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Tesis de Posgrado
Obtención de ésteres nicotínicos deObtención de ésteres nicotínicos dealdopentosas y aldohexosas y sualdopentosas y aldohexosas y su
reacción con amoníacoreacción con amoníaco
Forlano, Eduardo Aníbal
1968
Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en CienciasQuímicas de la Universidad de Buenos Aires
Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la BibliotecaCentral Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe seracompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente.
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Cita tipo APA:Forlano, Eduardo Aníbal. (1968). Obtención de ésteres nicotínicos de aldopentosas yaldohexosas y su reacción con amoníaco. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidadde Buenos Aires. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_1322_Forlano.pdf
Cita tipo Chicago:Forlano, Eduardo Aníbal. "Obtención de ésteres nicotínicos de aldopentosas y aldohexosas y sureacción con amoníaco". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidadde Buenos Aires. 1968. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_1322_Forlano.pdf
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS YNATURALES
Obtenciónde ésteres nicotínicosde aldopentosas y aldohexosas y
su reacción con amoniaco
EDUARDO ANIBAL FORLANO
Besumen de lav Tesis presentada para optar al título
de Doctor en Química
(Orientación Química Orgánica)
¡2
1968 91'21
1
RESUMEN
1) Sedectuó una revisión de las publicaciones sobre la sintesis de ésteres nicoti’nicos
de polialcoholes y de monosacáridos. Las sintesis publicadas tuvieron, en general,
como objetivo el estudio de las propiedades farmacológicas de dichos ésteres.
2) Se analizaron los distintos aSpectos estudiados hasta el presente sobre la reacción
del amoniaco con acetatos y benzoatos de monosacáridos, con formación de 1, l-bis
(acilamido)-1-desoxi-alditoles y N-acil-glicasilaminas.
3) Se hizo una revisión de las publicaciones sobre las transformaciones que sufren
los azúcares libres en medio amoniacal y en particular sobre aquellas relacionadas san
la formación de compuestos heteroci'clicos: pirazinas e imidazoles sustituidos.
4) Se llevó a cabo la sintesis de la penta-Ornicotinil-D-glucosa (XCVIII)por tratamiento
de la D-glucosa con una mezcla de clorhidrato de cloruro de nicotinilo y piridina en
medio clorofórmico, obteniendo 72,6 0/2de (XCVIH)pura y de punto de fusión superior
al publicado en la literatura (8). Utilizando el misrro método que en el caso anterior
se preparó, con un rendimiento del 88%, la penta-O—nicotinil-D-galactosa (C) como
un sólido amorfo de + 1330; este producto habi’asido descripto como un jarabe
por Strong y col. (9) quienes no indicaron constantes fisicas.
5) Se sintetizó la penta-O-nicotinil-D-manosa (XCIX)(rend. 72,5 %), la tetra-O-nico
-tinil-L-arabinosa (CI) (Rendi 75 %)y la tetra-O-nicotinil-D-xilosa (CII) (Rend. 79%),
compuestos que no han sido descriptos en la literatura.
6) Se estudió la reacción de amonolisis, con amoniaco acuoso al 25 70, de los ésteres
nicotfnicos sintetizados; el producto de mayor rendimiento de cada reacción se aisló
por cristalización, mientras que las demás sustancias fueron separadas por croma
tografía en columna de oelu‘osa. Se sintetizaron además los derivados acetilados de
los productos de amonolisis.
2
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa se aisló 16 %de N-nicotínil
-D-glucofuranosilamina (CIII), 3,8 '¡cde 1,1-bis (nicotinamido)-1—desoxi-D-glucitol
(CIV)y 7,6 %de 2-(D-arabino—tetrahidroxibutil)-6-(D¡M—2, 3,4-trihidroxibutil)—
pirazina (XC).
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-manosa se obtuvo 22,5 %de 1,1-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-D-manitol (CX)y 3,8 %de 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6
(Diego-2, 3,4-trihidroxibuti1)-pirazina(XC).
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D—galactosa se aisló 28 70de 1, l-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-D-galactitol (CXII)y 1,4 %de N-nicotinil-D-galactofuranosi
lamina (CXIII).
De la amonolisis de la tetra-O-nicotinil-L-arabinosa se aisló 26 %de 1, 1-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-L-arabinitol (CXV)y 3,15 %de N-nicotinil-L-arabinofurano
silamina (CXVI).
De la amonolisis de la tetra-O-nicotinil-D-xilosa se aisló, por cromatografía en
columna de celulosa, 13,2 %de 1, 1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-xilitol (CXIY).
7) Las estructuras de cadena abierta de los 1, 1-bis (nicotinamido)-1-desoxi-alditoles
y la naturaleza de los ciclos de las N-nicotinil-glicofuranosilaminas se determinó por
oxidación con metaperyodato de sodio, discutiendo las posibles etapas de sobreoxidación
de estas últimas.
8) La estructura de la 2-(D-arabino—tetrahidroxibutil)-6-(D-fio—2, 3,4-trihidroxibutil)
-pirazina (XC),aislada de las amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-gluc(may de 1a
penta-O-nicotinil-D-manosa, se demostró estableciendo la ubicación de los sustituyentes
en el anillo pirazfnico por oxidación con agua oxigenada con lo que se obtuvo el ácido
2,6-pirazindicarboxflico (CVII), que se identificó por su punto de fusión y mediant
5
la preparación de su éster metïlico (CVIII)por tratamiento con diazometano. El número
y la ubicación de los grupos hidroxilo en las cadenas laterales se determinó por oxida
ción con metaperyodato de sodio y por su espectro de R.M.N. , que resultó análogo
al de su isómero , la 2-(D-arabino —tetrahidroxibutil)—5-(D—erigrgf-2,3,4-trihidroxibu
til)-pirazina , cuya estructura ya habia sido demostrada por otro camino por Kuhny
col. (80). Se preparó el derivado heptacetilado de (XC), cuyo espectro de R:M:N:
confirmó la estructura propuesta.
9) Se discutieron las posibles reacciones que podrian conducir a la formación de la
2—(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D—É_rjgï>-2,3, 4-trlhidroxibutil)—pirazina (XC) en la
reacción de amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa y de la penta-O-nicotinil-D
—manosa.
10) Se discutieron los resultados obtenidos comparándolos con los publicados para las
reacciones de amonolisis de benzoatos de monosacáridos y se llegó a la conclusión
que el grupo nicotinilo favoreceri’a la formación de nicotinamida, lo cual reduciría asii
número de grupos acilo disponibles para la migración intramolecular 0-} N.
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Obtenciónde ésteres nicotfnicosde aldopentosas y aldohexosas y
su reacción con amoniaco
EDUARDO ANIBAL FORLANO
Tesis presentada para optar al títulode Doctor en Química
(Orientación Química Orgánica)
1968
"A1
A mis padres.A mi esposa.
Agradezco al Dr. Jorge Osvaldo Deferrari,
Consejero de Estudios y Director de esta
Tesis. por su permanente: apoyo y dedicación
a lo largo del dssarrollo del presente- trabajo.
Agradezco también:
Al Dr. Raul Cadenas por sus valiosos consejos y
oportunas sugerencias.
Al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
por haberme otorgado una beca, en cuyo peri’odo se llevó a
cabo gran parte de este trabajo.
A 1a Dra. Blanca Berinzaghi de Deferrari por la realización
de los microanálisis.
Al Dr. Enrique B. Dennler y a la Lic. E.M. Lalli por los
espectros realizados .
A1personal del Departamento de Quimica Orgánica por su
colaboración desinteresada
Al personal del Departamento de Biblioteca y Publicaciones
por la colaboración prestada para la impresión de esta tesis.
.. 1 ..
INTRODUCCION
Hemos estudiado la síntesis de los ésteres nicotínicos de la D-gluc05a, D
-galactosa, D-manosa, L-arabinosa y D-xilosa y su reacción con amoni’acoacuo
so al 25%. Este tema es una extensión de los trabajos sobre la reacción de los
derivados acetilados y benzoilados de los monosacáridos con amoniaco, publicados
por Deulofeu, Deferrari y colaboradores; al abordarlo hemos pensado que, en el
caso de los ésteres nicoti’nicos, podria observarse un comportamiento similar,
lo cual conducirfa, por migración intramolecular del grupo nicotinilo, al. forma
ción de sustancias con uno o dos grupos nicotinamido en el átomo de carbono-1
del monosacárido.
Además, el empleo de un sustituyente particularmente distinto de los hasta
ahora estudiados en la reacción de migración de acilos con formación de acilamido
derivados en el carbono-1 de las aldosas, permitió determinar el efecto del grupo
nicotinilo y preparar una senie de N-nicotinil-glicosilaminas y 1, 1-bis(nicotinamido)
—1-desoxi-alditoles, compuestos nuevos de posible actividad farmacológica.
-2
ESTEREE NICOTINICOS DE POLIALCOHOLES Y MONOSACAEIDOS
Badgett, Woodwa-d y col. (1), (2) fueron los primeros en preparar ésteres
nicotinicos de alcoholes superiores y polialcoholes con el fin de obtener sustitutos
insolubles de la niacina, para enriquecer cereales que generalmente son lavados
antes de la cocción. Con el fin mencionado prepararon el dínicotinato de etiléngllcol ,
el tetranicotinato de pentaeritritol, el hexanicotinato de inositol y el trinicotinato
de glicerol, por calentamiento de los correspodientes alcoholes con clorhidrato
del cloruro de nicotinilo. 'Empleando como agente acil ante una mezcla de anhidrido
nícotínico (3) y piridina, obtuvieron los ésteres nicotinicos de la isopropilidenglice
rina y de la glicerina. Utilizando métodos análogos ó esterificando con una mezcla
de nicotinato de calcio y ácido clorosulfónico, Di Paco y Tauro (4) sintetizaron
el hexanicotinato de D-glucitol. Para preparar el hexanicotinato de mio-inositol,
Gonoy Nakajima (5) trataron dicho ciclitol con ácido nicotfnico y oxicloruro de
fósforo en medio piridi’nico. br.ercier et al.(3) estudiaron el efecto del hexanicotinato
de meso-inositol sobre la presión arterial de animales de laboratorio y Dorner
y Fischer (7) su efecto hipocolesterolémico en el hombre.
Strong, Lutwaky Farooqee (8) intentaron llevar a cabo la síntesis de los penta
nicotinatos de D-glucosa y D-gatactosa, calentando en tubo cerrado y a 120o una
mezcla del azúcar libre con cloruro de nicotinilo y piridina, obteniendo jarabes,
a partir de los cuales prepararon sendos picratos cristalinos. Bajo las mismas
condiciones experimentales sintetizaron el metil tetra-O-nicotinil- (A-D-glucopi
-ranósido y por demetilación de éste obtuvieron la 2, 3,4,6-tetra-0-nicotinil-D
-glucosa: comprobando además que estos ésteres eranlen perros, desde el punto
de vista vitamfnico, tan efectivos como la niacina pura. Simultaneamente, Charon
nat, Harispe y Chevillard (9) describieron la sintesis de varios nicotinatos de
.- 3
de polialcoholes y de la penta-0-nicotinil-D-glucosa, que obtuvieron como
productos cristalinos esterificando el compuesto original con cloruro de nicoti
nilo y piridina en cloroformo a temperatura ambiente y empleando un exceso de
50%del agente acilante. Recientemente, Sarkar y Arthur (10) repitieron la
síntesis del metil tetra-O-nicotinil-- :ïQ-D-glucopiranósidoen condiciones de
temperatura más suaves que las empleadas por Strong e interpretaron sus espec
tros I Ii y de R M N. En el espectro de R M N observaron cuatro multipletes
correspondientes a los protones piridi'nicos HA, HB, HC y HD, un multiplete
a 3,47-4,84 que corresponde a cuatro protones del anillo piranósico y otro
multiplete a 5, 1- 5, 74 que fue asignado al metileno del C-6 y al protón restan
te del anillo piranósico.
Lx: .- 4/”
31D (/NÏÏ HAH ¡y "w/NE
-4LA REACCION DEL AMONLACO SOBRE ACILDERIVADOS DE N‘ONOSACARIDOS
A-Formggión de 1,1-bis(acilamido)-1-desoxi-aldg_oles y N-acilglicosilaminas por
amonolisis de ésteres de monosacáridos
La formación de 1, 1-bis(acilamido)-1-desoxi. alditoles y N-acilglicosilamim s
no está solamente limitada a la reacción de Wohlde amonolisis de nitrilos de
ácidos aldónícos acilados, ya que el 1, 1-bis(acetamido)-1-desox1—D-galactitol (I)
se aisló tanto como producto de amonolisis del hexa-O-acetil-Dïggggïg- Ljpm
-heptononitrilo, como de 1apenta-0-acet11-D-galactopiranosa, de la pénta-O-acetil
-D-galactofuranosa y de la penta-O-acetil-aldehido -D—galactosa(11).
C Nl
H C ORl
C OR H o 'í . H.OR
RO Í ORRO o
TiH (¡3OR pentr-O-acetil- H (¡30‘
CH2OR D-galaotopiranosa C HZORhexa-O-acetil- penta-O-acetil
D_;¿1ícero_L_ma-no_ \ D-galactofuranosaheptononi'trilo\ ‘ /
H (5:0 H ([3(NH B)2
H C OR H (¡3 OHl
HO (l? H HO (13 H—-—-—-——-3 T A .
RO C H ho xí Hl
H C OR H ï OH¡
CHgOR 0112011
penta-O-aoe'til- ( I )aldehido-D-galactosa OR: —8—CH
Analogamente, en la reacción del amoniaco con el hexa-Owacetil-D-glfgirg-D
—gg}9-heptononitrilo,como con la penta-O-acetil-aldehido-D-glucosa (12),. y penta
-0-acetil- —D-glucopiranosa (13) se ha comprobado la formación de N-acetil--=’>L—
-D-glucofuranosilamina (II).
Las primeras experiencias para preparar 1, 1-bis(benzamido)—1—desoxi-aldito
les a partir de derivados benzoilados de monosacáridos fueron realizados por
Brigl y col. (14) quienes obtuvieron 1, 1-bis(benzamido)-l-desoxi-D-glucitol al
tratar con amonÏaCOla penta-O-benzoil-aldehido-D-glucosa, la 3,4,5,6-tetra-O
-benzoil—gldehido-D-glucosay la 3,5,6-tri-O-benzoil-D-glucopiranosa. Un año
Ï;N
OR
OH
H
(
C)“O-‘O
RO
H Q..-Q,...a. 1b ¿a
{L o,-. OR
cagoahexa-O-aootilD-afieiro-D-gulgheptononitrilo\
H C:O
H ó ORQ
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RO g RO C hi2
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.a. LL t ‘Nl
pettha-Ouacetil— FW"¿153; ¿“121;€._c_>_-¿-‘D—__¿,lucos- a, Ï-Ï CII
penta-O-acetil¿”3—D—-g1ucopi ranosa
45..-”.
HO (¡3 HzHO C H
: 1- oxlJ/ \.\1ÍI
_ 6 _
después, Deulofeu (15)obtuvo 1, 1-bis(acetamido)-l-desoxi-L-eritriol por amono
lisis en medio hidroalcohólico de la tri-O-acetil-aldehido -.4-eritrosa. Isbell y
Frush (15) estudiaron también esta reacción en medios acuoso y metanólico
sobre un derivado con la función aldehido libre, la tetra-O-acetfl -aldehido-—L—
-arabinosa, a partir de la cual aislaron 1,1-bis-(acetamido)-l-desoxi-L-arabi
-nitol con unrendimiento del 40 a 50%en ambos solventes. Posteriormente
Deulofeuy Deferrari comprobaron que también se forman 1, 1-bis(aciiamido)-1—
-desoxi-alditoles en las amonolisis de monosacáridos acetilados y benzoilados
con estructuras ci’clicas. En tal sentido realizaron en medio metanóiico las
amonolisis que se indican en la tabla no. 1.
Los mismos autores (17)observaron, en la amonolisis de la penta-O-acetil
- -D-glucosa, la formación de diglucosilamina que fué aislada bajo la forma
de octaacetato al acetilar el producto de la reacción y explicaron su formación
suponiendo que la glucosa, liberada por amonolisis de la totalidad de los grupos
acetilo, reaccionari'a con amoniaco para dar glicosilamina y ésta, por autocon
densación,diglucosilamina. Este último paso fue posteriormente confirmado por
Isbell y Frush (22) al obtener diglicosilaminas por calentanie nto de giicosilat-..
nas no sustituidas con metanol.—
Sustancia
Penta-O-benzoil
Á-D-glucosa
6 -D-glucosa
D-manosa (W513)
q-D-galactosa
Tetra-O-benzoil
eramnosa
D-ribopiranosa
(3,-L-arabinopiranosa
o<-D-líxosa
D-xilopiranosa
Penta-O-acetil
9.3-D-manosa
EL-D-galacto;;iranosa
0‘ -D-galactopiranosa
Di-D-ga1actofuranosa{3-D-galactofurano sa
MÉ-D-galactosaTetra-O-acetil
Q-D-ribopiranosa
ok-L-arabinopiranosa
\\-D-lixosa
Tabla no. 1
Ref.
(17)
(17)
(18)
(11)
(19)
(20)
(20)
(21)
(20)
(19)
(11)
(11)
(11)(11)(11)
(20)
(20)
(21)
Rendimiento %de l, 1-bis(acilamldo)-1-desoxi-alditol
21 , 2
19,4
20 (a)
35
19 (b)
35
35, 6
20
30,1
35
46
(a) también aislaron N-benzoil-D-manopiranosilamina (6-8%)y D-manosa (30%).
(b) también aislaron N-benzoil-L-ramnopiranosilamina (1,8%)y L-ramnosa.
B-Bigración intra molecular 0 -:.N
mecanismo de la forga_ciónde 1,l-bisgacilamidoQ-l-desoxi-alditoles
Las princígnalesexperiencias destinadas a aclarar detalles acerca de la
formaciónde 1,1-bis(acilamido)-l-desoxi-alditoles por amonolisis de ésteres de
monosacáridos fueron llevadas a cabo sobre benzoatos de monosacáridos en amo
niaco metanóuco (23), (24), (25). ïegún Deulofeu, Gros y Lezerovich (25), cuando
un monosacárido benzoilado (furanósico ó piranósico) reacciona con amoniaco
metanólico se producen las siguientes reacciones:
1) Amonolisis de los grupos benzdloxi con formación de glicosila ninas las que,
según las condiciones del medio, estan en equilibrio con la aldosa y el amoniaco.
2) Formación de N-benzoil-glicosilaminas (furanósicas ó piranósicas) y 1, l-bis
(benzamido)-1-desoxi-polioles.
3) Formación de 1, 1-bis(benzamido)-l-desoxi-alditoles con el hidroxilo alcohólico
primario esterificado con un grupo benzoilo, cuando la reacción se produce en
condiciones suaves y dependiendo del solvente y de la concentración de amoniaco.
4) Riivración de grupos benzoílo 040 intramolecular.
5) Transesterificación de los acilos con metanol para dar benzoato de metilo, lo
cual había sido postulado y demostrado por Deferrari y Cadenas (26).
Isbell y Frush (16)postularon un mecanismo intramolecular para la degradación
de Wohly para la reacción de aldehido -monosacáridos acetilados (Il'l) con amoniaco
(esquema no. 1), en el cual una molécula de amoniaco se adicionaría sobre el
carbonilo originando un grupo amino (IV); luego se formaría un ortoester lábil
entre el acetilo del carbono-2 y el nitrógeno del carbono-MV), el que se reordena
ri'a por migración del grupo acetilo al nitrógeno, para dar el primer grupo aceta
mido (VI). La migración del segundo grupo acilo se produciría deSpués de la
OHl
H—C=O H-C-NH
í (‘3 C c +NH É: g C1.. _ _ .. ._ _.
a o o H3 3 > HJ o o H3
Ch3OCO "C‘H CH3OCO—C—Hl
(III) _ (IV)
OH OHl i ¡H
H-C-NH-COCH H-C - N CHl ‘ 3 l \ C/ 3
IME-OH "-=----—-* H-C-O/ \OH_ ... I
CH3OCO C H CH OCO-C-HI 3 l
(VI) (V)l
+ NH3
7 PH H\ If
H-C-NH-COCH3 N-C-NH-COCHBr I
H-C-OH x CH - C-OH H-C-OH
l "’ 3 ‘H2? o-c-a(3113-9 - (3-1-1
OH I
(VII) (VIII)/HI
CHBOC-TNHf-NH-COCH3II-C-OH
I«0-HO g H (IX)
Esquema n° l
_ 10
adición de otra molécula de amoniaco al carbonillo dc un grupo acilo (VII)y
posterior ataque del nitrógeno de este intermediario al carbono-1 del monosacá
rido para formar un nuevo ortoéster labil (VIII)el cual, por un nuevo reordena
miento dari’a lugar a la formación del diacetamido derivado del alditol (IX).
La intramolecularidad de la reacción de migración O-->N de acilos para
formar 1,1-bis(acilamido)-1-desoxi-alditoles se demostró mediante las siguien
tes experiencias: Deulofeuy Deferrari (27) amonolizaron tetra-O-acetilzalílílgclq
-L-arabinosa en presencia de 8 moles de propionamida y obtuvieron 1,1-bis
(acetamido)-1-desoxi—L-arabinitol como único producto con un rendimiento del
53%, mientras que la probabilidad de formación de dicho compuesto, en las
condiciones de la reacción y a través de un mecanismo intermolecular, calculada
según la fórmula de probabilidad compuesta sin reposición, seria del 9, 1 %
frente a valores de 48,4%y 42,5% respectivamente para l-acetamido-l-propiona
-mido-1-desoxi- L-arabinitol y el 1,1-bis(propionamido)-1-desoxi-L-arabinitr‘ï,
compuestos que también podrian formarse si el producto de la reacción fuese el
resultado de la condensación de dos moléculas de amlda con la forma aldehi’dica
del monosacárido libre, como lo indica el esquema no.2, generalizando 10130691
lado por Wohl.
Posteriormente, los mismos autores (17) amonolizaron penta-O-benzoil-D
:i-glucopiranosa en presencia de 10 moles de acetamida y aislaron 1, 1-bis(benza
mido)-1-desoxi-D-glucitol como único producto, con un rendimiento del 19%.
La probabilidad de formación de los productos esperados en una reacción inter
molecular para esta experiencia, aplicando la fórmula de probabilidad compuesta
sin reposición, figuran en el siguiente cuadro( Pa3. 12)
-11
H—Q=O
H-C-OCO-CHI
CH3OCO-(‘3-iï
CH3OCO—C—Hl
HZC—OCO-CH3
tetra-O-acetil-a1dehido-L-arabin08a
3
NH3
+
8 CH3-Cd2—CONH2
J,H-C=O CH
I l 3
H-C-OH CH CHa I 3 l 2
HO-C-H + 4 CONH2 + 8 CONH2l
HO-C-Ha
H2C—OH\ 44/\/ \ T\ __ \ ...C ...
¡AEICOCH3 T /}Eï OCH3 ',Nh COCHZCH3H—C\ :I—C\ H—C\
, T_ 1 '_ .1; T__rï 'r
‘ Nh com3 i NH C0CH201_.3 i Nh OCIfiZCH3
H-C-OH H-C-OH H—?—OHl i
PO-C-H ' HO-C-H HO-C-Hi l l
HO-C-H HO-C-H HO-C-Hu l 4
H2C—OH fi2u—OH H2C—OH
Prob. 9,1% Irob. 4894 fl Prob. 42,5 %
Esquema n° 2
_12_
Productos posibles Probabilidad %
1, 1-bis(benzamido)—1-desoxi-i’3-glucitol 9, 1
l-benzamido-1-acetamido-l-desoxi-D-glucítol 47.7
1,1-bis (acetamido)-1-desoxi-JZ-glucitol 43,2
gn excescHockett, ZDeulofeuy Deferrari (28) emplearon amoniaco etanólico con 6,2% de
15Npara amonoliza1tara J-acetfl -L-arabononitrilo en presencia de 4 y de 8
moles de acetamida Co- itrógeno común y obtuvieron 1, lrbÍS (acetamido)-1
-desoxi-L—eritritol con 5,69 ‘75y 5, 71 % de 15M, resultados que están de acuerdo
con un mecanismo intramolecular. Además Gros, Ondetti, “proviero, Deulofeu
y Deferrari (23) efectuaron la amonolisis de la penta-O-benzoll- m-D-glucopira
-nosa en presencia de benzamida-(carboniloMC) y no,34!observaron incorpora
ción de 14Cen el 1,1-bis (benzarnido)-l-desoxi-D-glucitoi aislado. Postularon
que en los acetil y benznil derivados ci’clicos de los monosacáridos el grupo
acilo del carbono-1 se separari’a antes que los otros acilos por amonolisis
(esquema no. 3), dando lugar a la formación de un aldehido, que podri'a adicionar
amoniaco como lo propusieron Isbell y Frush para formar (Y). Este intermediario.
por pérdida de un hidroxilo. produciría (XI), el cual estaria en resonancia con el
ión imonio (XII). La migración de un acilo dari'a (XIII) y el carbono-1 de (XIII)
sufriri’a el ataque nucleofi'lico de otra molécula de amoniaco para formar (XIV),
que por una nueva migración de otro resto acilo produciría el 1,1-bis (acilamido)
-1-desoxi-alditol (YV)como producto final.
El intermediario (XIII)explicaría también la formación de las N-acil-glicosi
-laminas (YVI)que se producen en las amonolisis de algunos monosacáridos
..13-_
H Hi __ S
HO-C-NH -OH + C-NHO¡ 2 üw‘figzz? , u
fi n +OH -C"*
l ‘ 3l
(X) (XI)
H Ht É
+ C-NH2 + C-NHCOR9 ” ¡C . “9s\ > I’ \
H9C-O-C-RI ó
(XI) (XIII)
É RCOHN\Fí/NHCORH2N_C—NHCOR C“,.¡ ¡
o -—C ——o —--—-->l
l
R-C-O-C-H1'! io
(XIV) (XV)3
Esquema no 3
H I
l +
É, ?:vh2 i“NC._. i
I l
(XII)
Hi
H2N—C_NHCOR+ NH -(3——
3 J
H ¡Z/NHCOR
C”+3%
(É ‘
-C-OH_H+
\\\35 /NHCORH-C-*——
I i
_¡_ o
' iCw_u¿i
(XVI)
_ acilados, pues permititi’a la ciclación mediante el ataque al C-l por el par de
electrones no compartidos del oxígeno de un h'idroxilo ubicado en una posición
estericamente favorable para la formación de un anillo hemiacetálico. "e ha
demostrado que las N-acilglicosilaminas no son precursoras de las aldosa
-diamidas ya que son recuperadas con buen rendimiento por amonolisis de sus
derivados acetilados y benzoilados (29). Los mismos autores (23) han realizado
un estudio de reacción de migración 0-;- N de acilos en hexosas benzoiladas para
establecer la contribución a la migración de cada benzoilo en forma individual
y determinaron la contribución aparente (*) a la migración de cada grupo benzoi
loxi en la 2, 3,4,6-tetra-0-benzoil-glucosa y en la 1,2, 3,4,6-penta-0-benzoil
-glucosa, empleando dichas benzoilglucosas con grupos benzoiloxi marcados
en diferentes carbonos. Los resultados que figuran en la tabla no. 2 muestran
una alta contribución de los benzoilos unidos al C-3 y C-4, una mediana contri
bución de los benzoilos del C-G, una pequeña contribución de los del C-2 y que el
grupo benzoiloxi unido al C-1 no participa en la reacción de formación de 1, 1
bis(benzamido)-1—desoxi-alditoles.
