealizadoensolucióndeCGD 13. 6. 60 A partir de las constantes de acoplamiento (Tabla 17) se puede deducir la conformación preferencial de estos compuestos en solución. La parte cíclica se presenta en la conformación 4C1para los com puestos í; y gg y muestra pequeñas deformaciones en el compuesto gg, el cual tiene sobre el C-4' un grupo benzoiloxi axial. La porción acïclica muestra en general una omiormación zig-zag planar y extendida con desviaciones para evitar las interacciones 1,3 de los grupos voluminosos, como fue analizado en las páginas 24-25. Las desviaciones son similares a las encontradas para penta-O-benzoïl D-glucononitrilo, y pueden ser atribuidas a un giro de la unión C-2-’ C-3 en 120° para los compuestos í; y gi (es decir los nitrilos con un resto B-D-glicopiranosilo en C-4). Los tres posibles rotámeros de C-2-vC-3, de estos compuestos, se presenta en la Eig.gl. El rotámero I presenta una fuerte interacción 1,3 del grupo benzoïlo de C-2 y el grupo alquiloxi del C-4. En el ro támero I y II los cuatro grupos voluminosos estan estericamente apiña dos. En el rotámero III, los inconvenientes que muestran los rotáme ros I y II no se observan. Una relación antiperiplanar de H-2 y H-3 deberian dar un J2 3 de 7,4 - 10,7 Hz.I OBz R NEC H NEC H R H H OBz OBz OBz I II III -62 Comoobservamos anteriormente ( página 37), el espectro del pen ta-O-benzoíl-D-glucononitrilo presenta un J2'3 de 6,6 Hz, el cual co rresponde a un rotámero 26- predominante. En los compuestos A; y ¿A el JZI3 es de 9,3 Hz respectivamente 9,5 Hz, lo cual corresponde a una relación anti y nos indica la presencia del rotámero III, que corresponde a un 2G—. En el octa-O-benzoíl-maltononitrilo (¿2), el cual presenta, una unión glicosïdica d-l,4, el J2,3 es de 6,8 Hz. Este valor de la cons tante de acoplamiento indica la presencia de los rotámeros II y III comopreponderante el rotámero III (Figura ¿1). Sin embargo en este compuesto este giro de la unión C-2» C-4 (2G—), va acompañado de una contribución rotamérica 46+ comopuede deducirse de la constante de acoplamiento entre el H-4 y el H-5 (J4’5 4,1 Hz). Este giro introduce una interacción paralela 1,3 (O/C), el giro 4Gprovocaría una interag ción 0/0 menos favorable113. El valor de 4,1 Hz observado corresponde a una realción sesgada entre los protones y no anti comoera de es perar de modelos moleculares y la que se observa para los compuestos A; y ¿5. Es de destacar que esta diferencia se debe atribuir a la di ferencia en la unión glicosídica ( a 1-4). Las conformaciones deducidas a partir de estos resultados para los compuestos 5;, ¿A y ¿á se representan en la Figura 5g. gg 2G (preponderante) y 4G+ Figura _g. Conformación preferencial en solución de los compuestos 43,eye. -64 Zuazo79 sólo observa una mezcla de rotámeros C-2á-C—3(J2'3 6,4Hz) para el octa-O-benzoíl-melibiononitrilo y un J2’3 de 5,8 Hz para el octa-O-acetil-melibiononitrilo. En estos compuestoscon unión glico sïdica 1-6 no se observa rotación del enlace C-4 C-5 ya que el gru po voluminosos a-glicosilo se encuentra en el carbono terminal. El espectro del octa-O-benzoíl-melibiononitrilo79 presenta constantes de acoplamiento muysimilares a las del penta-O-benzoïl-D-glucononitrilo (gg) (página 37).. Es de destacar que el grupo B-glicosilo en el C-4 de los compueg tos g; y ¿A obliga a un giro total de 120° de la unión C-2-*C-3 (rotámero III, 2G_) y no se produce un giro en el enlace C-4+-C—5.En el caso del sustituyente u-glicosilo en el C-4 en el compuestogg, el giro del enlace C-2-+C-3 no corresponde a un único rotámero, sino