Además, observaron un aumento del rendimiento en el producto de migración
al pasar de la 1,2, 3,4,S-penta-O-benzoil-D-glucosa a la 2, 3,4,6-tetra-O-benzoil
-D-gluc05a, aumento que fué explicado (25) admitiendo que en este último caso
se formaría mayor concentración del intermediario (YI)debido a que en la
(*) La contribución se califica como aparente porque no es posible asegurar si
la migración es directa desde cada atomo de carbono al cual el benzoiloxi está
unido originalmente o si es el resultado de una migración 0-) 0 por formación
intermedia de ortoésteres a través de otros grupos hidroxilos.
Contribuciónaparenteenmoles/moldecadagrupobenzoilo,alamigración0-9Nenlaformación
de1 ,1-bis(benzamido)-1-desoxi-D-glucitol
SustanciaC-lC-2C-‘3
1,2,3,4,6-penta-0-benzoiLJJ-glucosao0,12t0,03o,7s¿o,oz 2,3,4,6-tetra-O-benzoil-D-glucosa-O,12:0,O30,80:0,03 1,2,3,5,6-penta-0-benzoil-D-glucosa(XX00,10+0,01 2,3,5,6-tetra-0-benzoil-D-glucosa(XXI)O,11:0,O2 ",5.6-tri-0-benzoil-D-glucosa(XXII)--— Z,J,4,5,6-penta-O-benzoil-aldehldg-D-glucosa-0,8110,02 2 ,3 ,4 ,5 ,6-penta-O-benzoil-D-glucosa
(derivadobisulfftico)
me@om2
Tablano.2
C-4
0,32:0,02 0,8110,02
C-6
0,2110,02 0.27t0,02
R%> 21 28 52 62 16(14) 61 62
-15
RCOOH o o2 \ ¿5/4\¿/ 2\ CH
,’k l/ y nHo H H OCOR +NH2
(XVII)
C4
RCOO.\ ' H
\\Hcoo H
C1
(XVIII)
RCOO
RCOO H
H \\\CA
c
l R"<Ó/(XIX)
_ _
1,2, 3,4,6-penta-0-benzoil-D-glucosa debe ser primero amonolizadoel acilo
en C-l, lo cual requiere mayor tiempo y da lugar a la pérdida de otros benzoilos
bajo la forma de benzamida. Discutieron también las posibles conformaciones
que podria adoptar el intermediario de cadena abierta (YR-WII), llegando a la
conclusión que la migración directa Ci.»C1 y C{>01 se produciri’a sin dificultad
si dicho intermediario adopta una conformación tal en la que los átomos de carbo
no están ubicados en zig-zag en un plano (XVII), mientras que en dicha conforma
ción la migración directa desde otros carbonos quedaria impedida estericamente;
las posibilidades de migración se pueden ver en el rotámero C2 - C"3(XVIII)de
la conformación (XVII). En cambio, si el intermediario (XIe-yXII)adopta otra
conformación como la representada por (XIX)para la proyección C2 -C3, estaria
dificultada la migración directa C37C pero no habri'a impedimento estérico para1
la migración C4->C1 y C-vC .2 1
Posteriormente Lezerovich (30)y Deulofev, Gros y Lezerovich (25) estudiaron
la amonolisis de penta-O-benzoilglucosas furanósicas y de cadena abierta con el
benzoilo marcado en el C-2. Encontraron que la presencia de un ciclo furanósico
no modifica la contribución del grupo benzoiloxi unido al C-2 (XX 2 XXII), pero
ésta aumenta notablemente en las benzoilglucosas de cadena abierta como se
observa en la tabla no. 2. Para explicar este diferente comportamiento del
benzoilloxi del C-2, según se trate de compuestos ci‘clicos o de cadena abierta,
supusieron que el benzoiloxi del C-2 de los derivados ci’cliCOSreacciona,durante
la etapa de apertura del ciclo, con el oxigeno del C-l formando el ortoesterG‘íXIII),
lo cual hace que, al ser eliminado luego del C-l dicho benzoiloxi, no pueda parti
cipar en la migración 0-)N. La formación de (XXIII)estabilizari'a la carga
-18
positiva del C-l, facilitando asi’ la fijación de amoniaco para dar (XXIVy XXV).
r"; +.—-—«—-—-—-— o . 4 _ OH
_ _ _C_H OH ‘ +15; _H+ H q oH-C-O-g-R Mi *> H-C-O-g-R
l o ' o
+NH3 _ a _H-C'3-—O\C/ o OH NH 1:1 —o\C /o OHH-C-O’ \R < 3 H-C-O’ \R
(XXIV) (XXIII) /
_H+
\/
s2 _H-C-O o
l \ / _ / \H-(ï-O/C\R OH R“ nO,(m)/
La participación del benzoiloxi del C-2 en la formación del ortoester, provo
carí’a entonces una disminución en su contribución a la migración 0 1:.‘N,mientras
que en los derivados acíclicos la formación del ortoester entre el C-l y el (3-2
no ocurriría con la misma facilidad puesto que el amoniaco puede adicionarse
directamente al carbonilo del C-l. 'Además, los modelos moleculares indicaron
que un ortoester entre el C-1 y el C-2 no produce modificaciones de las condicio
nes estéricas necesarias para la migración del resto de los benzoilos en los
derivados ciclicos. La hipótesis que atribuye la baja contribución a la migraciór
O-aNdel benzoilo del C-2 en los derivados ci’clicos, al hecho que el mismo es
_ 19
eliminado como benzamida antes de tener la posibilidad de migrar, fué descarta
da por los autores porque no permitió explicar las variaciones observadas en los
rendimientos de 1, 1-bis(benzamido)-l-desoxi-D-glucitol obtenidos a partir de
los derivados (XXI)y (XXII)(tabla no.2). La diferencia estructural entre esos
derivados consiste en la sustitución del benzoiloxi por un hidroxilo en el C-2 de
(XXII), lo cual determina una disminución en el rendimiento del 62%al 16%. Pero
si la baja contribución a la migración 0 ->Ndel benzoilo del C-2 observada en
(XXI)obedeceri’a a su eliminación como benzamida antes de tener la posibilidad
de migrar, no hubiera sido posible alcanzar un rendimiento del 62%,es decir
que cabri’a esperar un rendimiento menor para el producto de amonolisis del
derivado (XXI), y? que la única diferencm entre los compuestos mencionados
es la presencia del benzoilo del C-2 el cual contribuye con 0, 11 moles/mol a
la migración 0—>Nen los derivados ci’clicos. Esto significa que en los compues
tos ci'clicos el grupo benzoiloxi del C-2 contribuye poco a la formación del 1,1
-bis(benzamido)-1-desoxi—B-glucitoi, pero su presencia resulta indispensable
para obtener rendimientos elevados, lo cual refuerza la hipótesis de que es
necesaria la formación del ortoester en'ife el C-1 y el C-2 para facilitar la
apertura del anillo hemiacetálico y el posterior ataque por el amoniaco al C-l.
Gros y Deulofeu (24) estudiaron también la contribución de cada grupo ben
zoilo de la 1,2, 3,4,6-penta-O-benzoil-D-galactosa en la formación de 1¿1—bis
(benzamido)-1-desoxi-D-galactitol, Coneste propósito efectuaron las sintesis
y posterior amonolisis de penta-O-benzoil-galactopiranosas marcadas con ben
zoilos- carbonilo 14C en distintas posiciones y calcularon la contribución de
cada grupo benzoilo en base a medidas de actividad eSpeci’ficade las galactopi
ranosas benzoiladas y del 1, 1-bis(benzamido)-1—desoxi-D—galactitolobtenido
-20
como producto de la reacción. {ns result dos obtenidos figuran en la tabla no.3.
sustancia
1, 2 , 3, 4 , 6-penta-0-benzoil-D-gluco sa
2, 3, 4, 6-tetra -0benzoil-D-glucosa
1, 2, 3, 4, 6-penta-0benzoil-D-galactosa
TABLA no.3
contribución aparente en moles de cada grupo benzoilo a lamigración C-eN.
C-20, 12_+0, 03
0,12t0,03
o,13¿o,01
c-30,76:0,02
0,80Ï0,03
0,62:0,01
C-40, 82:0, 02
0,81Ï0,02
Logo»:
C-6o,31¿o,02
mzyomz
mIQONI
El valor de 1, 02 mol/mol para la contribución del benzoiloxi en el carbono-4
de la penta-O-benzoil-galactopiranosa, significa un aumento de 0, 18 mol/ mol
respecto de la contribución del benzoilo ubicado en la misma posición de la penta
—0-benzoil-glucopiranosa, aumento que va acompañado de una disminución en la
contribución de los grupos benzoiloxi en los carbonos 3 y 6, mientras se mantienen
los valores de la contribución del benzoilo del C-2.
La migración completa (lmol/ mol) del benzoiloxi del carbono-4, indicó que
este grupo estaria presente en todas las moléculas del hipotético intermediario
aci’clico (XXVI)formado en los primeros pasos de la reacción de amonolisis de
la penta-O-benzoilgalactosa, a partir del cual se produciría luego la migración
de los benzoilos hacia el átomo de N del átomo de carbono-1.
La diferencia en la contribución del grupo benzoilo del C-4 de la penta-O
—benzoil-D-galactosay la penta-O-benzoil-D-glucosa no se debe a una distinta
eliminación del grupo benzoiloxi en la etapa de formación de los correspondien
tes intermediarios de cadena abierta de la D-galactosa (XXVI)y de la D-glucosa
-21
RCOOH C2\HO ' kE H OCOR NH2
(EDWI)
H x [0%on ¡0003RCOOH2C _c "C\ 5/4\2/ 2\CH
’V uI’O' kB H ' l EOOOR NH2
(XXVII)
a=©>
(XXVII.), sino a una ubicación más favorable para la migración del sustituyente
en el C-4 del derivado de la D-galactosa (XXVI). Debido a la conformación que
podría adoptar la galactosa, pensaron que seria más veloz la migración intramo
lecular 0-9N del benzoiloxi del C-4 que las otras reacciones competitivas, tales
como la amonolosis del benzoiloxi para dar benzamida, o la transesterificación
con el solvente para dar benzoato de metilo.
Conel objeto de confirmar esta hipótesis, los autores analizaron la estabilidad
de las posibles conformaciones que podrían adoptar los intermediarios (XXVI)y
(XXVII). La conformación más estable, através de la unión CZ—C3,seri'a aquella
en la que los sustituyentes voluminosos están más separados entre si, o sea la
representada por (XXIX)para los intermediarios (XXVI)y (XXVII)y no la que
-22
adoptarfa una cadena abierta en zig-zag con todos los átomos de carbono coplanares,
es decir (XXVIII).A través de la unión C3--C4 del derivado de la D-glucosa, los
sustituyentes podrían adoptar las conformaciones (XXX)o (XXXI), correspondien
do, la primera a una distribución coplanar de los átomos de carbono, pero que, de
acuerdo con el argumento expuesto en el párrafo anterior, sería menos estable
que 1a segunda. En cambio la conformación más estable de los sustituyentes sobre
los carbonos 3 y 4 de la estructura (XXVI)de la D-galactosa es la que corresponde
a una disposición de los carbonos coplanares en zlg-zag (XXXII).
Ï4 HcooRCOO ¡,H RCOO H
62\\
Hcoo // H H c4Cl C1
(XXVIII) (XXIX)
C2
RCOO
¿{3 HHooo f’ H
o5
C e C2 (XXX) 2
H-\ c5 H OCOR
RCOO t H Hcoo HOCOR C
5
(XXXI) (XXXII)
-23
Los modelos moleculares de las conformaciones de los rotámeros C2-C3 y
C3-C4 más estables de los derivados de cadena abierta de la D-glucosa y la D
-galactosa, es decir la estructura (XXVH)con las conformaciones (XXIX)y
(XXXI)a lo largo de las uniones CZ-Cfi y C3-C4 respectivamente y (XXVI) con
las conformaciones (XXIX)y (XXXII)a través de las mismas uniones, muestran
que el benzoiloxi del C-4 está más cerca del C-l en el derivado de la D--galactosa
que en el correspondiente de 1a D-glucosa. Esto significa que la configuración
más estable para el intermediario aci’clicode la D-galactosa es también la más
favorable para la migración directa del grupo benzoiloxi desde el C-4 hacia el
N del C-l; enla conformación más estable del derivado de la D-glucosa, la dis
tancia Cl--C4 es mayor, lo cual dificultari’a la migración directa. Para posibili
tar la migración mencionada, la molécula de la D-glucosa deberia adoptar una
conformación menos estable y aunque las diferencias energéticas entre las confor
maciones son pequeñas, este factor se ri'a uno de los que determinari’a la migra
ción 0--)Ndel benzoiloxi del C-4 en forma completa en la penta-O-benzoil-D
'galactosa y sólo de 0,82 mol/mol en la penta-O-benzoil-D-glucosa.
N-acilglicosilaminas
En algunas reacciones de amonolisis de acetatos y benzoatos de monosacaridos
se han aislado N-acilglicosilaminas como productos principales de la reacción o
como productos secundarios acompañandoa los 1,1-bis(acilamido)-1-desoxi
-a1ditoles. Hockett y Chandler (12) encontraron que la N-acetil- (X-D-glucofura
-nosilamina se formaba con un rendimiento del 56%en la amonolisis de la penta
oacetil-aldehido-D-glucosa. Posteriormente Niemanny Hays (13) aislaron elr
\mismo producto de la amonolisis de la penta-O-acetil- (5 —D-glucopiranosacon
9924:
rendimiento del 8%. Para la demostración de la estructura del ciclo de la N-acetil
- -D-glucofuranosilamina fueron empleados distintos métodos. Hocketty Chan
dler (12) efectuaron la oxidación con tfiaacetato de plomo, aislando formaldehído
como 2,4-dinitro fenilhidrazona y asignaron en base a este resultado una estruc
tura furanósica para dicho compuesto . Niemann y Hays (13) llegaron a la misma
conclusión basándose en que la curva de consumo de tetraacetato de plomo era
análoga Iala del -etil-D-galact( efuranósido determinada previamente por Hockett
y col. (12).
Deferrari y Deulofeu (19) confirmaron estos resultados al efectuar la oxidación
con metaperyodato de sodio, en la cual observaron un consumo inicial de un mol
de metaperyodato y la producción de un mol de formaldehído sin producción de
ácido fórmico, encontrando que-con un consumo de 2 moles de metaperyodato
comenzaba la producción de ácido fórmico. Los resultados hasta esta etapa corres
ponden a la ruptura de las uniones C ---C6 y Cz-—-CQde un ciclo furanósico.5
Después de 28 horas de reacción observaron una marcada sobreoxidación que
alcanzaba un consumo de 5 moles de metaperyodato con producción de 3 moles
CH OH4-2HO H H
_ 0= o H O: o \H. l- I cn
IO x 104 E" OH. D Í \ 1I\THR
NHR H ¿muy NHR HC HC
H OH H ' OH g g
N-ace’cil-D-gluco- + HZC=Ofura-¿nos i lamina Si
R: -—C-CH
-25
de ácido fórmico, mientras se mantenía constante (1 mol) la cantidad inicial de
formaldehído .
En las amonolisis de la penta-O-benzoil-D-manosay tetra-O-benzoil-L-ram
—nosa,Deferrari y Deulofeu (18) (19) aislaron, acompañando a los correspondientes
1,1-bis(acilamido)=—1—desoxi--alditoles,la N-benzoil-Dnmanopiranosilamina y
N-benzoil-L-ramnopiranosilamina respectivamente. Demostraron la estructura
piranósica de ambas glicosilaminas por oxidación con metaperyodato de sodio,
observando en cada caso un consumo de dos moles de metaperyodato de sodio y
la formación de 1 mol de ácido fórmico sin producción de formaldehído, resultados
que corresponden a estructuras piranósicas para derivados de hexosas.
CHZOH
/ oO: ,
fl N HRHC=O
H H
Ïïo‘oenzoil-D-ï-¿no- + H CO OH:irano silamina
—o-<O>1|O .
En las primeras experiencias de amonolisis de la tetra-—0-acetil-D-xilopiranosa
(20)y de la tetra-O-acetil-aldehido—D-xilosa (12) no se aislaron productos crista
linos. Posteriormente Cerezo y Deulofeu (33) estudiaron la amonolisis de la
1,2, 3,4-tetra-0-acetil- -D—xilosay aislaron, por cromatografía en columnade
-26
celulosa, N-acetil- üg-E-xilofuranosilamina (9,277)y N-acetil-¿’ó-D-xilopiranosila
-mina (3,1%)-. Demostraron la estructura de ambas sustancias por oxidación con
metaperycdatu de sodio; la N-acetil- (5-_ -xilopiranosilamina consumió dos moles
de metaperyodato y produjo un mol de ácido fórmico, mientras que la N-acetil- De
-E-xilofuranosilamina consumió un mol de metaperyodato sin producir ácido fórmi
co y en ambos casos no se produjo formaldehido.
Frush e Isbell (31) prepararon una N-acetil-IÏ o ‘ ‘ ¡pia " ina de [353D
+194,9° (XXXIII)y otra de [ok-¡Ii 8° (XXXIV)por desacetilación de la penta-acetil
- (X-D-galactopiranosilaminay la penta-acetil- (Z-E-rralactopiranosiïamina respec
tivamente con metóxido de bario en metanol anhidro; en ambos casos demostraron
la presencia de ciclos piranósicos (esquema 110.4)por oxidación con metaperyodato
de sodio, observando un consumode 2 moles de metaperyodatoy valores de D
+600 yLDGn-QGOpara los dialdehidos formados de las respectivas N-acetil-D
-galactopiranosilaminasi Además reoxidaron non agua de broma los productos de
oxidacióny por posterior hidrólisis identificaron ácido glicérico; en base a estos
resultados llegaron a la conclusión que estaban en presencia de un parqfipiranósico
y asignaron al producto de [uk']Ï+EI94,9°la configuración ¿en el carbono 1 y al de
[N1+9,8° la {3. La preparación de este par anomérico de N-acetilgalactopira
-nosilaminas hizo posible la determinación de la configuración del Carbono-1 de
otras N-acetil-hexopiranosilaminas por comparación de los poderes rotatorios
de los dialdehidos formados en la oxidación con metaperyodato de sodio; posterior
mente los mismos autores (22)asignaron sus estructuras a la N-acetil- (S-D
-glucopiranosilamina y a la N-acetil-(S -D-manopiranosilamina y establecieron
además que todas las N-acetil r ‘ -pi¡au- " ’ que tienen la misma configu
ración absolut: en el carbono-1 que la N-acetil- oK-L-arabinopiranosilamina (XXXV)
dan, por oxidación con metaperyodato, un dialdehido de rotación especifica
.. 27.
("ï '
CHZOH ïJZOHO ¡mo
HO/Iï H 2 IO4Na /Ïí :ÍIH H H HHH""“"“‘"‘9H'C=O i NÏRH—C=O _
H OH 1) B oI'
ÉXJ+19499° Bx]-+60° 2)Hidrólisis“D .D
(XXXIII), _¿ COOHi
H-C-OHs4CHZOH
CHZOh CHZOd l) Bro
HO o NHR NHR . , . .
I 2104Na H y 2)H1drolls1s.> _
H OH H H H—O_O H
H OH H‘C=O
o o ' -0 oWLM [049“6(XXXIV)
H H
HO ‘-"O NHR Eï”0 HHHH 2104Ha //OH H ———————7H-Czo
H ,/H HF—C=O
H OH
[°<]J,+ 69,7° [0433-490
(XXXV)
-28
- 49°. En base a este valor asignaron configuración (3 a la N-acetil-D-xilopirano
-silamina de [cOn-0,7° que por oxidación con metaperyodato dió un dialdehido de
[dig-39,3%Cerezo y Deulofeu (33) introdujeron una modificación importante al método de
Frush e Isbell reduciendo los aldehidos formados en la oxidación con metaperyo
dato. a alcoholes con borohidruro de sodio; en estos alcoholes el único centro
asimétrico es el carbono anomérico, ya que al reducir los aldehidos de la hexo
piramsilaminas el C-5 pierde su asimetría. Por este procedimiento se forma el
mismo producto a partir de N-acetil L l ‘ mu " ’ , N-acetflhexofuranosi
-laminas y N-M'M"r * L m-r " ‘ de la misma configuración anomérica,
CHZOH CHZOHO .o... H ._
IO4J / < 2 IO4H H HR H . R
H ‘ H g
H OH ó o \
BH4Na
q H20H ' \HOCH ÁCH OH
o HOHZC CHQOH
. H 2.0 751-0: 0' H BHNa o H
\¡_24_> k/ >‘._A-____> >LmOH HNHR H RH SH ‘HNHR
H OH 0
no .R=-C-—CH
_ 29 _
lo cual hace que el método permita establecer la configuración anomérlca del C-l
también en compuestos con ciclos furanósicos. Cerezo y Deulofeu (33) al aplicar
este tratamiento a la N-acetil- .x-D-galactopiranosilamira (de configuración anomé
rica conocida), a la N-acetil-D-glucofuranosilamina y a la N-acetil-D-xilofurano
—silamina, obtuvieron aICOholesque presentaron va]0:es positivos de rotación
específica entre +7, 1° y +9,50, por lo cual asignaron la configuración aga ambas
furanosilaminas. En la tabla no.4 figuran los valores de rotación especifica de
los alcoholes correspondientes a las formas {5que oscilan entre —8,6°y -10,8°
y en base a esto asignaron la configuraciónfi;a la N-acetil-D-xilofuranosilamina de
L"(x131000 yr- a la N-acetil-D-lmopiranosilamina deyïly-470.
Tabla no. 4
Poder rotatorio específico de los productos de oxidación y posterior reducción dealgunas N-acetil-D-glicosilaminas
N-acetil- polialdehido ïláfigggido
[5-D-zalactopiranosilamina -9, 8 -'a7, '3 -10, 8
(3- D-¿lucopiranosilamina -22 , 0 -95 , 4 -.9, 3
(L-D-manopiranosilmnina -47, 8 -99 ,9 -1o, 6
(5-33-in wpiranosilamina —1,o -4o, 5 -8 , 6
{3—D-lixopiranosilamina -47, o —4.3,3 -10,9
x-D-galactopiranosilamina -.‘94 ,9 +59, 2 +9, '3
d\-13-glucofuranosilamina (XXXVI) +87, 9 +10, 7 +9, 5
o(-D—xilofuranosilamina (YYXVII) +100, o +57, 4 +7,1
-30 _
Confirmaron la configuración ¡de la N-acetil-D-glucofuranosilamina (X‘FXVI)y
de la N-acetil-D-xilofuranosilamina (XXXVII)por aplicación de las reglas de
Hudson, empleando el valor de ¡"+2049obtenido a partir del par anomérico de las
N-acetilgalactopiranosilaminas. Para calcular la rotación molecular de la N-acetil
- 0€-D-glucofuranosilamina utilizaron los valores de B +39o y +16° que derivan
de los metil glucofuranósidos anoméricos respectivamente; con el primer valor
de B dió un {55132430y con el segundo valor de B resultó un [55132200, mientras
que el valor experimental fué ljá-]51940. Para la N-acetil-D-xilofuranosilamina
efectuaron el cálculo con el valor de B de -76° que deriva de los anómeros del
metil-D-xilofuranósido y mediante su aplicación obtuvieron un [9313-2800, frentey
al valor experimental del {Z2-131910 mientras que el cálculo para el anómero dió
[ 551-1230. yID
Brigl y col. (14) obtuvieron la N-benzoil-D-manopiranosilamina al degradar
_.
el hexa-O-benzoil-D-gliCcro-D—3¿l¿q_o-heptono1itrilo con amoniaco y nitrato de
plata. InterpretarOu su formación como el resultado de la acción del ácido nítrico
sobre el 1, lbis(benzamiclo)—1-desoxi-D-manitol; suponiendo que se formaba ácido
nítrico cuando se precipitaban los iones Ag+ con ácido clorhídrico. Deulofeu y
D ferrari (18)., al recuperar cuantitativamente 1,1-bis(benzamido)-l-desoxi-D
-manitol de la amonolisis del pentabenzoato de dicho compuesto, comprobaron
que los 1,1-bis(acilamido)-1-desoxi-alditoles no son precursores de las N-acil
-glicosilaminas. Gros, Ondetti, Sproviero, Deulofeuy Deferrari (23)propusieron
un mecanismo de formación de N-acilglicosilaminas que abarca las primeras
etapas del propuesto para la formación de 1, 1-bis(nicotinamido)—1-desoxi-alditoles
( pag. 13). Después de la migración del primer grupo acilo hacia el N del C-l
.. 31 ..
se podría producir la ciclación del ión (XIII)por ataque del par de electrones del
hidroxilo ubicado en el C-4 ó C-5 para formar un ciclo furanósica ó piranosico
respectivamente (XVI).
NH-COR NH-COB NH-CORl l l
H-C + H-C -—-- H-C
' I Í + -.T:I+ '
i > 1 OH > 1 oOO I l
H-C—oH Uri-Q H-C mii | I
(XIH) (XVI)
En la literatura figuran numerosos ejemplos sobre la formación de derivados
de monosacáridos con ciclos furanósicos a partir de compuestos de cadena abierta
en reacciones irreversibles (34) (35) (36), en las cuales se forman preferentemente
ciclos pentaatómicos, por estar ubicado el hidroxilo del C-4 del monosacárido en
una posición estericamente favorecida. En base andichos ejemplos y teniendo en
cuenta que las N-acilglicosilaminas se forman a través de una reacción irreversi
ble, ya que generalmente se las recupera inalteradas cuando se las trata con amo
m’acometanólico (29), Zanlungo (37) explicó la formación preferencial de N-acetil
-D-glucofuranosilamina con respecto a la N-acetil-B-glucopiranosilamina en la
reacción del amoniaco con penta-O-acetil-D-glucosa. 1‘demás supuso que la reacción
de ciclación se podría producir a través de un estado de transición (YXXVIII)(pag. 32)
(esquema no.5) donde estarían libres los hidmxilos de los carbonos 4 y 5 del
-32
monosacárido, mientras que los restantes hidroxilos permaneceríen esterificados.
De la comparación de los posibles estados de transición para ciclos furanósicos
y piranósicos de la N-acetil-D-glucosilamina (XXXI?)(XL)y N-benzoil-D-manosil
NH-CORl
I
í |
‘_J—C
i
T-_
J 05‘30+
(ECXVIII)
-amina (XLI) (XLII)dedujo que, en este último caso la formación del intermedia
rio furanósico (XLI) presenta mayor impedimento estérico que el piranósico (XLII)
por tener dos grupos benzoiloxi vecinos ubicados en posición cis, mientra que el
intermediario piranósico tendría cuatro sustituyentes en posición ecuatorial y uno
en posición axial, por lo que este intermediario tendria una entropía y una energia
libre de activación menores que el correspodiente intermediario furanósico, lo
cual facilitari'a la formación de N-benzoil-D-manopiranosilamina en la amonolisis
de la penta-O-benzoil-l:-manosa.
-33
fi o¿c
O¡C fi NHÁC_ ,J
H-¿SÉFQ ¿f H1.7/14
H
+
H-C-NHAC /////,/,,ra1
H -C-O¿'L CI
ACO-C-q(XXXÏX
, ÓH20ÁCH-C-OH
1
' ‘ í “r A ..CHzohc AGO fl_ï>&fifc ¡A OH
\É*"; 9"¿L.—CH20AC¿5.CO "m ¡ Í; É . =\
H ‘
(XL)
+
H-C-NHBZ/|BzO-C-H »/
BzO-¿—Hs
E-C-OH‘,
H-C-OH -¿ OBZ Hl 1 1\ I '
CHOBZ H _,Ï>\SHBZI///”0H2 É:;É%Hr
' Bzolfi + u‘\¡——CH OBzII
H H
(XLII)
Esquema. n° 5
C-Migración intramolecular 0-90 de grupos benzoilo en la amonolisis de penta-O
-benzoil-D-glucosas
Restelli de Labriola y Deulofeu (38) encontraron que al tratar con etanol amonia
cal al 10%durante 3 horas los nitrilos benzoilados de los ácidos D-glucónico (XLIII)
D-manónico (XLIV)y IZ-galactónico (XLV), se forman respectivamente 1, l-bis
(benzamido)—5-0—benzoil-l-desoxi-D-arabir(tol(I'LVI) a partir de los dos primeros
1,1-bis(benzamido)-5-0-benzoil-1-desoxi-D-lixitol (XLVII)a partir del tercero.
Posteriormente, Deferrari, Deulofeuy Recondo (11)trataron el 1,1-bis(benzamido)
-5-0—benzoil-1-desoxi-D-lixitol con amoniaco metanólico al 16%durante 24 horas
y lograron eliminar totalmente el benzoilo del C-5, aislando el 1, 1-bis(benzamido)-—
-1-desox1-D-1ix1t01 (y LVIII) como se indica en la página siguiente.
Gros, Lezerovich, lïecondo, Deulofeuy Deferrari (39) encontraron que los
factores que pueden influir en el comportamiento diferente del grupo benzoiloxi
primario son: la concentración del amoniaco, el tiempo, la temperatura y la
naturaleza del solvente; efectuaron la amonolisis del 1, 2, 3,4, 6-penta-0-benzoil
-D-glucosa (IL) con metanol amoniacal al 8%y con isopropanol amoniacal de la
misma concentración; en el primer caso aislaron 1, 1-bis(benzamido)-1-desoxi
-D-glucltol (L), mientras que en el segundoobtuvieron 1, 1-bis(benzamido)-6-0
-benzoil-l-desoxi-D-glucitol (LI). Repitieron las mismas experiencias utilizando
como sustrato la l, 2, 3,4,6—penta-0—benzoil-D-galactosay obtuvieron 1, l-bis
(benzamldo)-l-desoxi-D-galactitol y 1, 1-bis(benzamido)-6-0-benzoil-l-desoxi
-D-galactltol. Por oxidación con metaperyodato de sodio, demostraron que en los
compuestos del tipo (LI) el benzoilo estaba unido al hidroxilo del C-6.
Recondo (40) repitió la amonolisis del penta-O-benzoil-galactononitrilo en etanol
y consiguió desplazar todos los grupos becacflo, aislando el 1, 1-bis(benzamido)
-35
CENl
H-C-ORI
RO-C-HI
H-C-OR + NH3 (Etanol)I
H-C-OR ““”""‘“” \v HPC(NHR)2¡ 3 horas .i ,CHZOR HO-C-H
_ l
(XLIII) ° h'9'OHH-C-OH
l
CH2OH
(XLVI)CEN
I
RO-ï-HRO-C-H + NH (Etanol) ///fll _3____
H-C-OR 3 horasl
H-C-ORl
0H20R
(XLIV)
C-zNn
H-C-OR C (NHR)2 c (NHR)2l n n
RO-ï-H +NH (Etanoll;> HO-?—H + NH3(CH3OH) HO-?-HR0-C-H 3 horas HO-C-H .___—_—————7— HO-?-H¡ .
H-C-OR H-ó-OH 24 h°ras H-C-OH1
CHQOR ¿H20H CH20K
(XLV) (XLVII) (XLVIII)o\\
R: —C-06%.
-36."
-1-desoxi-D-lixitol, al aumentar el tiempo de reacción a 24 horas.
H-C (NH-R)g 2
H-C —OHi
HO-C —I-Ïl
f, H-C —OH
H-C (WIR)¡ 2
H-C-OH_ |
l
H-C-OHl
g O H-C-OH= ... .... l
H2C—O—R
(LI)
El aislamiento de productos de amonolisis con un grupo O-benzoilo en el C-6
permitió determinar, usandotres penta-0-benzoil-D-glucopiranosas marcadas
en diferentes posiciones, si el grupo 6-O-benzoilooriginal era reemplazado total
o parcialmente por otros grupos idénticos durante la reacción de amonolisis. Leze
rovich, Gros, Sproviero y E‘eulofeu(41) amonolizaron 1,2, 3,4-tetra-0-benzofl
-6-0-benzoil-(carbonilo 14C)- fi-D-glucopiranosa (LH), 1,2,3,6-tetra-0-benzoil—
—4-O-benzoil-(carbonilo 14*C)--D--glv.icopiranosa(LIII) y 1,2, 3-tri-0-benzoil-(carbo
—nilo14‘C)--¿i,6—di-0-—benzoil-D--glucopiranosa(LIV) con una solución de amoniaco
- 37
en isopropanol al 8%, aislando en cada caso 1,1-bis(benzamido)-6-0-—benzoil-1
-desoxi-D-¿lucitol (LV), del que se eliminó posteriormente e grupo 6-0-benzoilo
con amoniaco metanólico al 16%con lo que se obtuvo 1,1-bis(benzamido)-1-desoxi
-D-glucitol (LVI) (esquema no.6)'. Por medidas de actividad especifica de estos
compuestos se pudo determinar que en la amonolisis isopropanóllca se produci’a
la migración de 0,09 moles/ mol del O-benzoilo presentó en el C--1hacia el hidroxilo;
del C-S ; 0,07 moles/mol del benzoilo del C-6 hacia el Ndel C-l y no se observó
migración hacia el hidroxilo del C-6 de los 0-benzoilos ubicados en los carbonos
2 y 3.‘Aplicaron la misma Serie de reacciones a un. compuesto aci’clico, el 2-0
-benzoil(carbonilo 14C)-3,4,5,6-0-benzoil-D-glucitol-—1-sulfonato de sodio (LVII)
(esquema no.3) y obtuvieron resultados distintos a los observados en las D-gluco
-piranosas; en este caso migraron 0,11 moles/mol del C-benzoilo del C-2 hacia
el C-6 y 0,76 moles/mol hacia el N del C-l. El comportamiento diferente del
compuesto aci’clico (LVII)con respecto al de las penta-0-benzoil-D-glucopiranosas
se originaria en la diferencia estructural de los compuestos de partida, que traería
como consecuencia un diferente desarrollo de la reacción a través de las distintas
etapas, que conducen en ambos casos al mismo producto final (LV). Esto significa
que en las primeras etapas de la amonolisis, la penta-O-benzoil-D-glucopiranosa
conservari'a una estructura ci’clica, mientras que en el caso del compuesto (LVII)
se parte de una molécula de cadena abierta.
La migración de grupos acilo en polihidroxicompuestos parcialmente acetilados,
en condiciones alcalinas suaves ha sido observado en numerosas oportunidades. En
1920 E. Fisher (42) comprobó este huChOen esteros del glicerol parcialmente aceti
lados y Ohle (43) en 1924, estudió la conversión 3-O-benzoil-1,2-0-isopropiliden-(‘kD
-glucofuranosa en ¡.316-0-benzoil derivado por acción de trazas de álcali.
ROC O
-38
o
Heo (NHÉíR)2¿o
H-C (NHÉ-R)l i 2
H-C-OH HkC-OHi
HO-CnH BO-C-H
x ._‘ - ___.___;7 ví ,*--*1' H-C—Oh h-C-OHl i
h-C-OH B-C-OHl I
H C-OïOR H2C_oflhh(LV) (LVI)
[98] [7)
l o ¿9,0H-C (NH5¿R)2 HF? (NEC-Bb
l
H-C-OH H-C-OHI
l .w
HO-C-H ho'?-HI
x‘ H-C-OH HF9-OH/t 1H_C“OH h—C-OHIX lH2C—OCOB HQC"OH
(LV) (LVI)
(93] [82]
X/ o 55/0H-C (NHC-íïh H—C (NHCíR) 2
I i
H-C-OH H-C-OH4 l
HO-C-H HO-C-Hl u
__._.;;> H-g-OH ———-——€3>Hr?-—0HH-C-OH H-C-OH
. l l
n2CwOCOR HéC-OH(LV) (LVI)
[37 J R:—06H5 [37]Es;quema n ° 5
-39
OHI
H-p-So Na H-o (331503) 2 22-9 ( NHKÏOR)2H-C-OÜOR H-C -OH H-C -OH
ROCO-é-H HO4:3—H I-IO-é-HH-C-OCOF. H-C-OII H-C-OH
H-CI‘-OCOR Hi; —OH H—('3—OH
H2¿—OCOR H2 ¿—oÜOR H2¿—0H(LVII) (LV) (LVI)
[100] [a7] [ 76 ]Esquema n° Q
Bonner (44)observó que al metilar con yoduro de metilo-óxido de plata la 1,3,4,
6-tetra-O-acetil-D-glucopiranosa se obteni’ael metil tetra-O-acetil- f5-D-gluco
-piranósido y publicó una extensa tabla donde figuran migraciones desde distintos
carbonos en hexosas parcialmente aciladas, en la que puede observarse que la
migración de acilos procede casi invariablemente "desde" el carbono-1 y "hacia"
el carbono-6, figurando migraciones desde otras posiciones, excepto desde el
carbono-6 de las hexosas.
Fischer sugirió que el mecanismo de migración de acilos en un polihidroxi
compuesto parcialmente acilado se produciría a través de un 1, 2 ortoester y
Bonner (44) supuso que las migraciones a lo largo de carbonos no vecinos podrian
producirse a través de una serie de migraciones sucesivas entre carbonos vecinos.
vi’ala formación intermediaria de ortoésteres.
_ 40 _
E-Transesterificación
Cadenas y Deferrari (26)observaron un apreciable aumento en el rendimiento
del producto de migración 0-9N (el 4-0- og-D-glucopiranosil-l, 1-bis(acetamido)
-1-desoxi-D—glucitol)en la amonolisis de la e, -octa-O-acetil-maltosa cuando
emplearon agua en el lugar de metanol como solvente de la reacción. Las reaccio
nes competitivas de amonolisis de los grupos acet ilo para dar amidas y la de
transesterificación con el metanol del medio para dar ésteres metflicos cuando
se emplea amoniaco metanólico, serían las responsables del bajo rendimiento
obtenido para los productos de migración O-eNen medio metanólico, ya que el
ión CH3O-cataliza ambas reacciones como puede apreciarse en los esquemas
no.8 y no.9 para el caso de la penta-O-benzoil-D-glucosa. Además los autores
hicieron un estudio comparativo de la reacción de la penta-O-te nzoil- d-D-gluco
-piranosa con amoniaco metanólico y amoniaco metanólico con el agregado de
0,015 moles de sodio para aumentar la concentración de C830", lo cual provocó
una disminución del rendimiento del 1, 1-bis(benzamido)-1-desoxi-D-glucitol del
25,6% al 14%y un aumento en el rendimiento del benzoato de metilo del 5% al
13%, con lo que quedó demostrado que la reacción dc transesterificación compite
con la de migración 0--!N.
-41
- . -.+ . NH + CF OH ¿1:? NH + CH O
. 3 l3 4 3
CH OH CH ORQHZOR 2 .
o ___._
H H H H H o H x H H o H
+ PH —-ï>R’ \ï txRO OR OH o\0H H/ OR <—.— R OH OR
. + 9 - 9
0:0 h3N-C—O H2N—C—OH" ‘ b Hbóh‘ñ 06H5 6 5
CH o‘3///////.. /011203 CH2OH¡. Jr.mo 4 n- ‘
HI/ H NH CH3OH H/H o HH..- "\ TROY? 3/ OR \ RO\ÏR h OR
OocrHcooOCH O .
É _ 3 H2‘\T—ó—oH N- —O ' T
2 á H (361%6 5
¡oH o“ + C H —CC——NH
+ C 3 6 5 2
9-c-<<:>>
Esquema n° 8
-42
RO OR H OR
H O
C=O
i 7
C6h5
CH OH3
3
CHÉOR CHQOR
T / “o
ht H \H<+-——-
RO OR H OR
H o---H---OCH- 3
+ ' —CH —o -C—O/o 3 |
C6n5—C;: C HO-CH 6 5
+
CH O3
queman0 9
-Q3
ACCION DEL MONIACO SOBRE LOS HIDRATOS DE CARBONO
La accclón del amoniaco sobre los hidratos de carbono puede conducir a las
siguientes reacciones:
a) Isomerización
b) Deshidratación y transposiclones intramoleculares
c) Aldolización-desaldolización
d) Formación de compuestos heterocí’clicos
e) Formación de melanoidinas
a) Isomerización
Las aldosas en medio alcalino, además de la transformación de Lobry de
Bruyn-Alberda van Ekenstein (45), que conduce al equilibrio aldosa-cetosa y de
éstas con sus correspodientes epïmeros, sufren otras reacciones laterales como
la desaldolización, aldollzación y deshidratación (46).
H—(,3=O :ï-C-OH Háï-OH HZC‘J—OHnH-C-OH me» (3-0}; -—-—-—‘-> 0:0 —-———-;\2 C-OH.5... t «a... l 4- n
HO-C-H HO-C-H \ HO-C-H \ HO-Cl i t
R \ R R
H-C=O H C-OH
L 2*HO-u-I-I (¡3:
lHO—C—H H-C-OH
_ .14
Hough, Jones y Richards estudiaron la transformación de Lobry de Bruyn-Alberda
van Ekenstein en medio amoniacal sobre D-glucosa, lactosa, maltosa (47) y
melibiosa (48). prepararon D-psicosa por acción del amoniaco acuoso sobre la
D-glucosa a 37° durante 48 horas y aislaron lactulosa y IÉ-galactosa a partir de
lactosa en condiciones similares a las anteriores. Aplicandoel mismo tratamiento
a la maltosa, lograron‘aislar maltulosa y D-glucosa e identificaron fructosa y
manosa. Bajo idénticas condiciones y a partir de melibiosa, obtuvieron melibiu
losa, 6-0-(,K-D-gaiactopiranosil-B- D-manosa, D-galactosa y D-tagatosa. En
el esquema no. 10 se describen las transformaciones que, según lsbell (49) (50)
permitirían explicar la formación de D-galactosa a partir de lactosa; en dicho
esquema se postula un glucósido vinflico intermediario (LVIII)que se hidrolizari'a
facilmente para dar D-galactosa. Mediante un esquema análogo se podria explicar
la formación de D-glucosa a partir de maltosa en amoniaco acuoso.
b) Deshidratación y transmsiciones intramoleculares
Formación de desoxiosonas
Las 3-desoxiosonas se forman como productos laterales en la transformación
de Lobry de Bruyn-¡slberda van Ekenstein y su formación es catalizada por ácidos.
bases, sulfitos y aminas (51). En la catálisis por aminas, las primarias y secun
darias reaccionan con aldosas y algunas cetosas para formar glicosilaminas (LIX),
las cuales sufren luego la transposición de Amadori. Cualquiera de los intermedia
rios (LXI) (LXIV)(LXVI)del esquema no. 11, propuestos para esta reacción, por
eliminación del protón del carbono-2 y ruptura de la unión entre C-l y el átomo
cargado positivamente, dan lugar a la formación del enol (LXIII), el cual por
tau'comerización conduce al producto de Amadori (LXVIII). El enol (LYIII) por
pérdida de un hidroxilo del C-3 puede formar la base de Cchiff(LXX)y por
_ 45 _
OHZOH ï OH OHggH H ¡[oÉ {I‘M-“5‘ ¡I 'w" “m
HOH \Ïwo«gofi I{\H ___@ Hï<ÏI \mno “(/OH. “é ' ü ‘ OHp 5V
‘ ' x i X \'\ 2
H OH EÏ/H mi? ./ op ,OH II/ H Hxfi,¿rm-"1’ Ï H Y 1*OH
H OH 3203 H OH CHZOH
F —1actosa lactulosa’Í é '
1
} Ef
CH OH CH OH |
z 3 O\\ H.OH ,3. o MHHO O\ -0 .. (mu. HO H x ¡ -O .., \ .
i CH 03-.-; \1 x CHZOH lHNOH H J “x H H H H
/ L H \. \ H H \ u«m» 1-»OH Fm I-OH ;
H OH 0H20H H OH OH OH i
N 'I013 H.OH ‘
HO/H ‘ l... Omi \,- - CH OH
H VO} ¿g/H H 2\;»w--ug ‘SMMOH
H OH CHZOH .
‘ (Lvm) '\íCH OH, 2
(¿H-¿OH CH.OH
HO “H - O-OH.OH +
H OH H/ ‘—OHm4 H-C-OHH OH l
CH2OH
Esquema no lO
-46
+ +
H-C-NRR' H-C:ÏFRR' H;C=NRR'i l ' i
H;C—0H 1 + H+w_"_:, H;C—OÉÏ‘7 __ z Bea-OH' . 7- """ .
HO-C-H P hO-¿mH 9 <EE-”* HO-Ó-H ?H
(LIX) (LXI) (LXII)
+ NHRR' '—H+
A] I+
H;Cffifïi\ H-C-NRR' + Bee-NRR's _' á
H9á-OH ó + H-C-OH fi“ .ií_y É-OHHO-C-H j HO-C-H i Ho—¿—H
1 y/ I i(LXIV) (LXV) (LXIII)
x [I /I H/- NRR’ _ '
H ? ( )2 Hé? NRBH;C—0H C=O
1 1
HO-C-H HO-C-Hi l
(LX) _OH¿ (LXVIII)-+
1p 1-1
R'RN ¡ÑHRR' ï+ Ñ
Ein RFC-NRR' \\\\ H+C—NRR'. h l I v‘ ""M...Nak tBEC-OH —hNRR H-C-Oh ** —OH
._..__.___=> l fHO-C-H HO-C-H +C-H
i t g
(LXVI) (LXVII) (LXIX)
-4+H—C=O HéCzNRR'
=o <5_.____n —OH¿H 8 Ha 2 z
(LXXI) (LXX)
Formación de 3-desoxiosonas
Esquema no ll
_ 47 ..
hidrólisis de esta dar lugar a la Formación de la 3-desoxi050na (LV‘XI)(51). Kato
(52) (74) preparó la ‘3-desoxi-D-xilosona a partir de D-xilosa y n-butilamina.
c) Aldolización-desaldolizacfl
La reacción de aldolización-desaldolización se produce por efecto de una catalisis
básica. De esta manera se interpretó la formación de una mezcla de D y D-,L
-sorbosa a partir de D-fructosa en medio de hidróxido de sodio (53) (54) (esquema
no. 12).
La aldolización de triosas con formación de hexosas en medio alcalino fué
estudiada por varios investigadores (55) (56). "Elamoniaco y las aminas primarias
y secundarias catalizan también la reacción de alCÏOÏiLauÍÓu-‘J "‘ ‘ineir'm (57).
Grimmett y Richards (58) trataron D-,-L-gliceraldehido con amoni’acoacuoso a
37° durante 8 semanas y obServaron la formación de una mezcla de hidratos de
carbono e imidazoles. Entre los azúcares formados identificaron; arabinosa,
lixosa, glucosa, manosa y fructosa, y entre los compuestos básicos aislaron
4(5)-metilimidazol (LXYII), 4(5)-hidroximetilimidazol (LYXIII), 2-hidroximetil
-4(5)-metilimidazol (LX‘YIV)y 4(5)-(2hidroxietil)-imidazol (LXYV). La formación
de estos compuestos fué interpretada por la secuencia de reacciones que figura
en el esquema no. 13.
d) Formación de comguestos heterocfclicos
La principal diferencia que existe entre el amoniaco y las bases minerales
fuertes, en su reacción con los hidratos de carbono, es la formación de hetero
ciclos. La primera descripción de formación de compuestos heteroci'clicos por
reacción de hidratos de carbono con amoniaco fué hecha por Brandes y {toher
(59) en 1896, quienes obtuvieron piridina, pirazina, y metil pirazinas como
productos de la reacción entre D-giucosa y amoniaco acuoso al 25%a 100°.
0H20H:O
HO- —H
H; —OH
HkC-OHI
CHzOH
«—c>«o——a——
D-fructosa
-48
I ÉHQOH OHéOhdesaldolizaoión :0 aldolizaoión gzo
:> ‘EQOH mü________¿Ï,, H-C-OHI+ . ñ.
T-I ._ _ 2
wii-0:0 g________. “o (¡3h' ' c " - l -n 7 'aJa ' ‘;'—¿1d0112101on h_C_OHdesalqollaV elón h O OH
[ -.
CH OH CHZOL2 D-sorbooqDihidroxiacetona °°
+
D—gliceraldehido
A
V
' CH OH CH "OHZOH l 2 i 20hC=O desaldolización C20 aldolizaolón x“ C=O¡ ———*———-——-vw-5’ g “““"-—“‘-“——"‘3/ l
H-C-OH CH Oh Ho_C_HI á%——————-———m 2 <&—————————umw l
HO-C-H aldolización 4+ desaldolización H;C—OHI l
HO-C-H ByCzO HO_C_Hl i ¡
CH OH HO-C-H ,H OH2 ¡ 2
L-fructosa CHQOB L-sorbosaDihióroxiacetona
+
L-gliceraldehido
Esquema no 12
-49
penÍosa fructosa ï’“'5 manosa+ glucosa
z— — / — : Y 1.
H CwO _H 0:0 H H o _€> ?h20L. ?H2OHCH OH q————.— H—C—OH 0:0 o 0:0
2 (w..- t ___.>0H20H CHEOH H9É=OJhL
H =_H20 + 20 O
2 NHy 3
CH OH H'?=O w2 C-O
¿:0 ¡‘ H2C<pHI CH '““W
CH.OH 3 // /:>l H
CH OH \\\\\ 2 N
H
-'H20 (LXXIII)H C=O
I4:3:0 Í + ÉNH3 CH0:0 A \3l t N(¡mz \\CHZOH i l \\\yN///
l g H2 NH (LXXII)
HzczoW
*_ CH
hOHZC CH2 N; + \ 3
// l\ // N\3H' /:> \\\‘ ¡>V‘ H2
N NH H
(LXXV) (LXXIV)Esquema n° 13
-50
En 1898 Lobry de Bruyn (60) aisló un compuesto heteroci'clico por calentamiento
de D-glucosamina en solución metanólica. Al año siguiente, haciendo reaccionar D
-fructosa con amoniaco metanólico, obtuvo la fructosazina ó 2,5-bis(tetrahidroxibu
-til)-pirazina (LXXVI)(61), la cual resultó idéntica al compuesto aislado por él a
partir de D-glucosamina.
a os. ¡í110H20«c-c'-g—/‘ ‘xa_ ¡777
oa Ohm O H oH oh",/ —ó—c—o—CH20HN- on H H
(LXXVI)
fi Formación de imidazoles
En 1905 Windaus y Knoop (62) obtuvieron 4(5)—metilimidazol (LXXII) por acción
del amoni’acosobre D-glucosa en presencia de hidróxido de cinc.
H3C./ \\\‘ / (LVÁII)
H
Desde entonces la reacción del amoniaco sobre monosacáridos, disacáridos y melazas
ha sido ampliamente estudiada, obteniéndose de ella distintos imidazoles y pir'azinas.
Una revisión de la mayoría de los trabajos sobre este tema hasta 1965fué publicada
por Grimmett (63).
CuandoWindaus y Knoop aislaron 4(5)-metilimidazol a partir de glucosa,amoni’aco
e hidróxido de cinc, 1a reacción despertó gran interés porque se creyó que la misma
podría aclarar la biosintesis del anillo imidazólico y que las proteinas en las plantas
podrian formarse por interacción de azúcares con amoniaco.
-51
tí É
R»-Czo Nh // N3 ‘- RI > R"
0:0- R" mRL cTzo H \¿\]
J. HH
3
Luego Weidenhagen y Herrmann (64) estudiaron la oxidación de hidroxicetonas
a compuestos carbonilicos con acetato cüpri00 amoniacal. Cuandoesta reacción
se llevó a cabo en presencia de aldehidos, condujo a la formación de imidazoles.
En general, por interacción de hidratos de carbono con amoniaco, se forman
mezclas complejas de imidazoles cuyo rendimiento depende de las condiciones
de presión, temperatura y catálírls empleadas (65), (66), (67), (68), (69). Parrod
(70) (71) preparó el 4-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-imidazol (LXXVIII)a partir
de D-glucosa, D-fructosa y D-manosa por tratamiento con amoniaco acuoso, e
hidróxido cúprico en corriente de aire. Comoobtuvo el mismo producto tratando
con amoniaco y formaldehído la glucosona, consideró que el primer paso de la
reacción era la oxidación de fructosa a glucosona (LXXVII)y luego la condensación
de ésta con dos moléculas de amoniaco y una de formaldehído para dar 4-(D
-arabino —tetrahidroxibutil)-imidazol (LXXVIII).