a la participación de varios con preponderancia del rotámero III. Pa ra disminuir interacciones estéricas producidas por el grupo a-glu cosilo se produce un giro de 120° en el enlace C-4-*C-5 (4G+). II-b.5 Octa-Q-benzoíl-hexgpiranosil-pentitoles. En las degradaciones de Wohl y de Zemplén de los octa-O-benzoïl aldobiononitrilos se obtuvieron hexopiranosil-pentosas. La identifi cación de las mismasse realizó por reducción a hexosil-D-arabinitoles de los cuales se prepararon los octa-O-benzoïl-derivados. Los compuestos así preparados: octa-O-benzoïl-3-O-B-D-glucopira nosil-D-arabinitol (gg) (A-42)*, octa-O-benzoïl-3-0-B—D—galactopira nosil-D-arabinitol (¿1) (A-43) y octa-O-benzoïl-3-0-a-D-glucopirano sil-D-arabinitol (48) (A-44) se representan en la Eioura 52, sus espectros de resonancia magnética nuclear protónica fueron realizados a 300 MHzy permitieron un análisis de pseudo primer orden. CH20Bz CHZOBz CHZOBz CHZOBZ O OBz ___O ‘ BzO OBZ o 013 o. z o Bzo 932 ïBz IBz CH2QB z CH20B z OBz B2 fi g CHZOBz _CH20Bz OBz OBi CHZOBz fi Figura _2 it Ver apendice de espectros. _ 56 _ Los desplazamientos quimicos y las constantes de acoplamiento se encuentran listadas en las Tablas lg y ¿9. Del análisis de las constantes de acoplamiento de la Eaglg _g, podemosconcluir que la parte cíclica de los tres octamovbenzoïl hexosil-arabinitoles se presenta en una conformación4Cl, con ligeras distorsiones en el caso del octa-O-benzoïlr3—O—B—D—galactopiranosil D-arabinitol (47), debido ‘al.benzoïloxi axial del carbono Ca4. Es ta distorsión se evidencia por el J4.’5. de 1,0 Hz, que si recorda mos los valores dados para una relación sesgada de 3,0-4,4 Hz (página 26), dicha constante de acoplamiento quedaría fuera de los limites encontrados para derivados benzoilados para esa relación de protones. El análisis de los valores de las constantes de acoplamielto de la porción acíclica de la molécula, indica que se encuentra el los tres compuestos estudiados en una conformación planar zig-zag y exxen dida, Esta observación esta de acuerdo, con la conformación encon trada para el penta-O-benzoíl-L-arabinitol y con el hecho que tanto en este alditol comoen el caso de los octa-O-benzoil-3-O-hexopira nosil-D-arabinitoles gg a gl, no se observan por análisis de modelos moleculares interacciones 1,3. (Ver análisis de conformación de pen ta-O-benzoïl-L-arabinitol (lg), página 30). En la Figura 59 se presenta la conformaciónpreferencial,en so lución/para estos compuestos/deducidas de los valores de sus cons tantes de acoplamiento. TABLAlg.Desplazamientosquímicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros deresonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunoshexopiranosil-pentitolesbenzoilados,realizadosa300MHzensolucióndeCDC13.CompuestoH-laH-lbH-2H-3H-4H.-5aH-5bH-l'H-2'H-3'H-—4'Hw5'H-6‘aH-6'b 464,584,415,885,934,164,744,395,245,685,645,924,434,884,69 dddddddddddddddddddddddddddddd 474,374,305,705,984,744,724,475,535,925,615,974,514,954,47 dddddddddddddddddddddddddddddd 484,294,225,716,224,714,654,435,745,796,125,654,734,644,50 dddddddddddddddddddtddddddddd Losprotonesaromáticosaparecena67,1w8,1. 67 TABLA¿9.Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosgg-gg. Compuesto 2,34,5a4,51:J5a,5b1*,2'J2',3'“Tags! J5',6‘a 3,16,93,912,37,810,69,3 3,73,95,412,27,910,41,0 3,64,26,312,310,1 6,8 11,9 11,8 68 QBz CHZOBz l 0 BzO CHZOBz Figura Conformaciónpreferencial en solución de los compuestos ü: 4_7 Y 4_8 -70 II-c Espectros de resonancia magnética nuclear protónica de algunos á-[polihidroxi-alquil]tetrazoles. Se realizó el estudio de los espectros de r.m.n.