-52
CHQOHCHF‘OH :L‘ o: ,_
¿ 1 ¡ o rio-(¡FH
czo czo HO-C“Hi g- _ YHO-C—H o HO-C-H + 2 NH H C Oh
¡ M. ¡ 3 YNH»C«-0H ELO-OH + Hzczo ' /i z
H—C—0H H-C-OHs n
CHK OH CHÓOH N2 L H
(LXÁVII)Los resultados obtenidos por Parrod se describen en la tabla no. 5
Tabla no.5
1Relaciónmolar: azúcar 1; Cu(OH)22; NH216; temperatura ambiente
Azúcar tiempo imidazol A B C D E(100 g.) diasE-fructosa 15 25 15 11D-glucosa 15 1 24D-manosa 15 5 10D-galactosa 60 15 0,5 0,4L-arabinosa 30 31D-Xilo sa 30 7 , 3Ramno sa 30 3 1 , 5
A: 2-metil imidazolB: 4(5)-hidroximetil imidazolC: 4 D-arabino-tetrahidroxibutil-imidazolD: 4 B-lixo-tetrahidroxibutil-imidazolE: 2 hidroximetil-Ki-I‘x-lixo—tetrahidrobutil imidazol
Un estudio completo de los productos de la reacción de la glucosa con amoniaco
acuoso, fué hecho en 1962 por Komotoy col. , (68) quienes identificaron por cromato
grafía en papel, manosa, fructosa, glucosilamina, diglucosilamina y ocho imidazoles
diferentes, de los cuales pudieron identificar 4(5)-—metilimidazol(LXXII), 2-hidroxi
-metil-—4(5)—metilimidazol(LX'XIV),4(5)-(2-hidroxietil)-imidazol (LXXV)y aislar
el 4(5)-(2, 3, 4-trihidroxibutil)- imidazol (LYXXIX)y posible mente el 4(5)-(2, 3
-dihidroxi1pn pil)-imidazol (LXXX). Los intermediarios y las reacciones que condu»
.1, .7
‘ OHZOH HC=O CHZOH , O.. 1 i r
(CH.OH)4 C: é. OH.OH + C: íCí)-9 HOi ,r f T ' Í
l CH OH ¿gi? (CH.Oh)3 CHZOH CHZOH2 OH OH ‘ » I H2C
L \—u2 3/ \ í aV l / H
HO: HO=O " CHZOH > Ém=o OHZOH .;,'i x r _ :n
O: ‘ (OH.OH)3 ...¿ O=O (OH.OH)2 O=O ?H3“OH2 CHZOH ‘ (CH.OH)2 CHZOH}¿:j? CH.OH 'C=O. ' *‘ l l‘f
({1H.OH)2 \ = CHZOH y 1 CHZOH I HCÉO.
CH OH 4 (:) ' “
2 _ 5 z,V
l HC=OH HC=Oi
C=O ?_o /////óH CH
L » 2 2 © /y OH.OH CHZOH ¡
CHZOH ¿H OH i i \\2 ;
(CH.OII)2 [g\(EH2 CH3 ,L‘HN O CH OH 2?’ N y “4‘
/¿7 ‘ ‘ CH OH ’ 2 /j>’0ï OH'\ y ‘ 2 GHz \N L2 "H OH.OH Ñ.“ HH ' ¿7 QR (LXXIV)
OH2 . ¿(LXXIX) í \ / ví\ “N N A1/
¿7 \ H‘\\N (LXXV)
y H (í>DesaldOlización ‘ _¿
(mm) + O=CH—-«CH20H _.p.
J+ H2C=O —Hgo l y ‘
'\ .—_ ' z...(Ej + H2C O + 2 NH3 + O CH CHZOH + 2 NH3(En
Esquema n°
-54
-cen a estos compuestos imidazólicos están indicados en el esquema no.14 (63).
Jezo (69), calentando sacarosa y amoniaco a 180o en presencia de fosfato de amonio
como catalizador, ó a 2200 sin catalizador, obtuvo 25%de productos nitrogenados
compuestos por pirazinas y 4(5)-metilimidazol, 2,4(2, 5) -dimetilimidazol, 4,5
—dimetilimidazoly 4(5)-hidroximetilimidazol. Parrod (67) encontró que el pasaje de
aire a través del sistema azúcar-amoni'aco-Cu++ aumenta el rendimiento de los imi
dazoles oxigenados. Asi, por burbujeo de aire en la reacción entre fructosa y amoniaco
se forma, además del 4(5)-metilimidazol que es el producto principal, 4(5)-hidroxi
-—metilimidazol.Cuando la reacción se realiza en presencia de acetaldehido (72), se
ve favorecida la formación de 2,4 (2,5)—dimetilimidazoly por agregado de formalde
hído aumenta el rendimiento del 4(5)—mctilimidazol. Estos hechos favorecen 1a inter
prctación de Windaus acerca del mecanismo de 1a reacción, en el sentido que la mis‘
ma comienza por la desaldolización de 1a hexosa y deshidratación de la triosa forma
da a aldehido pirúvico (LXXXI), el cual produce luego imidazoles por posterior con
densación con amoniaco y formaldehído./ \CHZOH H (3:0 H C:O
.. s; a
hexosa _—..> (2:0 “á; CH OH 12.0\ (3:0‘_‘ T 6- ! "7/ i 7Cfi20rï CHZOH C H3
‘K / (mm)w- /
+ h2CzOCH
3 + 2 NH¿y¿L
( LKXIÏ )
-55
Recientemente , Grimmett y Iïichards (73) trataron aldehido pirúvico con
amoniaco y obtuvieron 4(5)-metilimidazol y 2,4(2,5)-dimetilimidazol en cantidades
equimoleculares; en base a este resultado postularon las siguientes degradaciones
del aldehido pirúvico .
_ C Ha (3:0z H o / i 3 + co OH0:0 ‘2 [1-1 0:0
¿w —-——-—»—<fl.C H
3 A l 3 + HZCzoco OH
Estos hechos confirman las etapas que habia propuesto anteriormente Grimmett
(63)y que figuran en el esquema no. 14, donde se resumen las posibles reacciones
que conduciri’ana la formación de los distintos imidazoles que generalmente se
forman entre hexosas y amoniaco.
Fujii y col. (74) demostraron que el 4(5)-(2.,3-dihidroxipropil)—imidazol que
se forma por reacción entre glucosa y amoniaco, no se produce según el camino
"A" del esquema no. 15, sino por recombinación de una molécula de triosa y otra
de aldehido glicólico formadas por fragmentación de la glucosa, según el camino
"B". El imidazol obtenido presentó idéntico espectro IB y el mismo Rf que el
4(5)-(D(-)glicér0o-2, 3-dihidroxipropil)=—imidazol(LXYYII), pero mientras este
último teni’a un bsq’ï-EÏZ,3°, aquel no presentó actividad óptica. El hecho que elproducto aislado fué el 4(5)-(D, nglícero-Z, 3-dihidroxipropil)-imidazol (LXXXIII),
-56
H90=Oy
HPC-OHz
l‘"“ hO-?—B' H- n p
(E) u 9 O“_H2C:O 5 h-?«Oh
i CHÑOHd
D-gluCOSaf \.
g H—czo H—czo Él l
HO-C-h H-C-OH¡ 1
Í H;C—0H HO-Ó-Ei i
i h—C-OH H-C-OH
s _ 5 Y
CH2OH ChÉOh/D-arabinosa D-xilosa
- H2O
é
H-ïzOC=O
waHPC-OH
i
0H20d
H
//"N;>>L‘xN”//9H2
H;C—OH
CflzOH(D-glícero)(LXXXII)
Esquema no 15
f¡H;C=o
i
CH.OEí
CHQOH
ÍH
N
>1 NCB
CH.OHóH OH
__% I
H4C:O
¿EL OH
¿H.OH
‘CH. OH
¿HgoHD-L-pentosa
l_h20H—C=O
(D-L)(LXXXIII)
-57
indicarfa que el camino correcto seria el "B", en el cual la D-L-pentosa tendria
su origen en la condensación aldólica del aldehido glicólico con el DTL-aldehido
glicérico formado en el equilibrio aldehido ¿licérico-cetona glicérica. En cambio,
si la reacción se hubiese desarrollado a través del camino "A", el dihidroxipropil
-imidazol tendria que haber presentado actividad óptica, pues necesariamente debe
ri’a pertenecer a la serie 13-,ya que los compuestos que pueden formarse por pérdida
de cualquiera de los carbonos terminales de la D-glucosa como formaldehido, son
la D-arabinosa y la.D-xilosa. Los intermediarios o(-dicarbonflicos ó M-hidrocar
-boni’licos postulados por Komoto (68) y por Fujii (74), para explicar la formación
de imidazoles, no se han podido aislar de las soluciones amoniacales de los azúca
res; por lo tanto, para explicar la formación del :1 6‘-hidroximetilimidazol a partir
de gliceraldehido con amoniaco acuoso es necesario postular la formación de
hidroxipiruvaldehido (esquema no.13, pag. no. «19).Grimmett y Richards
(75)demostraron la formación de estos compuestos al aislar 4(5)-hidroximetilimida
zol por tratamiento de hidroxipiruvaldehido (LXXXIV)con amoniaco y además,
obtuvieron en esta reacción 4(5)—metilimidazoly 2-hidroximetil-4(5)’-metilimidazol,
cuya formación no ha tenido explicación satisfactoria ya que ambos productos re
quieren la presencia de piruvddehido como intermediario para su síntesis.
-58
CH OH
H_C=o HZO (¡3:0+ \ H_C:O O=CH
H COOH NH
H o (LXXXIV) 32
¿4
?H20H + chzoCOOH
\2N
’ <F>
CH OH
H
(LXXIII)
Estos autores (75)prepararon imidazol (LXXXV)y 2-hidroximetilimidazol
(LXXXVI)tratamiento amoniacal del aldehido glicólico y propusieron los siguientes
pasos para explicar su formación:
CHQOH o H—?=oH-C:O Hl(LXXXVII)
H—C=O + 2 NH \\\l 3H-C=O
\I,I
/ /Ï> CHZOHN
iH
H O H C=O2 t: É
H COOH
+ 2 NH3
H2C=O
._ _.
Formación de Bírazinas
En la reacción entre hidratos de carbono y amoniaco, además de los compuestos
imidazólicos, se forman pirazinas sustituidas. Houghy col. (76) aislaron 2-metil
-5-(EL-arabino-tetrahidroxibutil)—pirazina por acción del amo faco sobre la D-glu
—cosadurante dos semanas a 37°. Taha (77) estudió la reacción entre glucosamina
y amoniaco y después de seis meses de reacción a temperatura ambiente pudo
aislar 2-meti1-—6-(D¿anafgngtetrahidroxibutil)—pirazina;2, 5-bis(D-arabino-tetra
-hidroxibutil)—pirazina (fructosazina) (LXXVI) y 2-metíl-5-D—arabino-tetrahi
-droxibutil-3-D-gfi‘gtrihidroxipropil-pirazina. Las polihidroxialquilpirazinas
preparadas con fines sintéticos son: la fructosazina, la tagatosazina y la desoxi
fruetosazina. La fructosazina (LXXVI) fué sintetizada a partir de D-fructosa
H H OH
HOHzC-O-O-COH OH H\\
H-C-NH O=O—Ht 2 l
— = —I T— —HECO I21\C'H OHOH2-an1ino-2-dcsoxi-D-manosa C" C "C °' CHgoH
OHH H
\L/‘I H UH _, y?PH
HMïO«O-OHO— ‘ \xOH OH H f ¡ H OH OH
K&w//—O—C—O-CÉQHN OH H H
(LXXVI)
H H OH T\HOH2O—-O— O*'O
H OH H\
(¡3:0 H2N('3H2
h’C"NH2 O=C\\H OH OHO—-C"O -OH20Hl-amino-l-der:oxi—fructosa OHH H
-60
y amoniaco (61) (78), de glucosamína ó de 2-amino-2-desoxi-manosa con metano]
-metóxidode sodio en corriente de aire (79)ó a partir de l-amino-l-desoxi-fruc
-tosa con dietanolamina (80).
La tagatosazina ó 2,S-bisa)-@-tetrahidroxibutil)-pirazina (LÍIXXVIII)se
sintetizó a partir de 2-amino-2-desoxi-galactosa con metanol-metóxido de sodio
en corriente de aire (81)y la desoxifructosazina ó 2—(D-arabinotetrahidroxibutil)
-5-(D-__e_1_'_i_t_r_(_)-2,3,4-trihidroxibutil)—pirazina (LXYYI'V) fué sintetizada por autocon
densación de la glucosamina por calentamiento en ácido acético (80).
H osos /NHOH2C«-C-—C _//-\.\\
OHH H H H H oa. '-C—-C-C-CHOHN/ OHOHH 2
(LXXXVIII )
Jezo (82) estudió la amonolisis de la sacarosa, lactosa, celobiosa y almidones (69)
a 200°. En la reacción con la sacarosa aisló, por extracción con eter, además
de varios imidazoles, 2-metilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina e
interpretó la formación de estos compuestos considerando que la reacción se
iniciarïa con la hidrólisis de la sacarosa (XCI)(esquema no. 16)para dar glucosa
y fructosa y luego estos monosacáridos, con el amoniaco, formarfan glucosilamina
y fructosilamina respectivamente; la fructosilamina por transposición de Heyns se
transformari’a en glwosanina, mientras que la glucosilamina dari’a 1-amino-1
-desoxi-fructosa por una transposición de Amadori. La condensación de dos mole
¿“I
HOF“H OH
D-glucosa
NH3HOH w
2 oH
J.
HO ïH H/ NFH H
‘2
D-glucosilaminai
T. de Amadori
J/
H C-NH24
C=Ol
HO-O-HH-C-OH
l
‘H—C—OH
2
lCH OH
2
l-amino—l—desoxifructosa
Esquema n° 16.¡u
HO
HO ii HZOHOH
D-fructoaa
HOH C '
2 \\\HHO
HZN i*___f CHZOH
OH H A <
D-fruqtosilaminai
T. de Heyns
H-O=O_ _ x
H O NL2HO-C-H
l
H-O-OH
H-O-OH
CHZOH
D-glucosamiha.
H H OHÜHOH20—¿—O-O«O _ L :
OH OH H\\‘ ' wH- 0*NH O=O—H
t 2. 1‘ .1- = T_ ..'-T ‘
y y JCO H21\‘C11H OH OH ‘
‘ O CMC -—C — CHZOH
\ g OH H H
D-gluOOsamina
H H H
HOH20._.O._C“Ca .- OH OH H I ‘ l H OH OH .
—O—O«O- CHZOH‘- 'OH H H
N
( LXXXIK)
H H H H OH OH
’ ' HOH C—-’C—40*C —— x --C no -'O —-CH OH2 OHOHH ‘\N/ OHH H 2
_ = H; IH (Í O ,Hzl. O32
H-O—NH2 O=C—H’H H OH ' ,H OH OH A »
HOH2O«O—O«-O/' H \C.-—C-—C-—-CH20OH OH H . . OH H H
H;
\D¿glucosamina " l-aminO-l—desoxi-D-frubtos
/Bsquema‘n9 17”‘ ¿w .v. 57x. É* k- n.
_ 62
-culas de glucosamina conduciri'a a la formación dc la desoxifructosazina (LY‘XYIY)
(esquema no. 17). En cambio, la condensación de glucosamina con 1-amino-1
-desoxi-fructosa, dari’a lugar a la formación del isómero 2,6 de la desoxifructo
sazina, o sea la 2-(13-arabino-tetrahidroxibutil)-6—(IÏ-e_gigp-2,3,4-trihidroxibutil)
¿pirazina (XC). Por posterior degradación térmica de las cadenas polihidroxiladas
de estos compuestos (LE-“’Z‘FIX)y (YC) se producirfan respectivamente la 2,5 y
la 2,6 dimetil-pirazina aisladas por Jezo. Esta interpretación de Jezo es análoga al
mecanismo propuesto por Kuhny col. (80) para la síntesis de la fructosazina
(LXE’LYVII)a partir de 1-amino-1-desoxi-fructosa (YCII)y de la desoxifructosazina
(LXI’XIX)a partir de glucosamina (XCIV)y que figura en los esquemas no. 18 y 19
respectivamente. SegúnKuhn, de la 1-amino-1-desoxi-fructosa (XCII)se formaría
iniCÍalmente la dihidropirazina (XCIII). que contiene dos grupos metilenos sobre
el anillo heteroci’clico y se deshidrogenari’a por acción del oxigeno atmosférico
dando la fructosazina (LT-CXVI) . En el caso de la glucosamina (YCIV) se forma
ri’a la dihidropirazina (YCV)que no tiene grupos metilenos, sino dos hidrógenos
en sendos carbonos terciarios del heterociclo y de la cual se podri’aeliminar
facilmente una molécula de agua por un mecanismo análogo al de la crotonización
del acetaldol; el compuesto resultante (YCVI)se estabilizari’a por aromatización
del anillo heterociclico con formación de la desoxifructosazina (LXXXIX).El
curso diferente de ambas reacciones se puede atribuir a que, por razones estruc
turales, la dihidropirazina (XCIII)serí’a más susceptible a una deshidrogenación
que a una deshidratación. En cambio la dihidropirazina (YCV), por su estrutura
"cuasi-aldólica" por el hidroxilo en posición upon respecto a la unión -(,ïNï
dari’a lugar a una deshidratación.
»"fl;“¡ iv
, Y H H OH- ‘ I
HOH C--—C—«C«C Y J OOH OH H\ '
H- C-.-NH O=O—H
t 2‘ T 1‘ ,1_ = __ _,Il y I ¿OO H21\OIH OHOH‘ CmaC —-CHZOH
\ ' g OH H H
D-glucosamina
H H H ’xÑHOH0-0.4300;/OHOHH H OHOH‘"
C -- C “C w CHZOHOH H H
(LXXXIX)
H ‘ ' ‘
z’l \\ H z
. O H H H H OHOH OHOH C+C-’O-—C -—— k «C WC —'O—OH OH _ s’ 2 OHOHH \N/‘ OHH H 2
. (XC)
_ _—_ \y_ I
H O O Hzl, 032
’H H OH ' ‘H OH OH ‘
HOH2C*C*C-'C/' ‘ \C.-«C—-C-—-CH2OHÏOH OH H OH H H ‘ '
\D-glucosamina
_ 6";
-culas de glucosamina conducirí‘a a la formación dc la desoxifructosazina (LYYYIY)
(esquema no. 17). En cambio, la condensación de glucosamina con l-amino-l
-desoxi-fructosa, dari’a lugar a la formación del isómero 2,6 de la desoxifructo
sazina. o sea la 2-(13—arabino-tetrahidroxibutil)-6-(r-gigp-2. 3,4-trihidroxibutil)
¿pirazina (XC). Por posterior degradación térmica de las cadenas polihidroxiladas
de estos compuestos (LJ-"’I‘FIX)y (YC) se producirfan respectivamente la 2,5 y
la 2,6 dimetil-pirazina aisladas por Jezo. Esta interpretación de Jezo es análoga al
mecanismo propuesto por Kuhny col. (80) para la síntesis de la fructosazina
(LXEÍYVII)a partir de 1-amino-l-desoxi-fructosa (YCII)y de la desoxifructosazina
(LXZ’XIX)a partir de glucosamina (XCIV) y que figura en los esquemas no. 18 y 19
respectivamente. SegúnKuhn, de la 1-amino-1-desoxi-fructosa (XCII)se formari’a
ÍflÍCÍalmente la dihidropirazina (XCIII), que contiene dos grupos metilenos sobre
el anillo heterociclico y se deshidrogenari’a por acción del oxígeno atmosférico
dando la fructosazina (LT-(XVI). En el caso de la glucosamina (YCIV) se forma
ri’a la dihidropirazina (XCV)que no tiene grupos metilenos, sino dos hidrógenos
en sendos carbonos terciarios del heterociclo y de la cual se podria eliminar
facilmente una molécula de agua por un mecanismo análogo al de la crotonización
del acetaldol; el compuesto resultante (YCVI)se estabilizari’a por aromatización
del anillo heterociclico con formación de la desoxifructosazina (LXXXIX).El
curso diferente de ambas reacciones se puede atribuir a que, por razones estruc
turales, la dihidropirazina (XCIII)sería más susceptible a una deshidrogenación
que a una deshidratación. En cambio la dihidropirazina (YCV), por su estrutura
"cuasi-aldólica" por el hidroxilo en posición rxkconrespecto a la unión -(.5Nï
dari’a lugar a una deshidratación.
H H OHHOHO-an -O ‘
2 OHOH:o H N-CH
2 l4.a O=O
2 2 OHOH '*Omega-OH OHOH H H 2
2
(XCII)Í
O " 2 Hzo kJi Í
H H OH T
HOHZO-O-O- C¿f \H2OH OH H I H OH OH n ,
, H2R / "cmo-O —-CHOH\ y' \H ‘ OH H H 2
(XCIII)
H H OH NHOH C-C-——C-——C—-/’“ H
OH OH H l H OH OH\ l/ — O ——O- O -—CH2OH
N OH H H
(mamá) ¿l I
HBSqueman° 18'y gr
, H H OH
HMÏC-C-CtC‘2 O OH OH H‘\\
H-O-HH2 ‘ O=C—Hi v 1 r
H—O=O H2N—C—H /H’ OH OH, _
« (XCIV) \\\ O—-O-O-—OH20H",_ i OH H H
, \— 2 HZO
H L HO H . N
HOH2O——-O-.»O-u-O«- QQ>+J1OH OH H H OH OH
,\\ —C«4—*C*®HOHH Ï\\N»<g OH H H 2
(XCV)
ly I
— IIZO
. 4/
H. H N x
HOHZC--C--mC«—-C==f// <:\,H
OH OH H g H OH OHH- ._O—O—O—JHMÏ\\N/H OHH 2
(XCVI)
' H H H N
m%n*o—c_ofl//N\ _\ OH OH H H OH OH“0*chanMÏ
\\ÉN‘//' OH H. H 2
(LXXXIX)
,Esquema n° 19¡ /x‘
._ 66 _
La formación de la fructosazina (LXXVI) por tratamiento de la D-glucosamina
con metanol-metóxido de sodio en corriente de aire y a 400 (79), podria explicarse
mediante la deshidrogenación de 1a dihidropirazina (YCV), por acción del oxigeno del
aire.
Para demostrar la estructura de la desoxifrutosazina (LYYXIX),Kuhny col. (80)
la sometieron a una hidrogenación catali'tica y posterior hidrólisis ácida (esquema
no.20), con lo cual pudieron aislar el clorhidrato de 1-amino-1-desoxi-fructosa e
identificaron la 1-amino-1, 3-didesoxi-fructosa (XCVII)como p-nitro-fenilo sazona.
Además obtuvieron el ácido 2,5-pirazindicarboxi’lico por oxidación de la desoxifruc
tosazina con agua oxigenada en medio alcalino, determinando de este modo la posición
de los sustituyentes en el núcleo pirazihico.
* ‘C*R x ‘ —C—R V—R\N/OH “ii/OH Hg\NáóH
(LXXXÏX) /H20/:+:: L".... ._ : í...
H DJ R (¡3 o + H2} CH25* ——C o — oa- OH’ __*LT :
‘ H 2 126 mig o o I?\C—R
VI i(XC I) OH
Esquema no 2 o
Por tratamiento de la sacarosa con metilamin? , en las mismas condiciones em
pleadas en la reacción con amoniaco, Jez( (33) encontró que se formaban imidazolinas
y dihidropirazinas N-sustituidas.
-67n
¡xplicacioncs de la reacción del amoniaco con hidratos de carbono
La condensación de hidratos de carbono con amoniaco es una reacción de interés
industrial para el aprovechamiento de melazas (84); con ella se pretende establecer
una posible ruta para obtener un sustituto económico de las proteinas en alimentos
para animales. En las primeras experiencias se obtuvieron productos con 2,5% de N,
pero hidrolizando las melazas antes del tratamiento con amoniaco se consiguió elevar
el contenido de N al 4-6 %.
Grimmett y col. (85) emplearon la reacción entre azúcares y amoniaco para la
microdeterminación de la posición de la unión glicosidica entre las hexosas de un
disacárido, calentando cn tubo cerrado a 110° 0, 1-1 mg del disacárido con 0,1 ml de
amoniaco acuoso al 25 %. De esta manera se pueden diferenciar disacáridos con unio-.
ones glicosidicas 1-2, 1-3, 1-5, y 1-6, ya que cada uno c‘eestos tipos de unión glicosi
dica conduce a la formación ae ciertos imidazoles. los cuales pueden ser identificados
por cromatografia en papel, cuyos Í‘f respecto del imidazol figuran en la tabla no.6.
_Tabla no.6
Unión En:
1-2 - —
1-3 0,63 (F) - 1.28 (lu)
1-4 - 0.74 (F) 1,28 (D)
1-6 — — 1,28 (F)
(F) = fuerte, (M) = mediano, (D) = débil
Los datos de FIN corresponden a cromatogramas sobre papel Whatman 3MM
desarrollados con butanol-acético-agua 4:1:1 y revelados con el reactivo de Pauly.
-68
DESCRIPCIONES DE NUESTRAS EXPERIENCIAS E INTERPRETA CION DE LOSRESULTADOS
ggesis de los ésteres ni_croti'nicosde monosacáridgi
Los ésteres nicotfnicos dc monosacáridos se obtuvieron por acilación diree a de
los correspondientes azúcares con una mezcla de clorhidrato de cloruro de nieotinilo
y piridina en medio clorofórmico y se sintetizaron los siguientes compuestos: penta
-0—nicotinil-D-glucosa (XCVIII), penta-O-nicotinil-D-manosa (XCIX), penta-O-nicoti
-ni1-D-ga1actosa(C), tetra-O-nicotinil-L-arabinosa (CI)y tetra-O-nicotinil-D-xilosa
(CII).
Ax . o
‘H ' COC]. - .d- .V H/H \ O .1- + (<3 ----— - CvHO f OH xN‘ C013H C-O H H/
OH oa ¡fi
._\ f 1
R: «CH2OHhexosas É I kWh."R: H pentosas
.Tmed
o .a¡ .
R’: —CH2—O—Ó—<Ó hexosas
Ré H pentosas
La penta-O-nicotinil-D-glucosa había sido descripta por Charonnat y col. (9)
como una sustancia de p.f. 168o quienes dieron solamente su análisis de N. Nosotros
efectuamos la síntesis de esta sustancia modificando las condiciones de purificación
y recristalización publicadas, con lo que se obtuvo, con un rendimiento del 80%, un1‘3
producto cristalino de p.f. 188-1890, Lbd + 133°(cloroformo). La penta-O-nicotinilT)
-D-galactosa, que habia sido descripta como un jarabe por Strong y col. (8), se
-69
preparó, eon un- rendimiento del 88 %, como un sólido amorfo que fundió entre 90° y
105° y presentó un[CX]:+172°(cloroformo). El resto de los ésteres nicotfnicos cuya
preparación se describe en esta tesis. no han sido descriptos en la literatura.
Amonolisis de los ésteres nicotínicos.
Se estudió luego la reacción de amonolisis. con amoniaco acuoso al 25%, de los
ésteres nicotfnicos sintetizados, aislándose por cristalización el producto de mayor
rendimiento de cada reacción, mientras que los demás productos fueron separados
por cromatografía en columna de celulosa. I-‘arasintetizar los derivados acetilados
de los productos obtenidos en las reacciones de amonolisis se empleó una mezcla de
anhídrido acético y piridina.
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-g1ucosa (YCVIII)se aislaron N-nico
-tinil-I -glucofuranosilamina (CIII)(16%), 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-glucitol
(CIV) (3,8%) y 2-(D-Mng-tetrahidroxibutil)—6-(D- e_ri_t_,1;<_)-2,3,4-trihidroxibutll)
-—pirazina(XC) (7,6%). De la N-nicotinil-D-glucofuranosilamina se preparó su tetra
acetato (CV)y se demostró su estructura furanósica por oxidación con metaperyodato
de sodio. Del 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-glucitol se preparó su pentaacetato
(CVI)y se demostró su estrutura de cadena abierta por la presencia de cinco hidro
xilos vecinos en su molécula, determinados por oxidación con metaperyodato de sodio.
Para demostrar la estructura de la 2-(D-alapgig-tetrahidroxibutil)-6-(D-ïgro-2, 3,
4-trihidroxibutil)-pirazina, se estableció primero la ubicación de los sustituyentes
en el anillo pirazi'nico por oxidación con agua oxigenada, obteniéndose el ácido 2,6
pirazindicarboxi'lico (CVII), que se identificó mediante la preparación de su éster
metflico (CVIII)por tratamiento con diazometano en medio etéreo. Luego se determi
nó el número y la ubicación de los grupos hidroxilos en las cadenas laterales por
-70
oxidación con metaperyodato de sodio y por su espectro de R. M.N. Además se
preparó su derivado heptaacetllado (CIX), cuyo espectro de R M N confirmó la
estructura propuesta.
0 H
. . H OH H/Amonollsstde la 1...4 openta-O-nicotinil-D-glucosa H OH xN
4 (CIII)
CH2OR H4;(lasO
HfH HPC-OH
fi\ i IH.OR + NTÏ ————;> HO_¿_HRO OR y 3 tY———— H-C-OH
h’ OR nH—O—OH
(XCVIII) aCH OH
2
0 “N CIVR: —C—/ \. \ ( )
/'N\'H H H I<:::) i H OH OHHüïC-C-C‘C—\\ —C-C—O-CHOH
2 OH.OH H N //’ OH H H 2
(XC)
-71._
Be la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-manosa (XCIX)se obtuvieron 1, l-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-D-manitol (CX)(22,5%)y 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6
-(D—eritro-2, 3,4-trihidroxibutil)—pirazina (XC) (3, 8%), idéntica a la aislada en la
amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa. Se demostró la estructura de cadena
abierta del 1, 1-bis(nicotinamido)—1-desoxi-D-manitol por oxidación con metaperyodato
de sodio y se sintetizó su derivado pentaacetilado (CW).
HO-C-HI
C H OR HO“C’“
2 ‘”’ É OH,_— /' H, — ’o\ / _R.H > H.0H + NH3 h-Q-OHI
RO OR RO/ CHZOH
H
(CX)(XCIX) \\
o w*¿
H: —Ó—<4' u Í
H H H (Ïfixw H OH 91/ —C—ó_q—CHOHHM1C_Q—Ó—Qr\x«
2 OH OH H \‘N
-72
Comoproductos de la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-galactosa (C) se aisla
ron 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi—D-galactitol (CXII)(28%)y N-nicotlnil-D-galacto
-furanorflamina (CXIII)(1,4%). El 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-galactltol se
oxidó con metaperyodato de sodio para demostrar su estructura, la que resultó acícli
ca y se acetiló para obtener su derivado pentaacetilado (CÉCIV).La estructura {uranósi
2ca de la N-nicotinil-D a ‘ ‘ ¡fmaut, " se demostró por oxidación con metaperyo
dato de sodio.
H o ¡“-H7:- L'!-Lo (N exo» 2H-C-OH
l
HO—C*Hl
hOwC—H_ l
/7 H-C-OH¡
ChQOR CHZOE
RO H O\\ H.OR + NH (CXII)OR H// 3
H 1'
H OR
(C)
\ k-Lh] ',/\\¿»4,H os. N
h-C-Oh (CXIII)CH On
-73
De la amonolisis de la tetra-O-nicotinil-L-arabinosa (CI) se aislaron 1,1-bis
(niéotinamidokl-desoxi-L-arabinitol (CXV)(26%)y N-nicotinil-L-arabinosilamina
(CXVI) (3, 15%). Se demostró la estructura de cadena abierta del 1, l-bis(nicotinamido)
-1-desoxi-L-arabinitol por oxidación con metaperyodato de sodio y se preparó su
derivado tetraacetílado (CXVII).La estructura furanósica de la N-nicotinll--L-arabi
4nofuranosilamina se demostró por oxidación con metaperyodato de sodio y por la
obtendión de su derivado triacetilado (CXVIII).
4 HO-C-HIoa Oh
H 2
RO/L O.
¡K ‘ H.OR + NH3H OR a x
OR
(CI)
H .1.
O //‘ ’
k 1*H OH 9“
CHZOrÏ
-74
El 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-xilitol (CXIY)se obtuvo con un rendimiento
del 13,2 %de la amonolisis de la penta-o-nicotinll-D-xflosa (CII). Suestructura de
cadena abierta se demóstró por oxidación con metaperyodato de sodio y se preparó
su tetraacetato (CXX).
H O f"
H4}kÑ’ó O )2l
H9C—OH1
> HO-C-h‘I
H-C-OHi0H20n
(CXIX)
-75
Qemostracíón de las estructuras ds los 1,1-bis(nicot inamido2-1-dqsoxi-alditoles y
las N-nicotínil-glicosilaminas por oxidación con metapgryodfio de sodio
Para la determinación de las estructuras de los 1,1-bis(nicotinamido)—l-desoxi
-alditoles aislados en las reacciona-s de :tmonolisis se empleó la reacción de oxidación
con metaperyodato de sodio. Para los 1,1-bis(nicotinamido)—1-desoxi-hexitoles se
observó un consumo de 4 moles da metaperyodato de sodio con producción de 3 moles
de ácido fórmico y uno de formaldehído, lo cual indicó una estructura de cadena abier
ta normal con un grupo alcohólico en cada uno de los carbones, con excepción del C-l.
H-C (NH—8—<3::2>)2H-(l3 —OH
H—(|3—OH
H-C|} —OH
H-C —OH
H2¿ -—OH
4 IOANa 3 HCOOH + H2C=O" 7
OH-F (NH-8-<É:áy92H-C-OH
l
H-C- H‘ ' IQ {o A 3 C=O
H_C_OH 3 ¿O4Irw N 2 I OOH + 12l W/— z
HZC OI
Se llegó a la misma conclusión al oxidar los 1, 1-bis(nicotinamido)—1-desoxi
-pentioles, ya que estos compuestos consumieron 3 moles de metaperyodst o, con
formación de 2 moL-s de ácido fórmico y uno de formaldehído.
-75
Los resultados obtenidos en las oxidaciones de las N-nicotinilglicosilaminas
(D-glucosil, D-galactosil, L-arabínosil) con metaperyodato de sodio, coincidieron
en los tres casos con los esperados para anillos furanósicos. En la oxidación de la
N-nicotinil-L-arabino-furanosilamina (CYV1) concumió un mol de metaperyodato
de sodio y no se detectó ácido fórmico ni formaldehído, lo cual permitió afirmar la
existencia de una estructura furanósica para esta sustancia.
4/0H/ n
; PLN-0:0
CHZOH
(CXVI)
En el esquema no. 21 figuran los pasos correspodientes a la oxidación y sobre
oxidación de la N-nicotini-E—ga1actofuranosilamina (CXIII)con metaperyodato de
sodio. El consumo inicial de 2 moles de metaperyodato y la producción de un mol de
formaldehído corresponde a la ruptura de las uniones Cz--C3y C5-C6. Después de
20 minutos de reacción se inició la sobreoxidación para la que se emplearfa un mol
de metaperyodato en la hidroxilación del C-4 que estaria activado por la presencia
de dos carbonilos vecinos para dar (CXXI), el cual continuaría oxidandose con produc
ción de la primera molécula de ácido fórmico y del éster (CXXII)que por hidrólisis
daría ácido glioxflico; este consumiria una nueva molécula de metaperyodato y se
formaría la segunda molécula de ácido fórmico. Otro camino posible contempla ladfaJQ'Cfih/o mesetaZ'co
formacióndelm porhidrólisisde(CXXI)y posterioroxidacióndel
mismo para consumir igual cantidad de metaperyodato y producir la misma cantidad
de ácido fórmico que en el camino anterior. Esta explicación, basada en la interpre
-77
+ HCOOH
COOH
H- :0
IO.p
CO + HCOOH
Esquema n° 21
IO
2 HCOOH + 002
-78
tación dada por Cantley et al. (86)para la oxidación de alcoximalonaldehidos, lleva
a un consumo total de 5 moles de metaperyodato, formación de un mol de formaldehído
y 2 moles de ácido fórmico, cifras estas que coinciden con las observadas experimen
talmente en la oxidación de la N-nicotinil-D o ‘ ‘ ¡fmaun " ' (CXIII).
El mecanismo de la hidroxilación del carbono unido a dos grupos carbonilos no
ha sido demostrado aun (87). Bose et al. (88) supusieron que el aldehido malónico se
hidroxilaba a través de un intermediario ci’clicode su forma enólica con una molécula
de IO4' (CXXIII);este mecanismo no puede extenderse al ácido malónico ya que la
enolización no es el factor determinante, puesto que algunos compuestos que se
enolizan debilmente como el ácido malónico son rapidamente oxidados , mientras que
otros fuertemente enolizados como la acetilacetona, son dificilmente atacados.
i; ¿0:0H202»/"”C!3H (í? u > iiO-C-Ï‘ï
Joni /*Io3 Házo0*}
(CXXIII)
Hudson y Barker (89) estudiaron la oxidación del 1,4-anhidroalitol (CXXIV)con
metaperyodato de sodio y en base a los espectros U. V. , LR. y de R.M.N. del pro
ducto formado después de haberse consumido los dos primeros moles de metaperyodato
de sodio (CXXV)(esquema no. 22), supusieron que antes de sufrir la etapa de sobre
oxidación, el trialdehido (CXXV) adoptari’a la estructura cíclica (CXXVI);2(CXXVII).
Segúnestos autores, la hidroxilación del metilideno activado de (CXXV)se produciría
a través del compuesto cíclico (CXXVII)y seria análoga a la hidroxilación de una
-79
CHZOHHO-C-H
O H _ OZCH O\ Tí2 104 ;>/// *
Ü H H H H t> H \\ H‘ O=CH Hc=o
OH OH
(CXXIV) (CXXV)
1,?
= _I O
O C‘íí/l \\=HHo/“\H HL:
o=o_H o=C_H 0‘\»//O ‘\\H —H+ \\//' ‘\JH
a ' 2 __ í 2 .
¡ Q- 3. i H;m x. Á
H’\\o,//\oï +H+ H'“\ o/// 0*( CXXVII) (CXXVI)
\\\íÏ44
O=C—H\/O \ HHo /1 '2Ho s‘ ‘,lï
TT/\”O/‘\O_(CXKVIIm)
¿squema 11° 22
: -80
doble ligadura atilénica para dar (CXXVIII).A través de un intermediario análogo a
(CXXVI)se podria explicar también el consumo de peryodato y la formación de ácido
fórmico observado en la sobreoxidación de la N—nicotinil-D o ‘ ‘ -fu-mu " ’
(CXIII). En este caso la estructura del intermediario seri’a (CXXIX)y éste consumi
ri’a 3 moles de metaperyodato y producía 2 moles de ácido fórmico en la sobreoxida
ción (esquema no.23).
En la oxidación de la N-nicotinil-D-glucofuranosilamina (CIII) la unión C5-C5
sufre el primer ataque, ya que el consumo del primer mol de metaperyodatoóes
simultáneo con la aparición de un mol de formaldehído. Cuatro horas después se
consumió un segundo mol de metaperyodato sin aparición de cantidades apreciables
de ácido fórmico, lo cual corresponde a la oxidación de la unión 02-C3 y coincide
con el comportamiento esperado para un ciclo furanósico.
H_C=o l/o H
/H,N_o=oH /C o.'ó ó “N
-81...
H o O=CH .o HH.NHC=O 1) 2 Io" \/ /
OH H I y N 4 _, R/;::\ 2) Vlclac1on ‘ a, HH l .-—_——-—__——> H ‘
H- —0H í El o //W\OH\._,//N
¿ ' (CXÏÁIX)H OH _2 IO
(CXIII) 4
O=CH,..o H\l_/ \<
HO/¡ ‘ RHHO\‘ /
HO Ho H o lo Ho=ó| \,/ HZO \\/’ \./
Í r R < FO I r R + HCOOHHO\¡ , H * y ¡HH/\o/\0H H/\O/SOHI\Ï)4
HOVH .
HCOOH / 5’ “H‘g i\R + co2AO=Cv / H-' —-\—ko. \
quuema n° 23
¿82’
Demostración de la estructura de 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D—eritro-2, 3,4-r
-trihidrox1butfl)Lfiïf‘áïm‘a (XC)
,N/ \H H Ñ H QHQH
HOH?CwC-Q- 0- \._/ _o—c—c-CH20H‘ OH OELH N OHH H
(XC)
La fórmula molecular (C12H20N207),calculada en base al análisis elemental de
este compuesto, de su derivado acetilado y al peso molecular de éste último, indicó
la posible condensación de dos moléculas de monosacáridos para su formación, ya que
contiene 12 átomos de carbono. El n ¡emo compuesto se aisló en 1a amonollsis de
la penta-O-nicotinil-D-manosa, hecho que sugirió la participación del carbono-2 de
ambos monosacáridos en la condensación que produciría un anillo pirazi'nico. Estas
suposiciones se vieron confirmadas en el espectro ultravioleta que presentó un
¿inax=274my, correspodiente a una transición Way)“ en las pirazinas (90)y coinci
dente con la banda de absorción observada en el espectro de la desoxifructosazina*
(LXXXDï)y con el valor publicado para la fructosazina (LX‘»’VI ) por Fujii y col.(79).
* Con el fin de comparar las propiedades químicas y físicas de (XC) se llevó a cabo
la síntesis de su isómero 2, 5 o sea la dcsoxifructosazina (LXXXIX)según la técnica
descripta por Kuhny col. (80).
¿.5 . A A ' A l A
¿50 ' ¿60 270 ¿80‘ 270 ¿oo ¿{OA/nf!
Eapectroa de absorciónegl ultravioleta2-(D-arabino-tetrahidroxi butil )-6- (D-eritro2,3,4-trihidroxibutil)-pirazina a2-(D-arabino-tetrahídroxibutil)-51-(D-eritro2, 3,4-trihidroxibutil)—pirazinag —_ . . .. _ácido 2, 6-pi’razindicarboxí11cc: - - - ooooo- ovo
-84
Para determinar la posición de los sustituyentes sobre el anillo pirazi’nico se
oxidó este compuesto con agua oxigenada en medio alcalino empleando, ¿nn ligeras
modificaciones, el método descripto por Kuhny col. (80). Si se usa permanganato de
potasio como agente oxidante los rendimientos son inferiores al 5%(91). Mediante
el procedimiento antes mencionado se obtuvo el ácido 2, 6-pirazindicarboxfltco (CVII)
de p.f. 224-2250, ya descripto en la literatura (92), el que presentó la misma banda
de obsorción en el ultravioleta que (XC)y reaccionó con Fe” para dar un complejo
de color rojo-violado, característico de los ácidos pirazindicarboxi'licos (93). A partir
de éste ácido y por reacción con diazometano se preparó la 2,6-dicarbometoxipirazina
(CVIII)de p.f. 126-1270, la que a pesar de superar en 9Oel valor publicado por
Magen y Belends (92) indicó indudablemente una sustitución 2,6, ya que las 2, 3 y
2,5 dicarbometoxipirazinas funden a 560w.) y 1700 (95) respectivamente, temperatu
ras que difieren notablemente del resultado obtenido por nosotros.
N N/ \ HO //*\\,t T 2 2 a“
h LO fh "‘ ’ Ji_ _ i-C-B OH _' _R C \(//, _ hOOC «\\ ,/ coonli -4
(X0) (CVII)
' H NOH OH C 2
:-C—C_CH H2 a.
H H 1\1‘¡Ü— ‘H
CHBOOC \ COOC-3, ._.I/
TT v,
(CVIII)
\
HuH
HaH¿C—C-C—C
OHOHH
HOHOH-C-C-C-CH¿OH
OHHH
(xc)
MW
1‘..
85
g
q.,
ou
«-3
.3
qfl
._.3
EspectrodenMNdela2-(D-arabino-tetrahidrox1but11)6-(D-er1tro-2,3,4-tr1h1droxibu‘ttl)-p1razina.—
HHHN
HogC-ïc-C-\
oHH HouOH
-C-C-C-CH¿0H
¡1OHHH
(LXXXIX)
EspectrodeRXNdela2-(D-arab1no-tr1h1dronbutil)5-(D-er1tro-2 ,3,4-tz-1n1dronbut11')-p1raz1na.
86
Y
-37
El espectro de R M N de (XC) (pag.85) coincidió casi exactamente con el de su
isómero, la dcsoxifructosazina (LXXXIX)(pag.86) , cuya estrutura fué demostrada
por Kuhny col. (80), en ambos casos se observaron los protones aromáticos del
anillo pirazi'nico («S8,61 y 5 8,52) para (XC), el pm tón unido al C-l' de una cadena
lateral (.5 5.20) y los protones metilénicos del C-l" ( ,6 3,11) de la otra cadena
lateral, cuyos valores de S coinciden con los tabulados respectivamente para
(-C 1;]. OH—)y (-C ¿'12-) unidos a un resto aromático.
Interpretación de los espectros de R M N de la desoxifructosazina (LXXXIX)y de la
¡(D-arabino -tetrahidroxibutil)—6-(D—eritro-2,3,4-tr1hidroxibutil)-pirazina (XC)
(LXXXIX) (XC)
l
ó no. prot . posición ¡S no. prot . posición
8,80 (s) 8,67(s)2 c-3 y C-6 2 C-3 y c-s
8,62 (s) y 8,52(s)
5,22 (s) 1 c-1' 5,20(s) 1' C-l’
3,85 (m) 8 c-2: c-2" 3,82(m) s 0-2: c-2"
C-3; 0-3" c-3: 0-3"
0-4: C-4” C-4,’ C-4"
3,10 (m) 2 0-1" 3,11(m) 2 c-1"
Por tratamiento de (XC)con una mezcla de anhídrido de acético y piridina se
preparó su derivado totalmente acetilado, la i-(D-arabino-tetraacetoxibutil)-6-(D
—eritro-2,3,4-triacetoxibutil)-pirazina (CIX)y se determinó su peso molecular por
-83
el método de Rast, dando un valor de 620_+40 que permitió calcular la fórmula mole
cular del compuesto (XC). También se analizó el espectro de F: M N de dicho deriva
do acetilado (pag. 90 y 91 ) donde se observaron valores ¡Spara los protones uni
dos a los carbonos 1',‘2', 3’, 3" , 4', y 4" coincidentes Conlos valores publicados
para los correspondientes protones de las cadenas laterales de los derivados acetila
dos de la fructosazina (CXXXI)(79) y de la 2-(tetrahidroxibutil)-quinoxalina (CXXX)
(96), presentando además un doblete correspodiente a dos protones metilénicos del
C-1" (6 3,2) unido a un resto aromático. El deSplazamiento presentado por la
señal del protón ubicado en el C-1 'respecto del observado para el mismo protón en
el compuesto desacetilado (4 S Mi ) coincide con el desplazamiento generalmente
observado entre alcoholes secundarios libres y sus derivados acetilados.
Para confirmar los resultadcs de los espectros de F. M N respecto de la ubica
ción de los hidroxilos sobre las cadenas laterales y la posición del grupo metileno, se
estudió la oxidación de (XC)con metaperyodato de sodio, observandose un consumo
inicial de 5 moles de metaperyodato, formación de 3 moles de ácido fórmico y dos
moles de formaldehído. Estos valores se mantuvieron constantes durante las primeras
cinco horas de oxidación e indicaron la presencia de dos grupos alcohólicos primarios
acompañados por dos alcoholes secundarios en una cadena lateral y tres en la otra.
Posteriormente se consumieron dos moles más de metaperyodato y se formó un
nuevo mol de ácido fórmico; esto correspondería a la introducción de un grupo OH
en el metileno activado de (CXXXII)para formar el hidroxialdehido (CXXXIII)y pos
terior ruptura de la unión C-C para dar el dialdehido (CXXXIV)(esquema no. 24).
Con el fi'n de comparar los resultados obtenidos en la oxidación de (XC) eon
metaperyodato de sodio se llevó a cabo la oxidación de su isómero 2,5 o sea la(cont.pag.92)
’If 1 2 H20=O
H H :K\*J H +/O=N"-C-* ' -C=O 3 HCOOH
V H \N
(CXXXII)
i
IO Na4
J/
//HN.\\]H OH¡(:::); H_ _ _ z_ =
0-o C \\\N //, c oH
(CXXXIII)
IO4Na
4/¿N
H (z:::> H + HCOOHO= —1 -c=o\\‘N
(CXXXIV)
Esquema no 24
90
-'Bw=u1=d-(Innthozooam—t‘í‘z-onï-Io-a)-9'(umrxozomzoz-onqua-q)—ga1;epngaap(mundi:
(mm0'0':Q'S0'9bz0‘8osfiwvII¡UII'll!IvrrñchvyvV¡yyny+yuuv¡rïyy[v.¡.VÏT..v'vv]—v—rvv¡llvíl
(xra)
HH’voNH’uo’oo
’vo’HJ-a->—a-/aaa-fm
’uo’voHHun
\N
-91..
Comparación del espectro de R M N de la 2-(D-arabino-tetraacetoxibutil)-6-(D
-eritro -2, 3,4—triacetoxibutil)—pirazina(CIX)con los publicados para la 2-(D-arabíno
-tetraacetoxibutil)-quinoxalina (CXXX)(96)para la 2, 5-bis(D-arabino-tetraacetoxibu
-tíl)-pirazina (CXXXI)(79).
CXXX CXXXI CIX
I Mo , .#osúcio‘n ,5 baby“; 'SPOSICHSH
C-l' 6,42 (d) 6,23 (S) 6,17 (d) 1 C-l'
0-2" 5,86 (c) 5,73 (d) 5,75 (rn) 1 C-2'
c-3' 5,50 (m) 5,37 (m) 5,40 (m) 3 0-2", 3'y 3"
C-4' 4,34 (m) 4,25 (m) 4,33 (m) 4 C-4'y 4"
3,20 (d) 2 C-l” (metileno)
8,42 (s) 2 0-3 y 5
Las señales entre 1,96 y 2,25 corresponden
CAC N alos CH -de los acetatos
ACOHZC-q- qaq- 3O O H B'ï (RACOAC
AC AC —c—C45405120MÓAcÍ-i É /
(CXXXI) Ac ’5 51 o,¿comc- C-C-C
¿ i ío o HAc AC
N x
AcAc¿(:0ch - ó —q —<?—k {/2 —<;-<; - g -CH20Ao
ó o H N o H 'nAc Ac Ac
(CIX)
-92
desoxifructosazina (LXXXI‘X).En este caso se observaron los mismos valores totales
para el consumo de metaperyodato (7 moles), formación de formaldehído (2 moles)
y ácido fórmico (4 moles) pero en un lapso de tiempo cuatro veces menor. El aumen
to de la velocidad de oxidación podria atribuirse, en parte, a la presencia de un
grupo carbonilo en posición para, cuyo efecto mesomérico aumentaría la reactividad
del metileno activado de (CXXXV)para la reacción de hidroxilación. El,mecanismo
de la etapa posterior, es decir la oxidación del hidroxialdehido, aún no está aclarado
totalmente .
H—C=Ol
H2C\® Nik!\) _N üfi-OO
( CXXXV)
-92
Formaciónde la 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D-eritro-2, 3,4-trihidroxibutil)
-pirazina (XC)en la reacción de amonolisis de la penta-Onicotinil-D-glucosa y de
la penta-O-nicotinil-D-manosa
Para explicar la formación del heterociclo pirazinico (XC)aislado en la reacción
de amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa se puede suponer que la glucosa,
liberada por la amonolisis de todos los restos nicotinilo, estaria, en el medio amonia
cal, en equilibrio con D-fructosa a través de una transformación de Lobry de Bruyn
Alberda van Ekenstein. Al reaccionar con amoniaco, la glucosa y la fructosa forma
ri’anrespectivamente D-glucosilamina y D-fructosilamina; la glucosilamina dari’a
1-amino-1-desoxi-fructosa por una transposición de Amadori, mientras que la
fructosilamina, por una transposición de Heyns pasaría a glucosmnina (esquema no.
25). La condensación de la D-glucosamina con 1-amino-1-desoxi-D-fructosa
dari’alugar a la formaciónde la 2-(D-M-tetrahidroxibutilkG-(D-giigc¿-2,3,4
-trihidroxibutil)- pirazina (XC)según se formula en el esquema no.2-'. Idéntico
razonamiento puede extenderse al monosacárido D-manosa, ya que si sufre el mismo
tipo de transformaciones que las propuestas para la D-glucosa podri’aconducir a la
formación de D-glucosamina y 1-amino-1-dcsoxi-D-fructosa; lo cual explicaría la
formación del mismo compuesto heteroci’clico (XC)en la amonolisis de la penta-O
-nicotinil-D-manosa. El esquema propuesto está basado en la interpretación dada
por Jezo (82) para explicar la formación de la 2. 6-dimetilpirazina en la reacción de
amonolisis de la sacarosa ( pag/32 ).