-1H de algunos 5-[polihidroxi-alquil]tetrazoles, con la finalidad de determinar su conformación preferencial en solución. Esto era fundamental para po der correlacionar los desplazamientos químicos de r.m.n.-13C de es tos derivados y los benzoatos correspondientes. Se estudiaron los siguientes 5-[polihidroxi-alquil]tetrazoles: 5-[1(R,S),2-dihidroxipetil]tetrazol (52), S-(D-ribo-tetritol-l-il) tetrazol (50) (zx-45)",5-(D-gaZacto-pentitol-l-il)tetrazol (g) (A-46) y 5-(D-gZucovpentitol-l-il)tetrazol (gg) (A-47) que se presentan en la Figura El. -- = N=N N: b¡“4|I I? ¡Í I l ¿I TH N NH N NH N NH\ \\/ -Q/ \\/ \C/ q l CH,0H H-?-0H H-g-OH H-g-OH HZOH H-F-OH HO-ï-H HO-C-H H-C-OH HO-g-H H-C-OH l CH,0H H-C-OH H-C-OH 49 z I CH OH CHZOH 2 50 21 2 Figura É}. Los desplazamientos químicos y constantes de acoplamiento se presentan en las Tablas gg y gl respectivamente. * Ver apéndice de espectros. TABLAgg.Desplazamientosquímicos(6) ymultiplicidadesdelasseñalesdelosespectros deresonanciamagnéticanuclearprotónicadealgunos5-[polihidroxi-alquifl tetrazoles. CompuestoH-lH-2aH-2bH-3H-4H-SbH-5b 49a5,26t3.99dd3,94dd 50a5,46d3,69dd.4,04dd3,58dd 6Q 5,47d3,95dd3,80dd3,94dd3,67d 52c5,18d4,03dd3,34dd3,54ddd3,62dd3,42dd a.Realizadoa100MHzenD20,b.realizadoa270MHzenCD3OD/D20, c.realizadoa400MHzenD20 TABEAgl.Constantesdeacoplamiento(Hz)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanuclearprotónicadeloscompuestosgg-gg. C°mpue5t°J1,2aJ1,2bJ2a,2bJ2,3J3,4J4,5aJ4,5bJ5a,5b 496,5.2,712,2 71 En el espectro del 5-[1(R,S),Z-dihidr0X1—etil]tetrazol (52) aparecen las señales muysuperpuestas y la resolución por cálculos del mismo , utilizando los valores dados por la computadora, per miten obtener sus desplazamientos químicos y constantes de acoplamien to. Los deSplazamientos químicos de los protones primarios coinciden casi, pero sus constantes de acoplamiento son diferentes. El sistema se presenta como ABXdonde la señal del protón X está formada por tres líneas y se grafica en la Figura gg Figura 52 ——‘——- —' 5,26 De acuerdo a las constantes de acoplamiento encontradas para este compuesto, el confórmero más probable indica que los dos grupos hidroxilos deben encontrarse sesgados, este hecho sólo es posible si suponemos una unión por puente de hidrógeno entre los mismos. _ 73 Cuandose analizó el espectro de r.m.n.-1H del 5-(D-ribowtetritol 1-i1)tetrazol (gg) (A-45), se observó que las constantes de acoplamien to eran similares a las del 5-(tetra-O-benzoïl-D-ribo-tetritol-l-il) tetrazol (gg), por lo tanto puede postularse un giro lG- que evita en este caso las interacciones entre los grupos hidroxilos de C-l y C-3. La diferencia se observa en el H-3 que se presenta comodoble doblete (acoplamiento con el H-2 y H-4) y los hidrógenos geminales aparecen comoequivalentes, sin observarse la constante de acoplamien to geminal entre ellos. La conformación preferencial en solución se presenta en la Figura á; Figura 53 El análisis del espectro de r.m.n.-1H del 5-(DwgaZacto—pentitol 1-i1)tetrazol (El) indica de acuerdo a sus constantes de acoplamien to, una conformación preferencial planar zig-zag y extendida. Se observó que los protones geminales (H-S) se comportaban comoequivalentes, comoen el caso anterior. En la Figura ¿í se presenta la conformación preferencial en solución de este compuesto. HO l I f H H H OHOH 'H Figura 54. En el S-(penta-O-benzoïl-D-glucó-pentitol-1-il)tetrazol (gg), las interacciones 1,3 son debidas a los dos grupos hidroxilos del C-l y C-3 en la conformación planar zig-zag y extendida, por esta