La presencia de glucosilamina en la reacción de amonolisis de ésteres de mono
sacáridos ya fué mencionada por Deulofeuy Deferrari (17), quienes la propusieron
como intermediaria para explicar la formación de digl ucosilamina, que fué aislada
-94
CHZOH
H o
H y ————.A .———BO OH Ji OH
H OH C D-fructosa HZOH
D-glucosilaminaD-fructosilamina
1
Transpos. Transpos.de Amadori de Heyns
J, @
H2%—NH2 n-?=OC=O H-C-NH. 2
BO-C-H BO-C-HI l
H-C-OH H-C-OHl
h-C-OL h-C-OH_' _¡.h2C—OH h2C—Oh
l-amino-l-de50xi— D-clucosaminaD-fruetosa o
Esquema nO 25
-95
H—C=O H N-CH2 i 2
H—¿—NH2 O=CH H Oy OHOH
HOH2C-C-CwC‘ C-C-C-CHZOHOH OH H OH H H
D-glucosamina l-amino-l-desoxi-D-fructosa
—2 HZO
J,/N‘\
H 1/] H2H H OH H OH OH
HOHZCnC-C—C»-— ‘/’O—C-C-CH20HOH OH H F -N OH H H
(CXXXVI)
l
-H20
J,
//'N‘\\ TH / ‘h,H H g H OH OH
HOHZC-CT-C:C= ¿A-C-C-OT-OHQOHOH Oh H N OH H H
(CXXXVII)
N/H H H H OH OH '
HOHZC-C—-C- C- -C- C -C-CH2OHOH OH H N OH H
(XC)
Esquema no 26
-95
como octaacetato en la reaccion de amonolisis de la penta-O-acetil-D-glucosa.
Además , en el mecanismo propuesto para la migración de acilos por Deulofeu
y col. (23) (pag. 13 ) se postula un intermediario de tipo imonio (XIHXII) a partir del
cual se podri’aformar el producto r‘eAmadori, es decir la 1-amino-1-desoxi-D-fruc
-tx>sapor pérdida de un protón del C-2 y posterior tautomerización (esquema no. 97);
de esta manera uno de los precursores del heterociclo pirazfniCo (XC) se produciría
a través del mismo intermediario que daria origen a los productos de migracion de
acilos.
En el primer paso de la condensación, la D-glucosamina con 1-amino-1-desoxi
-D-fructosa formarfan la dihidropirazina (CXXXVI)(esquema no. 96 la cual se (les
hidratari’a eliminando una molécula de agua, por un mecanismo análogo a la crotoni
zación del acetaldol, perdiendo un protón del carbono terciario del heterociclo y un
hidroxilo de su carbono vecino de la cadena lateral; finalmen te, el intermediario
(CXXXVII)se estabilizari’a por aromatización del anillo heteroci’clico para dar origen
a la 2-(D-arabino-tctrahidroxibutil)-6-(D-flg-2, 3,4-trihidroxibutil)-pirazina (XC).
La formación del heterociclo pirazi’nico (XC)podría explicarse también como
el resultado de la condensación de la 3-desoxi-D-glucosona (CXXXVIII)con la l-amino
-1-desoxi-D—glucosamina (CXXXIX)(esquema no.2ts). La 3-desoxi-D-g1ucosona se
podria formar a partir c‘elintermediario (XI---Xl li) propuesto para la migración de
acilos según se puede ver en el esquema no. 3, y siguiendo el mecanismo indicado
en el esquema no. 11 para la formación de 3-desoxiosonas catalizada por aminas.
La 1-amino-1-desoxi-D-gluCosamina podria originarse por reacción entre la D-gluco
samina y el amoniaco y a su vez la D-glucosamina se produciría por una tranSposición
de Heyns de la D-fructosilamina según cl esquema no. 35.
HI
+ C-NH2
H-C -OH
(XI)
H
i
th—NH
l
. II-C —OH ya V
l
l .
H—C—O#a
O
H
H-ï-NfigC:i
Amonolisis de
ac1los C3—06
l-amino-l-desoxifructosa
H H
HOHZC--C—Cnc' I HO/xH’ OHOHH '\ l
(CXXXVIÏI) —2 HZO (CXXXIX)fi H y//.N\\Ú/,o‘\.//H
I > // e '\OHOH« H H H OH2HOHC'C“n“C'"\ /.\
, OHOHH \N/Ht “1/ \ HHO“H
/ +j50
/HfOH
H H H H OHOH
HMECMC—C;C_¿.\ [._C‘C,C_flHáüOH OH H H OH H H
' t
._ LI-20
V
H Í 1 . H OHOHHM5C-C-C-*C*' —O-O«O-OH¿m
OH OH H OH H H
(XC)
¿Squema n° 28
Efecto del grugo nicotinilo en la reacción de amonolisis
Según Ingold (97), el efecto de los sustituyentes sobre el núcleo aromático en la
velocidadde formaciónde amidaspor amonolisisde esteres del tipo ©-C0.0R
es consistente con mecanismo del tipo BACZ(*) y por lo tanto los sustituyentes que
provoquen una disminución de la densidad electró nica en el carbono carboni'lico acele
rarán la reacción, correspodiendo un efecto opuesto para aquellos que aumenten la
densidad electrónica en dicho carbono.
OR OR ORt + ' ,_ l _
H N: + C=O H N-O-O H N- C -O3 1 3 _¡ 2 g + H+> /'\ >@<:©
H2N— c=o
ROH + ÓÍV
En concordancia con lo expuesto, Grovin (98) encontró el siguiente orden de
reactividad para algunos sustituyentes del núcleo aromático en la reacción de ameno
(*) hidrólisis básica bimolecular con ruptura aciloaoxi’geno
lisis del benzoatodc etilo: p-NOZ) m-Noz) p-Mc ) p-OMc7 p-NH2> p-0_
Estos resultados concuerdan con los encontrados en la hidrólisis alcalina de
esteres por proceder ambas reacciones a través de mecanismos análogos (BACZ),
pudiendose predecir entonces, el efecto de la sustitución de un -C H: del anillo
aromático por un -N=, en la reacción de amonolisis de (:steres, es decir pasar de
1'1amonolisis de los benzoatos a la de los nicotinatos, en base a los resultados encon
trados para la hidrólisis de éstos últimos.
Falkner y Harrison (99) estudiaron la hidrólisis alcalina de las 2,3 y 4 carbetoxi
piridinas encontrando que la velocidad dc hidrólisis alcalina del nicotinato de etilo es
40 veces mayor que la del benzoato de etilo, lo cual fue atribuido a la disminución de
densidad electrónica que produce la introducción de un átomo de N en el núcleo aro
mático.
Tabla no. 7
k (1. mol"1 . seg.'1 )2-carbetoxipiridina 0, 065
3- " 0, 038
4- " 0,20
benzoato de etilo 0, 00093
El orden de reactividad señalado cn la tabla no.7,4 7 2 y 3 , cs inverso al
orden de densidad electrónica 77",dc cada carbono del núcleo piridi’nico calculado
por Languet-Higgins y Coulson (100) empleando cl método de los orbitales molecula
res.
O 822
o 0,947v/N
.- 101:
Estos resultados permiten suponer que la eliminación de restos nicotinilo como
nicotinamida en la amonolisis de éste-res nicotinicos de monosacáridos, reacción que
compite con la migración de acilos hacia el N del C-l, es más veloz que la formación
de benzamida a partir de benzoatos de monosacáridos. Como consecuencia de ésto se
producirá una mayor eliminación de restos acilo para formar amida en los nicotinatos
respecto de los benzoatos, y esto seria cl factor determinante de la disminución de
ios rendimientos de los productos de migración de acilos, observados en la mayoria
de los casos al pasar de los benzoatos a los niCotinatos de monosacáridos, tal como
puede apreciarse en la tabla no. 8.
Este hecho puede interpretarse como se ha expuesto, ya que no hay diferencias
en el volumen de los sustituyentes en cuestión.
Tabla no . 8
Ester Rendimiento %de 1, 1-bis(acflamido)-1-desoxi-alditol
penta-O-benzoil-D-gluco sa 19, 4
penta-O-nicotinil-D-gluco sa 3, 8
penta-O-benzoil-D-galacto sa 35
penta-O-niCotinil-D-ga1acto sa 28
penta-O-benzoil-D-manosa 20
penta-O-nicotinil-D-mano sa 24, 2
tetra-O-benzoil-D-xilo sa 30, 1
tetra-O-nicotinil-D-xilo sa 13, 2
tetra-O-benzo il- L-arabino sa 35,6
tetra-O-nicotinil- L-arabinosa 28
-102—
Es importante hacer notar que los datos de los rendimientos de 1, 1-bis(benza
mido)-1-desoxi—alditoles corresponden a la amonolisis de benzoatos en amoniaco
metanólico, mientras que para los nicotinatos se empleó amoniaco acuoso. El empleo
de agua como solvente para la reacción de amonólisis deberia producir un aumento
del rendimiento dc 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-alditoles, ya que Deferrari y
Cadenas (26) demostraron que los rendimientos de los productos de migración aumen
tan al usar agua en vez de metanol, dado que en el segundo caso está presente el ión
CH30-, nucleófilo más fuerte que el OH- y que determina la eliminación de los restos
benzoilo por transesterificación con el metanol del medio formando benzoato de meti
lo. Esto confirma el predominio de la influencia del grupo nicotinilo en la eliminación
del mismo como nicotinamida, sustrayendolo de esta manera a la posibilidad de inter
venir en la reacción de migracion de acilos que Conduce a los 1,1-bis(nicotinamido)
-1-desoxi—a.lditoles.
Formación de ácido nicotinico en la reacción de amonoiisis
Cuandose somete un éster a la reaccion amonolisis en un solvente acuoso,
es sabido que la formación de amida esta acompañada por una apreciable hidrólisis
del éster (101), (102), pues a posar de ser un nucleñfilo más debil que el amoniaco,
el agua está presente en gran exceso. El ácido nicotinico aislado en las reacciones de
amonolisis de los ésteres nicotiniCos de monosacáridos se originaria como producto
de la hidrólisis del éster, ya que ul nicotinato de amonio, formado en el medio amonia
cal se hidrolizaria facilmente para ponerse en equilibrio con amoniaco y ácido nico
tiniCo libre. Este equilibrio se :ïesplazaria totalmente hacia la formación de ácido
nicotinico durante la eliminación del amoniaco al evaporar a presión reducida.
COO- ÏÏ
Ï? IN/ 3
- 103
PARTE EXPERIMENTA L
Los puntos de fusión no estan Corregidos. Para las cromatografias sobre papel
se utilizó papel Whatman no. 1 y para cromatografía en columna, celulosa S & S no.
123, empleando los siguientes solventes: A: butanol-etanol-agua (5:124v/v. , capa
superior); B2butanol-agua (100215v./v.); Czbutanol-etanol-agua (10:1:2 v./v.); D:
butanol-etanol-agua (102_424v./v.); Ezacetato de ctilo-piridina-agua-bencero (5232321
v./v. capa superior).
Comoreveladores se usaron los siguientes reactivos: anitrato de plata-amonia
co-metóxido de sodio (103); G2ftalato ácido de anilina (104) H: ninhidrina al 0,1 % en
butanol saturado con agua.
El secado en desecador a presión reducida se hizo siempre sobre ácido sulfúri
co e hidróxido de sodio.
Oxidaciones con metapegodato de sodio: en un matraz aforado de 25 ml se colocó una
solución de metaperyodato de sodio 0,1 M (cuatro veces el consumo esperado), 10 ml
de agua destilada, 15-20 mg. de 1a sustancia a oxidar disreltos en 2 ml de agua des
tilada y se completo con agua destilada hasta 25 ml. Luego se termostatizo a 20° en
la oscaridad y se midió el consumo de metaperyodato, la formación de formaldehido
y ácido fórmico a distintos tiempos hasta que se observó marcada sobreoxidacïón.
Determinación del consumo de pegodato: se empleó un micrométodo volumétrico basado
en la técnica descripta por Fleury-Lange (105). Se extrajeron ali'cuotas de 0, 2 ml
que se agregaron a una solución de 2 ml de arsenito de sodio 0,01 N y un ml de
bicarbonato de sodio M; luego se agregaron 0,2 ml de ioduro de potasio 20%, se dejó
una hora en la oscuridad y sc titulo el exceso de arsenito de sodio con solución de
iodo 0,01 N, empleando como indicador 0,2 ml de solución de almidón 0,2 %.
-104
Determinación del ácido fórmico: se tomaron alfcuotas de un ml, recogiendolas sobre
0,4 ml de etilenglicol y se mantuvieron una hora en la oscuridad. Luego se tituló con
hidróxido de sodio 0,01 N, utilizando como indicador una mezcla 1:1 de rojo de metilo
0,2 (l;y azul de metileno 0,1 %.
Determinación del formaldehido: se empleó la técnica descripta por Mac Fadyen
(106). Se tomaron alícuotas de 1 ml, recogiendolas en un matraz aforado de 10 ml
que contenía 0,2 ml de arsenito de sodio M y 0,4 ml de acido sulfúrico 0,5 M; se
completó con agua destilada hasta 10 m1; un ml de esta solución se mezcló con 10 ml
de una solución de acido cromotrópico en ácido sulfúriCOy se midió la absorbe! oía
a 570 m/¿(/ en un espectrofotómetro Beckman D U.
Los espectros de resonancia magnética nuclear fueron determinados mediante
un espectrofotómetro Varian A-GOa 60 Mc. , . Para los desplazamientos quimicos
se usó la convención(S (ppm) relativo al tetrametilsilano 0l2,2-dimetil-2-silapentano
-5-su1fonato de sodio considerados como 0 ppm.
Los poderes rotatorios fueron determinados en un polari'metro O. C.Rudolph
and Sons modelo 70. La concentración se expresó en gramos de soluto por 100 ml
de solución.
Los microanális fueron efectuados por la Doctora Blanca Berinzaghi de
Deferrari en el Laboratorio de Microz..¡álisis de la Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales.
Los eSpectros U. V. se determinaron mediante un espectrofotómetro Zeiss
RPQ 20 C, en agua destilada.
El ácido nicotínico y la nicotinamida aislados en las reacciones de amonolisis
fueron identificados por el punto de fusión mezcla.
- 105
gloruro de nicotinilo
Se empleó la técnica descripta por Badgett y Woodward (1). En un balón de
tres bocas y de dos litros de ca acidad, provisto de refrigerante a reflufp con tubo
de cloruro de calcio, agitador con cierre de mercurio y ampolla de decantación, se
colocaron 192 g. de ácido nicotinico y se agregaron lentamente y agitando 510 ml de
cloruro de tionilo (purificado según Vogel (107)), enfriando a 0° durante tooo el
agregado. Se calentó a reflujo, en baño de agua, durante dos horas, manteniendo
continuamente la agitación mecánica. Después de diez minutos de calentamiento a
reflujo el ácido nicoti’nicose disolvió completamente y comenzó a cristalizar el
cloruro de nicotinilo como un sólido blanco. Se uestiló el exceso de cloruro de tionilo
a presión reducida y se agregaron 500 ml de benceno anhidro; despue‘s de enfriar
a temperatura ambiente se filtraron y lavaron los cristales con benceno anhidro.
Se secó en desecador a presión reducida en presencia de parafina. Se obtuvieron
224 g. (80 %) de clorhidrato del cloruro nicotinilo de p.f. 152-41:o(Charonnat y col.
(108) dan p.f. 155).
Penta-Onicotinil-D-glucosa (XCVIII)
Se empleó la tecnica descripta por Charonnat, Harispe y Chevillard (9). Se
disolvieron 224 g. de clorhidrato de cloruro de nicotinilo en 510 ml de cloroformo
exento de etanol y 200 ml de piridina anhidra, contenidos en un orlenmeyer de dos
litros. A la mezcla enfriar a temperatura ambiente se agregaron lentamente 30 g.
de glucosa bien pulverizada, manteniendo la temperatura por debajo de 40°; se agitó
durante dos horas hasta completar la disolución de la glucosa y se dejó a temperatura
ambiente durante cuatro horas. Se lavó dos veces con agua (290 ml cada vez), dos
veces con carbonato de sodio 10 9%(30" ml cada vez) y finalmente tres veces con agua
(200 ml cada vez). Se secó con sulfato de sodio anhidro, se filtró y evaporó a presión
reducida. Se obtuvo un jarabe que, secado en un desecador a presión reducida durante
48 hs. dió un sólido blanco, el cual se disolvió en 750 ml de etanol 60 % y se volcó
sobre 10 1. de agua-hielo. Después de doce horas se filtró el precipitado blanco
pulverulento, se lavó con etanol 60 % frio y se secó en desecador a presión reducida.
Se obtuvieron 116,5 g. de producto bruto (99SS)de p.f. 74-830, que recristalizaz’os
de 1,2 1. de etanol 30 %decolorando con carbón dieron 85 g. (72,6 %)de cristales
blancos de p. f. ( 186-80 que después de una nueva recristalización del mismo solvente
fundieron a 188-90. El producto puede ser recristalizado también dc acetona-éter (9).
Unamuestra recristalizada para análisis dió p. f. 189-900, 39+ 133°(c 0,24;
cloroformo). Análisis (muestra secada 115° y 1 mm de Hg sobre P205).
H 0 : ' : , 4 : : ,Calculado para 036 27 11N5 C 61,27, H 3 8 N 9 92
Encontrado C: 61,24 : H: 3,89 : N: 10,3!)
Charonnat y col. (9) dieron p.f. 169° y no indicaron poder rotatorio ni análisis
de carbono e hidrógeno.
Penta-O-nicotinil-D-manosa gxcrxz
A una solución dc 97 de clorhidrato de cloruro de nicotinilo en 106 ml de
piridina anhidra y 250 ml de clorotormo exento de alcohol, se agregaron 12,7 g. de
D-manosa pulverizada, manteniendo la temperatura entre -5Oy 0° y agitando mecani
camente durante cinco horas. Se dejó luego 14 hs. a 0o y 24 hs. a temperatura ambiente
Se lavó tres veces con agua (250 mi cada vez), dos veces con carbonato de sodio 10%
(150 ml cada vez) y luego tres veces con agua (250 ml cada vez). Se sacó con sulfato
de sodio anhidro, se filtró y se evaporó a presión reducida. El jarabe obtenido se
1ecó en deseacdor a presión reducida durante 48 hs. y se disolvió en 400 ml de
etanol 50 %, la solución se volcó en 8 1. de agua-hielo con lo que se separó un
producto blanco pul'rerulento que se filtró, 12.76con etanol 50 % fri'o y ".e secó en
-107
deseacdor a presión reducida; se obtuvieron 44 g. (88 ‘7c):le producto bruto de p.f.
40-500 que se disolvió en 60 ml de acetona caliente y se decloró con carbón. La solu
ción acetónica se diluyó lentamente y agitando con 120 ml de eter eti’lico caliente y se
dejó precipitar durante doce horas. Se obtuvieron 36,1 (72,5 ‘70de un producto
amorfo de p.f. de 129- 130oque después de tres purificaciones como la descripta
cristalizó en forma de agujas de p.f. 132-30 1235-.82,4°(c 1, 3; clorof01-mo-)
Análisis (muestra secada a 100Oy 1 mm de Hg sobre P2 05)
Calculado para C36 H27 0 N5 C: 61,27 ; H: 3,84; N: 9,9211
Encontrado C: 61,60; H: 3,64; N: 9,88
Penta- )-nicotinil-D-gal actosa 1C)
A una soluclón de 69, 8 g. de clorhidrato de cloruro de nicotinilo en 170 ml de
cloroformo exento de alcohol y 75 ml de piridina anhidra, se agregaron lentamente
9,3 g. de D-‘ralactosa pulverizada, manteniendo la temperatura entre -5o y O0y
agitando mecanicamente durante 5 hs. . Se dejó luego 14 "ns. a 0o y para completar
la disolución de la D-galactosa se agitó 3,5 hs. a temperatura ambiente, después de
lo cual se dejó 24 hs. a temperatura ambiente. Se lavó tres veces con agua (200 ml
cada vez), dos veces con carbonato de sodio 10 ‘7r(100 ml cada vez) y finalmente tres
veces con agua (200 ml cada vez). Se secó con sulfato de sodio anhidro, se filtró y
evaporó a presión reducida. El jarabe obtenido se secó en desecador a presión reduci
da durante 36 hs.; se disolvió en etanol caliente y se decoloró con carbón, luego se
volcó sobre 6 1. de agua-hielo obteniendose un precipitado pulvurento que se trató
con eter de petróleo (p.e. 700-800)caliente, se dejó enfriar a temperatura ambiente
se filtró, y se lavó con eter de petróleo frio, obteniéndose 32,5 g. (88 70)de un pro
ducto amorfo que después de tres tratamientos similares con eter de petróleo fundió
- 108
88-1100 : 1237+ 172°(c1.6 ; cloroformo). Se analizó una muestra secada a tempe
ratura ambiente y 10-3 mm de Hg
Análisis Calculado para C36 P127O11 N5 C: 61,27 ; H: 3,84; N: 9.92
Encontrado C: 60,81 ; H: 3,90 ; N: 10,16
Esta sustancia no pudo ser cristalizada ni aún después de una cromatografía en
columna de alúmina neutra Woelm, eluyendo con mezclas de metanol en benceno de
concentración creciente (0,5 - 15 %)..Por cromatografía en placa de alúmina neutra,
desarrollada con una mezcla de benceno-metanol 85:15 y revelada con ácido sulfúrico
concentrado, dió 2 manchas de Rf 0,52 y 0,58 que posiblemnnte correspcndan a los
anómeros y (5 .
Tetra-Oolintlnil-L-arabgigsa (CI)
A una solución de 90 g de clorhidrato de cloruro de nicotinilo en 90 ml de
piridina anhidra y 250 ml de cloroformo libre de etanol, se agregaron lentamente 12
g. de L-arabinosa pulverizada, manteniendo la temperatura entre -5° y 0° y agitando
mecanicamente durante 3 horas. Se dejó luego 12 hs. a 0o y 24 hs. a temperatura
ambiente. Se lavó tres veces con agua (150 ml cada vez), dos veces con solución de
carbonato de sodio al 10 % (100 ml cada vez) y tres veces con agua (150 ml cada vez).
Se secó con sulfato de sodio anhidro, se filtró y evaporó a presión reducida. El jara
be obtenido se secó en desecador a presión reducida durante 48 hr. y se disolvió
en 5 1. de etanol 13 % caliente; por enfriamiento a temperatura ambiente se separó
un producto de aspecto siruposo que se dejó a temperatura ambiente durante 24 hs.
y por raspado periódico se hizo friable. Se filtró y lavó con etanol 13 % frio. Se
obtuvieron 35 g. (76 %)de un producto blanco pulverulento de p.f. 88-950. Se recris
taiizó 1 g. de 500 ml de alcohol 10 % y se obtuvieron 8.00mg de cristales en forma
de agujas finas de p.f. 90-960, Lo(Lz)5+323° (c 1,1 ; cloroformo). Por posteriores
- 109
recristalizaciones del mismo solvente no cambió el p.f. . Análisis (muestra secada
a _60° y 1 mm de Hg sobre P2 05 ).
Calculada para C29 [-12209 N4 C: 61,05 ; H: 3,89 ; N: 9,82
Encontrado C: 60,95 ; H: 3,95; N: 9,50
Tetra-Owninctmll-D-xllosaÁCHL
A una solución de 80 g. de clorhidrato de cloruro de nicotinilo en 80 ml de piri
dina anhidra y 250 ml de cloroformo libre de etanol se agregaron lentamente 10 g.
de D-xilosa pulverizada, manteniendo la temperatura entre -5° y 0° y agitando meca
nicamente durante 3 hs. Se dejó luego 12 hs. a 0° y 24 hs. a temperatura ambiente.
Se lavó tres veces con agua (150 ml cada vez), dos veces con carbonato de sodio 10%
(100 ml cada vez) y nuevamente tres veces con agua (150 ml cada vez). Se secó con
sulfato de sodio anhidro, se filtró y se evaporC a presión reducida. El jarabe obtenido
se secó en desecador a presión reducida durante 48 hs. y se disolvió en 3,2 1. de
etanol 20 %hirvientejpor enfriamiento a temperatura ambiente cristalizaron 30 g.
(79 (lo)de cristales aciculares de p. f. 155-70 , Una nueva recristalización para análi
sis dió p.f. 157-80, + 15€0(C1,3 ; cloroformo).Análisis (muestra secada
a 100°y 1 mm Hg sobre P2 05).
Calculado para C29 1-122N4 09 C: 61,05 ; H: 3,89 ; N: 9,82
Encontrado C: 61,37 ; H: 4,20 ; N: 9,84 y
¿MONOLISIS DE PENTA-0-NICOTINIL-D-GLUCOSA (LVIII) CON AMONIACOAcuoso AL 25%.
Aislamiento de N-nicotinil-D-gluoofuranosilamina {CHI}
Se suspendieron 81,7 g. de penta-O-nicotinil-D-glucosa de p.f. 187-9o en
2,025 1. de amoniacoa acuoso al 25 ‘Z-y se agitó la mezcla hasta disolución completa
- 110
(6 hs.). Después de 24 hs. se evaporó el solvente a pre-sión reducida y temperatura
menor de 60°. El jarabe asf obtenido se secó en desecador a presión reducida, se
maceró con 2J ml de acetato de etilo y se secó a presión reducida, repitiendo el
tratamie nto tres veces. Se obtuvo un sólido amorfo que se extrajo dos veces con
acetato de etilo frio (150 ml cada vez) y ocho veces con acetato de etilo hirviente
(250 ml cada vez), malaxando el residuo fundido durante la extracción en caliente
para eliminar la nicotinamida. Quedó un jarabe que después de secado en desecador
a presión reducida pesó 37,4 g. y del cual, por agregado de 300 ml de metanol se
separaron 5, 3 g, (16 %)de N-nicotinil-D-glucofuranosilamina de p.f. 176-7" (d), que
cristalizó de metanol-agua 8:1 en placas rectangulares de p.f. 176-7o (d). Una mues
tra recristalizada tres veces del mismo solvente fundióa la misma temperatura.
[CL] 2DG+38° (c 0,5; agua).
Análisis (muestra secada a 100° y 1 mm de Hg sobre P2 05)
Calculado para C12 H16 N2 06: C: 50,70; H: 5,67 ; N: 9,85
Encontrado: C: 50,30 ; H: 5,40 ; N: 9,60
Aislamiento de 1,1-bisgnlcotinamidoj-l-desoxi-D-glucitol (CIVL
Por evaporación a presión reducida de las aguas madres de la separación de
la N-nicotinil-D-glucofuranosilamina se obtuvo un jarabe que una vez secado en
desecador al vació pesó 47,5 g. . Este jarabe se cromatografió en una columna de
celulosa de 4,5 x 90 cm eluyendo con el solvente A. Se recogieron 30 fracc‘ones de
100 ml cada una, se evaporó el solvente a presión reducida, el residuo se tomó con
etanol caliente y se cromatografió en papel cada fracción. De las fracciones 7-12
cristalizaron 1,25 g. de nicotinamida de p.f. 115-7o que después de recristalizada
de cloroformo y de benceno fundió a 130.-2o '
—111
De las fracciones ,13-22cristalizaron 8,36 g. de ácido nicotfnico de p.f. 225
-7° que se recristalizó de agua y dió p.f. 230-2Oy no presentó depresión su p.f. mezcla
con ácido nicotfnico puro.