razón se presenta una rotación lG- que resulta menos importante que en los otros derivados con configuración D-gZuco (gg, gg, 32) y el J es1,2 de 5,8 Hz, hecho que significa que existe una mezcla de dos rotámeros como se observa en la Figura 22. Figura 55. -75 CAPITULOIII. ESPECTROS DE RESONANCIA MAGNETICANUCLEAR 131;c-13 gg ningunos BENZOILADOS pg MONOSACARIDOS g DISACARIDOS. Si bien en literatura se encuentran datos de resonancia magnéti ca nuclear de c—13de monosacáridos y disacáridos libres y de sus de rivados acetiladoslzl"133 son pocas las referencias sobre derivados de hidratos de carbono ciclicos y acïclicos benzoilados72'79'134_140. Para el estudio de los espectros de r.m.n.—13c de nuestros com puestos seguimos un esquemasimilar al planteado para el análisis de los espectros de r.m.n.—lH. 13€ de monosacáridos ciAqui analizamos los espectros de r.m.n.— clicos y acíclicos perbenzoilados relacionados estructuralmente con los nitrilos benzoïlados de disacáridos. Ademásse analizaron deriva dos de disacáridos benzoilados, comoasí tambien otros derivados a cïclicos benzoilados. Es sin embargo fundamental conocer las conformaciones de los compuestos que se utilizan comomodelos. Sólo en los casos en que existan en la misma conformación se pueden obtener una inequívoca c9 rrelación de las señales de r.m.n.— C. Petráková y Schraml136 informan una buena correlación de efectos G y B en derivados acetilados y metilados de xilosa y establecen que no es posible obtener una correlación adecuada para benzoatos de xi lopiranosas, ya que estos compuestos no tenían la misma conformación en solución y por lo tanto no es Válida 1a comparación. Si bien en las estructura; piranósicas.ciclicas este hechono es critico, en las estructuras acïclicas, puedenexistir grandes modi ficaciones conformacionales entre los compuestoslibres, acetilados y benzoilados_debidos a diferentes rotámeros presentes en solución. Este hecho afecta fuertemente el desplazamiento de las señales de r.m.n.— 3C. En literatura hay abundante información sobre espectros de r.m. n.-13C de derivados libres y acetilados. Aqui presentamos en la TABLAgg algunos datos de espectros de compuestos ciclicos libres y en la TABLAg; de derivados acetilados, que se relacionan con nues tros compuestos. Tablagg.Desplazamientosquimicos(ppm)delasseñalesdelosespectrosderesonancia magnéticanubleardeC-13dealgunosmonosacáridoscíclicos. Compuesto C-l C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 O—CH 3 Solv. Ref. u-D-glucopiranosa B-D-giucopiranosa Metila-D-glucopiranósido MetiiB-D-giucopiranósido 3-0-metil—-a-D glucopiranosa 3-0-metil-B-D glucopiranosa a-D-galactopp’aranosa B-D-galacbopiranosa Metila-D-galactgpiranósido MetilB-D-gaiactgpiranósido a-D-manopiranosa B-D-manopiranosa Metiia-D-mano piran651do 95,10 98,95 99,60 103,40 92,10 96,00 92,35 93,6 96,50 97,7 99,50 100,5 103,90 104,9 95,20 94,85 101,95 75,75 77,10 71,90 73,40 71,10 73,70 69,40 69,8 71,90 73,3 69,60 69,4 70,80 71,8 71,85 72,35 71,70 74,35 78,70 73,60 75,20 82,70 85,20 68,40 70,56 72,85 74,2 68,30 70,6 72,85 73,9 71,35 74,10 71,05 72,05 72,05 70,10 70,00 69,10 68,90 69,20 70,63 68,80 70,1 69,30 70,4 68,75 69,8 68,05 67,75 67,90 74,35r63,55 78,85 71,60 75,20 71,30 75,70 70,50 71,7 75,20 76,3 70,80 71,8 75,20 76,2 73,55 77,30 73,70 63,70 61,20 61,40 60,70 60,70 61,25 62,5 61,05 62,3 61,30 62,3 61,05 62,1 [62,15 62,15 62,10 Continuaenlanojasiguiente 55,30 57,50 59,90 59,60 55,15 56,3 57,30 58,3 55,85 DO DO 124 124 125 125 126 126 127a 127b 127a 127b
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