Las aguas madres de cristalización del ácido nicoti'nico se llevaron a sequedad
por evaporación a presión reducida y se obtuvieron 22,8 g. de un jarabe que por cro
matografi’a sobre papel con solvente C, reveló la presencia de nicotinamida y dos
sustancias más de Rf. 0,2 y 0,4 con el reactivo F; se recromatografió en una colum
na de celulosa de 4,5 x 90 cm eluyendo con el solvente C y se recogieron 36 fraccio
nes de 100 ml cada una. De las fracciones 22-25, evaporadas a sequedad y tomadas
con etanol caliente, cristalizaron 1,8 g. de' 1, l-br's(nicotinamido)-1-dcsoxi-D-glu
-citol de p.f. 1225-70(3, 8 %), que recristalizado de etanol dió agujas de p.f. 188-90,
“¿TÍ? (c0,6; agua)Rf. o 2..D
Análisis (muestra secada a 115° y 1 mm de Hg sobre P2 05)
Calculado para 018 H N 0 C: 53,19 ; H: 5,46 ; N: 13,7922 4 7 2
Encontrado : C: 53,06 ; H: 5,25 ; N: 14,16
Aislamiento de 2--gD-arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D-eritro-2, 3,4-trihidroxibutil)
-pirazina {XC}
De las fracciones 23-27 de la primera cromatografía en columna cristalizaron
1, 35 g. de un producto de p.f. 155-60o que por cromatografía sobre papel cor. solven
te A, reveló con el reactivo F la presencia de dos sustancias de Rf. 0,14 y 0,08.
Esta mezcla se recromatografió en una columna de celulosa de 2,6 x 59 cm, eluyendo
con el solvente A ; se recogieron 60 fracciones de 25 ml cada una que se evaporaron
a presión reducida, se tomaron con etanol caliente y se cromatografiaron sobre papel.
De las fracciones 36‘42 cristalizaron 0,550 g. (3, 2 94)de agujas de p.f. 166-70, Rf.
-112
0,14, que recristalizadas etanol fundierona 166-70,¿3110o (c 1,0 ; agua).
Esta sustancia no se reveló sobre papel con el reactivo G, lo cual indicó su naturaleza
no reductora.
Análisis (muestra secada a 110o y 1 mm de Hg sobre P2. 05)
Calculado para C 0 C: 47,36 ; H: 6,63; N: 9,2112 H20 N2 7 ’
Encontrado C: 47,51 ; H: 6,50 ; N: 9,20
De las fracciones 43-60 de esta columna se obtuvieron 490 mg. de una mezcla de los
productos originales.
Se lavó la columna de la primera separación cromatográfica con 2 1. de meta
nol y por último con 3 .1. de agua. Después de cvaporados estos solventes de lavado
se obtuvieron residuos de 0,9 g. y 1,6 g. respectivamente que, por cromatografía
sobre papel dieron muchas difusas en la zona del origen, indicando suncaracter de
melanoidinas.
Conel fin de obtener mayores cantidades de 2-(D-_arabin9-tetrahidroxibutil)
—6-(D-gr_i_t¿9-2,3,4-1rihidroxibutil)-pirazina se llevó a cabo una nueva amonolisis
de la penta-0-nicotinil-D-glucosa (81.7 g.). En este caso se procedió como en la
experiencia original hasta la etapa de separación de la N-nicotinil-D-gl'lcofuranosila
-mina; las aguas madres se llevaron a sequedad por evaporación a presión reducida
y los 47 g. de jarabe asi’obtenidos se cromatografiaron en una columna de celulosa
de 4,5 x 90 cm, eluyendo con e} solvente B (se empleó este eluyente en lugar del A
para obtener la sustancia deseada en una sola operación) y se recogieron 58 fracciones
de 100 ml cada una. De las fracciones 38-48, evaporadas a sequedad y tomadas con
etanol caliente, :ristalizaron 1,31 g- (7,6 %)de 2-(D-aiïbi_nc_>-tetrahidroxibutil)—6
-(D—eritro-2,3,tl-trihidroxi-butil)-pirazina cromatograficamente pura de p. f. 166-7o2,0
[q]6no° (c1,0; agua)
- 113
2, 3, 5, 6-Tetra-0-acetil-N-nicotinil-D-glucofuranosilamina {CV}
Se suspendieron 0,200 g. de N-nicotinil-D-glucofuranosilamina en 2 ml de una
mezcla 1:1 de anhidrido acético y piridina anhidra y se calentó en baño de agua hir
viente hasta la disolución (20 minutos). Después de 24 hs. a temperatura ambiente
se evaporó hasta sequedad en desecador a presión reducida, con lo que se obtuvieron
0, 310 g. (97 %)de 2, 3,5,6-tetra-0-acetil-N-nicotinil-D—glucofuranosilamina de p.f.
127-90, que cristalizaron de agua como cristales prismáticos de p.f. 129-300,[cito
+390 (c 0,7 ; cloroformo).
Análisis (muestra secada a 100° y 1 mm de Hg sobre P205)
Calculado para 020 ¡{28 N2 o C: 53,09 ; H: 5,35 ; N: 6,1910 ’
Encontrado C: 52,88 ; H: 5,17 ; N: 6,38
Oxidación de la N-nicotinil-D-glucofuranosilarrina {CHI}con metagegodato de sodio
Se oxidaron 0,01902 g. de N-nicotinil-D-glucofuranosilamina con 5 ml de meta
peryodato de sodio 0, 1 My los resultados obtenidos figuran en tabla no.9
Tabla no.9
T IO4Na HCOOH HZCOmoles/mol de (CIII) '
15' 0,9 -- 1,0
30' 1,0 —— 1,1
1h. 1,0 -- 1,0
2h. 1,2 0,06
5 h. 1,9 0,3 1,0
19 h. 3,4 1,2
29 h. 4,0 1,8
44h.30' 4,8 2,5 1,0
-114
El consumo de dos moles de metaperyodato durante las primeras cinco horas, con
escasa producción du ácido fórmico y la formación de un mol de formaldehído, demos
traron la estructura furanósisa de este compuesto.
Penta-O-acetil-ll1-bisgnicctinamido)-1-desoxi-D-ngVI)
Se suspendieron 0,090 g. de 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi -D-glucitol en l m1
de una mezcla de 1:1 de anhídrido acético y piridina anhidra y se :alentó en baño de
agua hirviente hasta disolución. Después de 24 hs. a temperatura ambiente se evapo
ró hasta sequedad en desecador a presión reducida, con lo que se obtuvieron 0,120 g.
(88%)de penta-O-acetil-l, 1-bis(nicotinamido)--1-desoxi-D-g’v:itol de p. f. 163-4o
que se recristalizaron de agua, obteniéndose cristales aciculares dep.f. 164-5°,(\_0():0
-2 )° (c 0,95 ; cloroformo).
Análisis (muestra secada a 100" y 1 mm de Hg sobre P205)
Calculado paz-¿1.C28H32N4012: C: 54,54 ; H: 5,23; N: 9,09
Encontrado : C: 54,54 ; H: 5,50 ; N: 9.30
Oxidación de 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-glucitol (CIV)con metaperyodato desodio
Se oxidaron 0,0202 g. de 1,l-bis(nicotinamido)-1-desox1-D-glucitol con 7 ml
de metaperyodato 0, 1 M. Los resultados de la oxidación figuran en la Tabla no. 10
Tabla no. 10
T IO4Na HCOOH H2COmoles/mol de (CIV) '
30' 3,8 2,9 1,0
1 h. 4,0 2,9 1,0
2 ha 4.o 2,9 1,0
El consumo de 4 moles de metaperyodato con producción de 3 moles de ácido fórmico
y 1 mol de formaldehído indicó una estructura de cadena abierta para esta sustancia.
Demostración de la estructura de la 2 D-arabino—tetrahidroxibutil-6- D-eritro
-2J 3,4-trihid roxibutil)-pirazina (XC).
EsEectro U.V. de (XC) Amax. 274 m/4/(¿8900). Fujii y col. (79) (81) determinaron
los espectros U. V. de la fructosazina (LXXVI)y de la tagatosazina (LXXXVIII),encon
trando un Amax. 274 nyM
Esgectro de R.M.N. de (XC)(D20), standard'D.S.S.
L señal integración
8, 67 singulete 1HC3 y C5 (aromáticos)
8,52 singulete 1H
5 , 20 singulete 1H C1 I
3,82 multiplete SH Cza, C2" , C3" C3" , C40. C4"
3,11 multiplete 2H metileno de Cl"
Oxidación de (XC) con metapegodato de sodio
Se oxidaron 0,0122 g. de (XC) con 7 ml de metaperyodatod de sodio 0,1 M
siguiendo la técnica general. Los resultados de la oxidación figuran en la t abla no. 11
Tabla no. 11
T temp. IO4Na HCOOH H2COmol/mol de (XC)
15' 0° 4,9 2,7 2,030' " 4,9 2,7 2.o1 h " 4,9 2,7 2,02 h " 5,2 2,8 2,05 h " 5,2 2,87 h 20O 5,3 3,09 h " 6,0 3,111 h " 6,1 3,1 2,026 h " 6,5 3,233h " 6,6 3,757 h " 7,0 3,9 2,077 h " 7 o 3 o 2 on e
- 116
El consumo de 5 moles de metaperyodato de sodio, aompañado de la formación
de 3 moles de ácido fórmico y 2 moles de formaldehído coincide con la existencia de
dos grupos alcohólicos primarios, acompañados por dos alcoholes secundarios en
una cadena lateral y tres en la otra. Finalmente el consumo de metaperyodato se
elevó a 7 moles y la formación de ácido fórmico a 4 moles, manteniendose constante
(2 moles) la cantidad de formaldehído; estos valores corresponderfan a la etapa de
hidroxilación de un metileno activado para dar un og-hidroxialdehido y posterior
oxidación de'éste como se indica en cl esquema no. Zóde la pag. 31 .
¿(1do 2,6-pirazindicarboxflico {CVIQ
Se adaptó la técnica descripta por Kuhny col. (80) para oxidar la desoxi
fructosazina al ácido 2,5-pirazindicarboxi'lico. Se agregaron 2,0 g. de hidróxido de
sodio a una solución de 1,215 g. de (XC) en 50 ml de agua oxigenada al 6%. Cuando
disminuyó el desprendimiento de burbujas (45 minutos), se calentó paulatinamente
hasta 800 en baño de agua, se agregaron 3 ml de perhidvol y se mantuvo el calenta
miento a esa temperatura hasta reacción de Fehling negativa (1 hora). Una vez
enfriado a temperatura ambiente se acidificó con ácido clorhídrico concentrado hasta
pH 3 y se dejó en reposo durante la noche. Por enfriamiento a 0o y raspado de las
paredes del recipiente se separó un precipitado amorfo que se filtró y lavó con agua
helada. Se obtuvieron 0,308 g. de un compuesto infusible a 350°. Este producto se
disolvió en 5,5 ml de agua caliente, se decloró con carbón y se acidificó con ácido
clorhídrico concentrado hasta pH 1. Por enfriamiento a 0o cristalizaron agujas
prismáticas que se filtraron y lavaron con agua helada, obteniendose 0,208 g. (31%)
del ácido 2,6-pirazindicarboxi’lico de p.f. 224-50 que se recristalizó de agua sin
variar el p.f. . Su espectro U.V. presentó un >max. 274 m/t (fi 9200). Por reacción
-117—
con ión Fe++ desarrolló un color rojo-violácco, característico de piridinas y pira
zinas con grupos carboinOS en posición “(9 3). Mager y Berends (92) dieron p.f.
224-50. Análisis (muestra secada a 1 mm de Hg sobre P205)
Calculado para C6H4N201 : C: 42,86 ; H: 2,40 ; N: 16,67
Encontrado z C: 42,66 ; H: 2,43 ; N: 16,75
2, G-dicarbometoxipirazina (CVIII)
A una suspensión de 0,031 de ácido 2,6-pirazindicarboxflico anhidro en 5
ml de eter a 0Ose agregó una solución de 0, 180 g. de diazometano en 8 ml de eter
a la misma temperatura. Se mantuvo en la heladera durante la noche y luqu se dejá
evaporar el eter. Por sublimación del residuo sólido a 90-100o y 0,01 mm de Hg se
obtuvieron 0,0296 g. (91%)de 2,6-dicarbometoxipirazina de p.f. 124-50. Se recris
talizó de agua decolorando con carbón y dió p.f. 126-70. Análisis (muestra secada
a 1 mm de Hg sobre P205)
Calculado para C8 H8 N2 01,}: C: 48,98 ; H: 4,11 ; N: 14,28
Encontrado C: 48,83 ; H: 4,00 ; N: 14,45
(Mager y Berenda (92) dieron un p.f. 119-200). La 2, 3--:!icarbometoxipirazina funde
a 56O(94)y la 2,5-dicarbometoxipirazina tiene un p.f. 169-70o (95).
2-(D—arabino-tetraacetoxibutil)-6-(D-e ritro-2 , 3,4-triacetoxibutil)-pirazina (CIX)
Se suspendieron 0,150 de (XC)en 1,5 ml de una mezcla 1:1 de anhídrido
acético y piridina anhidra y se calentó en baño de agua hasta disolución (20 minutos)
DeSpués de 24 horas a temperatura ambiente se llevó a sequedad en desecador a
presión reducida, obteniendose 0,220 g. (75%)de producto bruto de p.f. 140-10. Se
recristalizó de agua y dió p.f. 141-2C,>[Más-8° (c, 0°,73cloroformo). Análisis(Muestra
secada a 1000 y 1 mm de H3;sobre P205)
- 118
Calculado para C26 ¡{34 N2 014: C: 52,17 ; H: 5,73 ; N: 4,68
Encontrado : C: 52, 48 ; H: 5,62 -,N: 4,58
Espectro de R.M.N. deGCIX)(CDC13), standard T.M.S.
S señal no.protones posición
8,42 singulete 2 C3 y C5
6 , 17 doblete 1 C1 ,
5 , 75 multiplete 1 C2 —
5,40 " 3 C2" , C34 C3"
4,33 " ¿i metllenos C41 C4"
3,20 doblete 2 metileno C1"
1,96-2,256 picos 21 metilos de acetatos
Determinación del peso molecular de {CDQ
Se empleó el método de Rast, utilizando alcanfor (k=40,8) como solvente y un
termómetro con un error de Í 0, 1‘:
P.M. calculado para C26 ¡134 N2 014-: 598,54
1o determinación: se emplearon 0,00150 g. de (CDí)y 0,02851 g. de alcanfor, obser
vándose unbt de 3,40 ; P.M. 630i 40.
2° determinación: se emplearon 0,00140 g. de (CIX)y 0,02995 g. de alcanfor, obser
vándose unAt de 3,10 ; P.M. 615 Ï 40.
Desoxlfructosazina ó 2-gD-arablno-tetrahid roxlbutll)-S-jD-eritro-Z, 3, 4-t11hjdroxibu
-tll)-plrazlna (LXXXIX)
Este compuesto se sintetlzó según la técnica descripta por Kuhny col. (80),
con el fin de comparar sus propiedades físicas y químicas con las que presentó la
2-(D-arablno-tetrahldroxibutil)-6-(D-eritro-2 , 3,4-trihidroxibutil)-pirazlna formada
- 119
en las amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa y penta-O-nicotinil-D-manosa.
La glucosamlna empleada en la sintesis de este compuesto se obtuvo a partir
del clorhidrato de glucosamina con dietilaminn en etanol absoluto según la técnica
de Breuer (109).
Se disolvieron 5 g. de glucosamina en 50 ml de ácido acético glacial, se calen
tó en baño de agua hirvi ente durante 30 minutos y se filtro. El filtrado se evaporó a
presión reducida , el residuo obtenido se trató con agua repitiéndose la evaporación
hasta eliminar el ácido acético y se disolvió en 25 ml de piridina caliente. Por enfria
miento y raspado de la pared del recipiente comenzó la cristalización . Después de
12 hs. a 0° se filtro y lavó con piridina fri'a y finalmente con metanol frío. Se obtu
vieron 2, 1 g. (49%) de 2-(D-arabino—tetrahidroxibutil)—-5—(D——oritro—2,3.4-tr1hidroxi
butil)-pirazina de p.f. 157-90 que se rccristalizó dos veces de etanol y dió p.f.
159-600,[o(]:;-8810 (c 0,7 ; agua) ; (Kuhn y col. (80) dan p.f. 161-20, [Cab-780 (C 0,6
agua).
Espectro U.V.: A max. 276 m/u- (s, 8800)
Espectro de R.M.N. de (LXXXIX) (D20), standard 13.8.
s no. de protones posición
8,80 single-te 1 1
8,62 " 1 É C3 y C6 del anillo pirazi’nico
5 , 22 " 1 C1 ,
3,85 8 C24 2" ; 03,3" , C44"
3, 10 multiplete 2 metilo-no de C1"
Qxidación de (LXXXIX)con metaperyodato sodio
Seoxidaron 0, 0137 de 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-5-(D-eritro-Q, 3,4
-trihidroxibutil)-pirazina con 7 ml de mctaperyodato de sodio 0, 1 M, siguiendo la
-120
técnica general. Los resultados de la oxidación figuran en la tabla no. 12.
Tabla no. 12
T t IO4Na HCOOH HZCOmoles/mol de (LXXXIX)
20' 0o 5,8 3.1 2.0
60' " 5,9 3,3 2,0
2 h " 6,3 3,4 2,0
3,5 h 20o 6,7 3,8 2.o
5 h " 6,8 3,8 2,0
19 h " 7,0 4,0 2,0
El consumo de 7 moles de metaperyodato de sodio, acompañado de la formación
de 4 moles de ácido fórmico y 2 moles de formaldehído coincide con los resultados
finales de la oxidación de (XC)(pag.115) y es susceptible de una interpretación simi
lar a la indicada en el esquema no. 2fde la página.8! .
- 121
AMONOLISIS DE PENTA-O-NICOTINIL-D-MANOSA (XCIX) CON AMONIACO ACUOSO
AL25%
Aislamiento de 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-manltol (qa
En 1,25 1. de amoniaco acuoso al 25 % se suspendieron y se agltaron hasta
disolución (3,5 hs.) 50 g. de penta-O-nicotinil-D-manosa de p.f. 130-20. Después
de 24 hs. a temperatura ambiente se evamro el agua a presión reducida y temperatura
menor de 600; el jarabe residual se secó en desecador a presión reducida, se maceró
con 20 ml de acetato de etilo y se secó a presión reducida repitiéndose el tratamiento
tres veces. Se obtuvo un sólido amorfo que se extrajo dos veces con acetato de etilo
fri'o (100 ml cada vez) y luego siete veces con acetato (le etilo hirviente (350 ml cada
vez), malaxando el residuo fundido durante la extracción. El residuo, después de
secado en desecador a presión reducida, pesó 46,0 g. ; se recrlstalizó de butanol
decolorando con carbón y se lavaron los cristales con etanol frio; se obtuvo 5, 0 g.
de 1,1-bis(nicotinamido)—1-desoxi—D-manitolde p.f. ISS-9° ; las aguas madres se
enfriaron a 0o y se obtuvieron 1,5 g. más de (CX)de p.f. 180-50. Ambas fracciones
se recristalizaron de etanol, obteniéndose (CX)como cristales aciculares de p.f.
191-2o , [dilo-4° (c 1,1 ; agua) como se describe en la pag. 122se aislaron 0,51 g.
mas de (CX). Rendimiento total 24,2 Análsis (muestra secada a 110oy 0,001 mm
de Hg.)
Calculado para 018 H22 N4 07.112 0 : C: 50,94 ; H: 5,72 ; N: 13,20
Encontrado C: 51,00 ; H: 5,94 ; N: 12,82
Aislamiento de 2—(D—arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D-eritro-2, 344-tr1hidroxibuti11
epirazina {XC}.
Las aguas madres butanólicas de la cristalización ..el 1,1-bis(nicotinamido)
-1-desoxi-D-manitol se concentraron a presión reducida hasta un tercio de su volú
- 122
men inicial y por posterior enfriamiento cristalizaron 11,8 de ácido nicotínico de
p.f. 228-300. Las aguas madres de esta cristalización se llevaron a sequedad por
evaporación a presión reducida obteniendose 17,0 g. de un jarabe que sc cromatogra
fió en una columna de celulosa de 92 x 4,5 cm ; eluyendo con el solvente B se reco
gieron 88 fracciones de 100 ml cada una y luego 22 fracciones del mismo volúmen
eluyendo cor. el solvente D. Se evaporó el solvente de cada fracción a presión reduci
da, el residuo se tomó con etanol caliente y luego se cromatografió en papel. De las
fracciones 13 a 16 (10,3 g.) cristalizaron 2,5 g. de nicotinamida de p.f. 118-20o que
se recristalizó de benceno y dió p.f. 130-1o .
De las fracciones 18-20 (1, 3 g.) cristalizaron 0,510 g. de 1,1-bis(nicotinamido)
-1-desoxi-D-manitol de p.f. 190-10.
De las fracccion es 21-—38(2, 2 g.) cristalizaron 0,6 g. de ácido nicotínico de
p.f. 228-300.
De las fracciones 44-47 (0,91 g.) cristalizaron 0,41 g. (3,8 %)de 2-(D-arabino
-tetrahidroxibutil)-6-(D-eritro-2,3,4-trihidroxibutil)-pirazinade p.f. 165-60,
-110o (1,1 ; agua), Rf 0,14 en cromatografía sobre papel con áolvente A (revelado
con el reactivo F). Todas sus propiedades coincidieron exactamente con las encon
tradas para el compuesto (XC) aislado en la amonolisis de la penta-O-nicotinil—D
-'xlucosa y no presentó depresión el punto de fusión mezcla con una muestra auténtica
de (XC)proveniente de la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa.
Por último se lavó la columna con 2,5 1. de metanol y 2 1. de agua destilada
con lo que se obtuvieron residuos de O,8 y 0,6 g. respectivamente, formados por
mezclas de compuestos fuertemente coloreados que en cromatografía sobre papel
corrían cerca del origen y probablemente se trata de una mezcla de productos poli
mérico s .
Penta-O-acetil-ll 1-bis(nicotinamido)—l-desoxi-D-manitol (CX41)
Suspendieron 0,20 2;. de 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-manitol en 1,5 ml
de una mezcla 1:1 de anhídrido acético y piridina anhldra y se calentó en baño de agua
hirviente hasta disolución (5 minutos). Después de 24 hs. se llevó a sequedad a tem
peratura ambiente en deseca-ïbr a presión reducida, el jarabe resultante se cristali
zó de benceno, obteniéndose cristales blancos de p.f. 202-30. Se recristalizó de
benceno y se obtuvo (CXI)de p.f. 204-50, que no varió por nuevas recristalizaciones,
LDK 24° (c 1,0 ; cloroformo)
Análisis (muestra secada a 110oy 0,01 mm de Hg)
Calculado para C28 H32 N2 012 : C: 54,54 : H: 5,23 ; N: 9,09
Encontrado C: 54,78 ; H: 5,50; N: 8,’97
Oxidaciónde 1,1-bisgnicotinamidg-1-desoxi-D-manitol (CX)con metaperyodato de
Z Se oxidaron 0,0202 g. de 1, 1-bis(nicotinamido)-1-desoxi—D-manitol con 7 ml
de metaperyodato de sodio 0,1 M.
’I_‘abla no. 13
T IO4Na HCOOH HZCOmoles/mol de (CX)
30' 3,9 2,9 0,9
1 h. 4,0 3,0 1,0
5 h. 4,0 3,0 1,0
Los resultados que figuran en la tabla no. 13 indican un consumo de 4 moles de
metaperyodato de sodio con formación de 3 moles de ácido fórmlco y 1 mol de for
maldehído, lo que corresponde a una cadena abierta de 6 carbonos con 4 Mdroxilos
secundarios y uno primario vecinos.
-124
AMONOLISISDE PENTA-O-NICOTINIL-D-GALACTOM CON¿MONIACOACUOSO
AL 25 %
Aislamientode 1,1-bMtinamido)-1-desoxi-D-galactitol (CXII)
En 1,77 1. de amoni'aco acuoso al 25 ‘70se suspendieron y se agitaron hasta
disolución(2 horas) 70,57 g. de penta-O-nicotinil—D-galactosade 1720. Des
pués de 24 hs. a temperatura ambiente se evaporó el agua a presión reducida y tem
peratura menor de 60o ; el jarabe obtenido se secó en desecador al vacio sobre ácido
sulfúrico, se maceró con 20 ml de acetato de etilo y se secó al vaci’orepitiéndose
este tratamiento tres veces. Se obtuvo un sólido amorfo que se extrajo dos veces
con acetato de etilo fri'o (150 ml cada vez) y luego siete veces con acetato de etilo
hirviente (250 ml cada vez), dejando un jarabe que una vez secado en desecador a
presión reducida pesó 63,9 g. ; se tomó con 200 ml de metanol caliente y al enfriar
a temperatura ambiente cristalizaron 3,1 g. de 1, 1-bis(nicotinamic‘.o)-1-desoxi-D
-galactitol de p.f. 176-80. Concentrando las aguas madres hasta la mitad del volu
men inicial y enfriando a 00 se obtuvieron 1, 3 g. de (CXII)p.f. 176-80. Las aguas
madres metanólicas se concentraron a presión reducida hasta consistencia de jarabe
del cual, por disolución en butanol caliente y decolorando con carbón se obtuvieron
3.8g. (CXII)de p.f. 174-80. Ins productos cristalizados de metanol y butanol
se recristalizaron por separaïïo en metanol, obteniendo en ambos casos cristales"J a
de p.f. 180-20, [5K];+7,4° (c 1,2 ; agua) que no dieron depresión del p.f. mezcla
dos entre si y ambos presentaron el mismo Rf en cromatografía sobre papel. Como
se describe en la pag. 1'26 se aislaron 0,7 g. más de (CXII). Rendimiento tota110,6g.
(28%).
- 125
Análisis (muestra secada a 110Óy 0,001 mm de Hg)
Calculado para C18 H N4 07 : C: 53,19 ; H: 5,41 ; N: 13,7922
Encontrado : C: 52,93 ; H: 5,74 ; N: 13,80
Aislamiento de N-nicotinil-D-zalactofuranosilamina CXIII
Las aguas madres butanólicas de la cristalización del 1,1-bis (nicotinamido)-1
¿lesoxi-D-galactitol se llevaron a sequedad a presión reducida y el residuo se disol
vió en etanol caliente; por enfriamiento a 0o cristalizaron 6,A g- de ácido nicoti‘nico
de p.f. 224-5o que se recristalizó de agua y dió p.f. 230-20. El etanol madre de la
separacion del ácido nicotinico :e llevó a sequedad , obteniendo 30,0 g. de un jarabe
que se cromatografió en una columna de celulosa de 90 x 4,5 cm. Se eluyó primero
con cl solvente B ( fracciones 1-54), luego con cl solvente C (fracciones 55-75) y por
último con el solvente D ( fracciones 76-88), recogiendose en cada caso fracciones
100 ml. Se evaporó el solvente a presión reducida, se tomó el residuo con etanol
caliente y cada fracción se cromatografió en papel. De las fracciones 14-20 se obtu
vieron 10,5 de nicotinamicïade p.f. 122-5o que se rccristalizó de benceno y dió
p.f. 130-10.
De las fracciones 31-54 (6,23 g.) cristalizaron 1,57 a. de 1,1-bis(nicotinamido)
-1-c‘.esoxi-D-galactitolde p.f. 180-20. De las fracciones 55-82 se obtuvieron 3,5
de un jarabe muy oscuro del cual no se pudo obtener ningún producto cristalino y por
cromatografía en papel presentó manchas difusas en la zona cercana al origen. Final
mente se lavó la columna 2 1. de metanol y 3 1. de agua, que por evaporación del
solventedieron jarabes las mismas caracteristicas cromatográficas que las frac
ci'on 65-82.
- 125
De las fracciones 21-30 se obtuvieron 5,8 g. de un jarabe que por cromatografía
en papel con solvente B y revelado con el reactivo F presentó una mancha nicotinami
da, otra de 1, 1-bis(nicotinamido)-1-dcsoxi-D-galactitol (Rf 0,37) y una tercera
correspondiente a una sustancia dc Ef 3,50. Este jarabe se recromatografió en una
columna de celulosa de 83 x 4,5 cm. , eluyendo con el solvente B y recogiendo 42
fracciones de 50 ml cada una; se evaporó el solvente a presión reducida, se t mó
el residuo con etanol caliente y cada fracción se cromatografiá en papel. De las
fracciones 14-28 (2,08 g.) cristalizaron 0,3 g. de ácido nicotínico de p.f. 228-30O
y las aguas madres acusaron la presencia de nicotinamida por cromatografía en papel.
De las fracciones 19-25 (1,1 5.) cristalizaron 0, 98 7;. (1,4%) de N-nicotfnil-D-galac
-tofuranosilamina de p.f. 165-7”, que recristalizada de etanol absoluto dió p.f.o
166-7“, [ 0('_]:;+ 180 (c 0,44 ; agua).
Análisis (muestra secada a 100” y 1 mm de Hg sobre P205)
Calculaclo para C11 HI4 N2 05 : C: 50,70 ; H: 5,67 ; N: 9,85
Encontrado : C: 50,93 ; H: 5,93 ; N: 9,61
De las fracciones 26-31 se obtuvieron 1,17 g. de un jarabe que por cromatografía
en papel dió manchas correspodientes a una mezcla N-nicotinil-D-glucofuranosi
-lamina y 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-galactitol. De las fracciones 32-36 (1,275.)
cristalizaron 0,7 de 1,1-bis(n1c0tinamid'))—1-desoxi-D-galactitol de p.f. 180-10.
Finalmente se lavó la columna con 1,5 1. de metanol y dos 1. de agua obteniendose
0, 3 de un jarabe formado por varios productos siendo el 1,1-bis(nicotinamido)
-1-clesoxi-D-galactitol el componente principal (identificado por cromatografía en
papel).
-127
Benta-O-acetil-l , 1-big(n_icotinamido)-l-desoxi-D-gz'lactit/ol (CXIV)
Se suspendieron 0,30 g. de 1,1-bis(nicotinamido)-l-desoxi-D-galactitol en 3 ml
de una mezcla 1:1 de anhídrido acético y piridina anhidra y se calentó en baño de
agua hirviente hasta disolución. Después de 24 horas a temperatura ambiente se
evaporó la solución hasta sequedad en desecador a presión reducida con lo que se
obtuvo un residuo que pesó 0, 36 g. (80%). Por cristalización de benceno dió cristales
aciculares de p. f. 110-40, que se mantuvo constante después de varias recristalizao
ciones, [Mg-30° (c 0,6 ; cloroformo).
Análisis (muestra secada a 60Oy 0, 001 mm de Hg)
Calculado para C28 1-132N4 0 C: 54,54 ; H: 5,23 ; N: 9,0912 ’
Encontrado : C: 54,58 ; H: 5,50 ; N: 9,30
Oxidación de 1,1-bisgnicotinamido)-1-dcsoxi-D-galactitol (CXII)con metajeryodato
de sodio
Se oxidaron 0,0202 de 1,1-bis(nicotinamido)-1—desoxi-D-galactitol con 7 ml
de metaperyodato de sodio 0,1 M de acuerdo con la técnica general. Los resultados
de la oxidación figuran en la tabla no. 14
Ïabla no. 14
T IO4N9. HCOOH HZCOmol/mol de (CXII)
30' 4,0 3,0 0,9
1 h. 4,1 3,0 1,0
5 h. 4,1 3,0 1,0
El consumo de 4 moles de metaperyodato , la producción de 3 moles de ácido fórmico
y de uno de formaldehido, indicó la estructura de cadena abierta para este compuesto.
- 128
Oxidación de N-nicotinil-D-ríalactofuranosflamina con metagegodato de sodio
Se oxidaron 0,0155 g. de N-nicotinil-D-galactofuranosllamina con 5 ml de meta
peryodab 0,1 M. Los resultados de la oxidación figuran en la tabla no. 15
{abla no. 15
T 104Na HCOOH HZCOmoles/mol (CXlII)
20' 2,1 0,0 1,0
1 h. 2,6 0,1 1,0
2,5 h. 3,0 0,4 1,0
5 h. 3,5 0,7 1,0
17,5 h. 5,1 2.0 1,0
24 h. 5,4 2,2 1,0
El consumo inicial de dos moles de metaperyodato , sin formación de ácido fórmlco
y al producción de un mol de formaldehído, coinciden con los resultados esperados
para un anillo furanósico.
-129
ÉMONOLISIS DE TETRA-O-NICOTINIL-L-A RABINO FA (_CI)CON AMONIAC0 ACUOSO
AL 25 %
Aislamientode 1, 1-bisgnicotinamM-1-desoxi-L-arabfitol (CXV)
Se agitaron 35 g. dc tetra-O-nicotinil-L-arabinosa de p.f. 90-60 con 1, 1 1. de
amoniaco acuoso al 25 % hasta disolución, Después de 24 horas a temperatura ambiente
se evaporó el agua a presión reducida y temperatura menor dc 600. El jarabe obtc
nido se secó en desccador a presion reducida; se maccró con 10 ml de acetato de
etilo y se secó a presión reducida, repitiendo este tratamiento tres veces con acetato
de etilo fri'o (-00 ml cada vez) y por último 6 veces con acetato de etilo hirviente
(2'50ml cada vez). Quedó un jarabe que después d : secado pesó 29,8 g. y a partir
del cual se obtuvieron, por cristalización de isopropanol, 5,9 z. de 1,1-bis(nicotina
-mido)—1-desoxi—L-arabinitol dc p. f. 195-99, cl cual se recristalizó de etanol dando
p.f. 210-20; después de una recristalizaclón de etanol-agua 5:1 fundió a 231-232Oy7.9
no se observaron nuevos ascensos del p.f. por posteriores rccristalizaciones, LOQD
-9,70 (c 0,5 ; agua) como sc describe en la pag. 130 sc aislaron 0,4 g. más de (CYV)
Rendimiento total 6, 3 g. (28 %).
Análisis (muestra secada a 110o y 1 mm de Hg;sobre P205)
Calculado para C17 H20 N4 O6 : C: 54,25 : H: 5,35 ; N: 14,89
Encontrado C: 54,33 ; H: 5,17 ; N: 14,66
Aislamiento de N-nicotinil-L-aragiosilamina (CXVI)
Por concentración de las aguas madres isopropanólicas de la cristalización de
1, 1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-L-arabinltol, hasta la mitad do].volumen inicial l
cristalizaron 3,7 g. de ácido nicotínico dc p.f. 225-300, el cual se cristalizó de
agua y dió p.f. 230-3o ; las aguas madres sc cvaporaron a presión reducida y el
- 130
residuo obtenido se secó en dosecador al vaci'o dando 12,0 .3. de un jarabe que se
cromatografió en una columna de celulosa de 4,5 x 90 cm, recogiendo 40 fracciones
de 100 m1 cada una eluyendo con el solvente B y luego 20 fracciones del mismo volu
men eluyendo con el solvente D. Se evaporó el solvente a presión reducida, se tomó
el residuo con etanol caliente y cada fracción se cromatografió en papel. De las
fracciones 13-15 cristalizaron 2,85 g. de nicotinamida de p.f. 129-300.
De las fracciones 16-18 se obtuvieron 3,0 g. de una jarabe que por cromatogra
fi'a en papel dió una mancha de Ff 0,6 (nicotinamida) y otra correspondiente a una
sustancia de Rf 0,41 (solvente B, revelado con el reactivo F).
De las fracciones 19-23 (2,6 g.) cristalizaron 0,49 g. (3,15 %)de N-nicotinil
-L-arabinc furanosilamina de p.f. ZOO-1°que recristalizada tres veces de etanol no
cambió el p.f., [dJ;O-7,6° (c 0,75 ; agua)Rf 0,41.
Análisis (muestra secada a 110° y 1 mm de Hg sobre P205)
N0Calculaoo para CHI-I14 2 5 ; C: 51,96 ; H: 5,55 ; N: 11,02
Ener ntrado C: 51,76 ; H: 5,59 ; N: 10,84
las fracciones 24-30recristalizaron 0,4 g. de 1,1-bis(nicotinamido)-1
desoxi-L-arabinitol de p.f. 230-1”, m 0,29 (solvente B)
De las fracciones 31-35 (1,4 g.) cristalizaron 0,6 g. de ácido nicotinico de p.f.
230-20. De las restantes fracciones, 36-60, se obtuvieron 1,05 g. de un jarabe que
por cromatografía en papel dió manchas difusas en la zona del origen.
Se lavó la columna con 1 1. de metanol y 2 1. de agua, obteniendose 0,35 g.
de un jarabe de las mismas caracteristicas cromatográficas que el de las fracciones
36-60.
-131
Tetra-O-acetil-lg1-bisgnicotinamier1-desoxi-L-arabflnlfix VII)
Se suspendieron 0,20 de 1,1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-L-arabinitol en
1,5 ml de una mezcla 1:1 de anhídrido acético y piridina anhidra y se calentó en
baño de agua hirviente hasta disolución (20 minutos). Después de 24 horas a tempe
ratura ambiente se evaporñ hasta sequedad en desecador a presión reducida obtenien
dose unjarabe quepor cristalizaciónde bencenodió agujasde p.f. 136-70,
-60° (c 1,3 ; agua).
Análisis (muestra secada a. 100° y 1 mm de Hg sobre P205)
Calculado para C25 H28 N4 010; C: 55,14 ; H: 5,18; N: 10,29
Encontrado : C: 54,83 ; H: 5,23 ; N: 10,38
Oxidaciónde 1,1-bisgnicotinamid'y-1-desoxi-L-arabirgtol (CXV)con metagegodato
de sodio
Se oxidaron 0,0188 g. de 1,1-bis(niC')tinamido)-1—desoxi—L-arabinitol con 5 ml
de metaperyodato de sodio 0, 1 M siguiendo la técnica habitual. Los resultados obte
nidos figuran en 1a tabla no. 16
Tabla no. 16
t 10(¿Na HCOOH H2COmoles/mol de (CXV)
00' 3,0 1,9 1.o
1 h. 3,0 1.9 1.0
6 h. 3,0 1,9 0,9
El consun o de tres moles de metaperyodato con formación de 2 moles de ácido
fórmico y 1 mol de formaldehido corresponde a una estructura de cadena abierta
para este compuesto.
-132
2, 3, 5-Tri-O-acetil-N-nicotinil-L-arabinofuranosilamina (CXVIII)
Se suspendieron 0,15 g. de N-nicotinil-L-arabinofuranosilamina en 2 mi de
una mezcla 1:1 de anhidrido acético y piridina anhidra y se calentó en baño de agua
hirviente hasta disolución (5 minutos). Después de 24 horas a temperatura ambiente
se evapof'o hasta sequedad en desecador a presión reducida, obteniéndose un jarabe
que se lavó tres veces con eter de petróleo 60-70o hirviente y después secado a 80o25
y 0,001 mm de Hgpresentó un —34°(c 1,1 ; cloroformo)D
Analisis (muestra secada a 80° y 0,001 mm de Hg)
Calculado para C17 ng N2 0 C: 53,82 ; H: 5,05 ; N: 7,398 2
Encontrado : C: 53,58 ; H: 5,39 ; N: 7,55
Oxidación de N-nicotinil-L-arabinofuranosilamlna con metagegodato de sodiode (CXVI)
En un matraz aforado de 10 m1, termostatizado a 0° y siguiendo la técnica
habitual, se oxidaron 0,0127 g. de N-niCOtinil-L-arabinofuranosilamina con 3 ml
de metaperyodato de sodio 0, 1 M. Los resultados figuran enl la tabla no. 17
Tabla no. 17
t T 104Na HCOOH H2COmoles/mol de (CXVI)
15' 0o 0,1 0,0 0,0
30' " 0,2 0,0
1 h. " 0,3
3 h. " 0,6
5,5 h. " 0,9
7,5 h. " 1,0 0,0 0,0
22 h. " 1,0
27h. 200 1,01 0,0 0,0
-133-.
El consumo de 1 mol de metaperyodato de sodio a las 7 horas de oxidación, sin
producción de ácidotótmico, valores que se mantuvieron después de elevar la
temperatura a 20°, coinciden 00.1los esperados para un anillo furanósico.
- 134
¿XMONOLISISDE TEEAÉNICOTINIL-D-XILOSA (CIILCON AMONIACOACUOEQ
AL 25 %
Aislamiento de 1!1-bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-xilit_ol (CXIX)
Se agitaron 32 g. de tetra-O-nicotinil-D-xilosa de p.f. 155-7o con 1 1. de amo
niaco acuoso al 25 % hasta disolución. Después de 24 horas a temperatura ambiente
se evaporó el agua a presión reducida ty temperatura menor de 60°. El jarabe obte
nido se secó en desecador a presión reducida, se maceró con acetato de etilo y se
secó a presión reducida, repitiéndose este tratamiento tres veces. Se extrajo luego
dos veces con acetato de etilo frio (50 ml cada vez) y por último 7 veces con acetato
de etilo hirviente (150 ml cada vez). El residuo después de secado en desecador a
presión reducida pesó 25,2 g. . Por cristalización de isopropanol se separaron 1,6 g.
de un sólido amorfo de color pardo que cromatografiado en papel y revelado con el
reactivo F presentó una mancha difusa en la zona del origen. La solución isopropa
nóñica restante se concentró hasta la mitad de su volumen a presión reducida y por
enfriamiento a 0o cristalizaron 1,6 g. de ácido nicotfnico de p.f. 220-5o que se
recristalizó de agua y dió p.f. 230-20. El isopropanol madre se evaporó a presión
reducida hasta sequedad, obteniéndose 18,9 g. de un jarabe, el cual se cromatogra
fió en una columna de celulosa de 4,5 x 90 cm. y eluyendo con el solvente B se
recogieron 40 fracciones de 100 ml cada una; se evaporó el solvente a presión redu
cida, se tomó el residuo con etanol caliente y se cromatografió en papel cada frac
ción. De las fracciones 18-22 (3,6 55;)cristalizaron 2,78 g. (13,2%)de 1,1-bis(ni
cotinamido)-1-desoxi-D—xilitol(leang. 202-50 que se recristalizó tres veces de2
metanol y dió p.f. 211-20, [Gap-4° (c 0,72 ; agua). Rf 0,39 (solvente B)
Análisis (muestra secada a 110o y 1 mm de Hg sobre P205)
- 135
Calculado para C H N4 017 20 C: 54,25 ; H: 5,23 ; N: 14,896 :
Encontrado : C: 54,20 ; H: 5,35 ; N: 14,72
De las fracciones 13-17 (10,1 gr.) cristalizaron 3,5 g. de ácido nicoti’nicode
p.f. 228-300 ; las aguas madres se llevaron a sequedad por evaporación a presión
reducida, obteniendos< 7,4 g. de un jarabe que por cromatografía en papel presentó
tres manchas de Rf 0,59 (nicotinamida), 0,47 y 0,39 con solvente B; el jarabe se
extrajo 7 veces con acetato de etilo hirviente (40 ml cada vez) para eliminar la
nicotinamida. El residuo se secó‘en desecador a presión reducida, quedando 2, 3 g.
de un jarabe que, con el fin de separar el producto de Rf 0,47 , se recromatografió
en una columna de celulosa de 4,5 x 64 cm y se eluyó con el solvente E recogiendo 40
fracciones de 50 ml cada una con lo que fué posible obtener fracciones cromatogra
ficamente puras ni productos cristalinos.
De las fracciones 24-30 de la primera cromatografía (2,3 ,3.) cristalizaron 0,9 g.
de ácido nicoti’nicode p.f. 230-1o ; las aguas madres se llevaron a sequedad por
evaporación a presión reducida obteniendo 1,2 g. de un jarabe que por cromatogra
fi’aen papel presentó una mancha no reductora dc Rf 0,35 (solvente D) revelable con
el reactivo F y no revelable con el reactivo G, pero no se pudo obtener ningún pro
ducto cristalino de este grupo de fracciones.
De las fracciones 30-40 se obtuvieron 0,9 g. de un jarabe que por cromatografía
en papel presentó manchas difusas en la zona cercana al origen. Se lavó la columna
con 1 1. de metanol y por último con 2 1. de agua y_al evaporar los li’quidos de lava
do se obtuvieron 0,8 g. de un jarabe que presentó las mismas características cro
matográficas que el de las fracciones 30-40.
- 136
Tetra-O-a_cetil-1 , 1-bis(nicotinamido)-1-dosoxi-D-xilg_ol (CXX)
Se suspendieron 0,2 g. de 1,1—bis(nicotinamido)-1-desoxi-D-xilitol en 1,5 ml
de una mezcla 1:1 de anhídrido acético y piridina anhidra y se calentó en baño de
agua hirviente hasta disolución (5 minutos). Después de 24‘horas a temperatura
ambiente se llevó a sequedad.por evaporación cn desecador a presión reducida,
obteniéndose un jarabe que se lavó tres veces con eter de petróleo 60-700 hirviente
y que presentó una única mancha de Rf 0, 12 por cromeatografl'a en placa delgada de2 .
silica gel, cluyendocon benceno-metano]9-1 —35o(c 1,0 ; cloroformo)
Análisis (muestra secada en navecilla a 80o y 0,001 mm de Hg)
Calculado para C25 H28 N4 010 z C: 55,14 ; H: 5,18 ; N: 10,29
Encontrado C: 55,08 ; H: 5,39 ; N: 10,30
Qxidación de lll-bis; nicotinamido);1-desoxi-D-xilitol (CXIX)con metaperyodato
de sodio
Se oxidaron 0, 0263 g. (le 1, 1-bis(nicotinamido)—1-cÏesoxi-D-xilitol con 5 ml
de metaperyodato de sodio 0,1 M siguiendo la técnica habitual. Los resultados
figuran en la tabla no. 18
Tabla no. 18
T IO4Na HCOOH H2COmoles/mol de (CXIX)
30' 2,9 1,8 1.o
1 h. 3,1 2,0 1,1
6 h. 3,1 2,0 1,1
El consumo de 3 moles de metaperyodato de sodio con formación de 2 moles de
ácido fórmico y un mol de formaldchido, corresponden a una estructura de cadena
abierta de cinco átomos de carbono con tres hidmxilos secundarios y uno primario
vecinos.
-137
FESUMEN
1) Seáectuó una revisión de las publicaciones sobre la sintesis de ésteres nicoti’nicos
de polialcoholes y de monosacáridos. Las sintesis publicadas tuvieron, en general,
como objetivo el estudio de las propiedades farmacológicas de dichos ésteres.
2) Se analizaron los distintos aspectos estudiados hasta el presente sobre la reacción
del amoniaco con acetatos y benzoatos de monosacáridos, con formación de 1, 1-bis
(acilamido)-1-desoxi—alditolesy N-acil-glicasilaminas.
3) Se hizo una revisión de las publicaciones sobre las transformaciones que sufren
los azúcares libres en medio amoniacal y en particular sobre aquellas relaciona/l":- son
la formación de compuestos heteroci'clicos: pirazinas e imidazoles sustituidos.
4) Se llevó a cabo la sintesis de la penta-O=nicotinil-D-glucosa (XCVIII)por tratamiento
de la D-glucosa con una mezcla de clorhidrato de cloruro de nicotinilo y piridina en
medio clorofórmico, obteniendo 72,6 % de (XCVIII)pura y de punto de fusión superior
al publicado en la literatura (8). Utilizando el misrro método que en el caso anterior
se preparó, con un rendimiento del 88%, la penta-O-nicotinil-D-galactosa (C) como
un sólido amorfo de + 133° ; este producto habi’asido descripto como un jarabe
por Strong y col. (9) quienes no indicaron constantes físicas.
5) Se sintetizó la penta-O-nicotinil-D-manosa (XCIY)(rend. 72,5 %), la tetra-O-nico
-tinil-—L-arabinosa (CI) (Rand. 76 %)y la tetra-O-nicotinil-D-xilosa (CII) (Rend. 79%),
compuestos que no han sido descriptos en la literatura.
6) Se estudió la reacción de amonolisis, con amoniaco acuoso al 25 %. de los ésteres
nicotfnicos sintetizados; el producto de mayor rendimiento de cada reacción se aisló
por cristalización, mientras que las demás sustancias fueron separadas por croma
tografía en columna de oelu‘osa. Se sintetizaron además los derivados acetilados de
los productos de amonolisis.
-138—
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucosa se aisló 16 %de N-nicotinil
-D-glucofuranosilamina (CHI), 3,8 ‘Z’cde 1, 1-bis (nicotinamido)-l-desoxi-D-glucitol
(CIV)y 7,6 7€de 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6—(D¡M-2, 3,4-trihidroxibutil)
pirazina (XC).
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-mano sa se obtuvo 22,5 ‘70de 1, l-bis
(nicotinamido)-1—desoxi-D-manitol (CX)y 3,8 %dc 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6
(D-m-Z, 3,4-trihidroxibutil)-pirazina(XC).
De la amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-galactosa se aisló 28 %de 1, l-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-D-galactitol (CXII)y 1,4 %de N-nicotinil-D-galactofuranosi
lamina (CXIU).
De la amonolisis de la tetra-O-nicotinil-L-arabinosa se aisló 26 %de 1, 1-bis
(nicotinamido)-1-desoxi-L-arabinitol (CXV)y 3, 15 ‘ïcde N-nicotinil-L-arabinofurano
silamina (CXVI).
De la amomlisis de la tetra-O-nicotinil-D-xilosa se aisló, por cromatografía en
columna de celulosa, 13,2 ‘7/rde 1,1-bis(nicotinam1do)-1-desoxi-D-xilitol (CXIY).
7) Las estructuras de cadena abierta de los 1, 1-bis (nicotinamido)-1-desoxi-alditoles
y la naturaleza de los ciclos de las N-nicotinil-glicofuranosilaminas se determinó por
oxidación ccn ¿netapcryodato de sodio, discutiendo las posibles etapas de sobreoxidación
de estas últimas.
8) La estructura dc la 2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-S-(D-M—2, 3.4-trihidroxibutil)
-pirazina (XC),aislada de las amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-glucoSay de la
penta-O-nicotinil-D-manosa, se demostró estableciendo la ubicación de los sustituyentes
en el anillo pirazi’nico por oxidación con agua oxigenada con lo que se obtuvo el ácido
2,6-pirazindicarboxflico (CV'II),que se identificó por su punto de fusión y mediant
—139—
la preparación de su ester metïlico (C‘VIII)por tratamiento con diazometano. El número
y la ubicación de los grupos hidroxilo en las cadenas laterales se determinó por oxida
ción con metaperyodato de sodio y por su espectro de R. M.N. , que resultó análogo
al de su isómero, 1a 2-(D-arabino -tetrahidroxigutil)-5-(D-e¿ritrg;-2, 3,4-trihidroxibu
ti1)-pirazina , cuya estructura ya había sido demostrada por otro camino por Kuhny
col. (80). Se preparó el derivado heptacetilado de (XC), cuyo espectro de R:-M-.-N:
confirmó la estructura propuesta.
9) Se discutieron las posibles reacciones que podrían conducir a la formación de la
2-(D-arabino-tetrahidroxibutil)-6-(D-_esitp—2, 3, 4-trihidroxibutil)npirazina (XC)en la
reacción de amonolisis de la penta-O-nicotinil-D-g1ucosa y de la penta-O-nicotinil-D
-manosa.
10) Se discutieron los resultados obtenidos comparándolos Conlos publicados para las
reacciones de amonolisis de benzoatos de monosacáridos y se llegó a la conclusión
que el grupo nicotinilo favoreceri’a la formación de nicotinamida, lo cual reduciría =.:-f
número de grupos acilo disponibles para la migración intramolecular 0-9 N.
-- 140 —
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INTRODUCCIONESTEBES NICOTINICOS DE POHIALCOHOLES Y IHONOSACARIDOS . . . . . 2
LA REACCIONDEL AMONIACC ACILDEBIV/‘COS1:3
RAEONOSACARIDOS
A.- Formación de 1, 1-bis (acilamido)-1-desoxi-alditoles por
amonolisis de esteres dc monosacáridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,. . 4
B. - Migración intramolecular 0->N . . . . . . . . . . . .
Mecanismo de la formación de 1,1-bis (acilamido)-1-desoxi
alditoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8
N-acilglicosilaminas.... ........... .... 23
C.- 1'-¡.=.ígraciónintramolecular C --'O de grupos benzoilo . . . . . . . . . . . . 34
D . - transesterificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1’.CCION PEL ¿MONIA CO SOBRE ïIEBATOS DE CAFBONO . . . . . . . . . . . 43
Isomerización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Zeshid‘ratacióny transposiciones intramolecul ares, formación
dedesoxiosonas. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44
¡.-1cïolización-desaldolización .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._. . . .. . . . . . . . . . 47
Formación de compuestosheterocfclicos . . . . . .. . . . .. .. . .. ..... 47
Formacióndcimidazoles 50Formacióndepirazinas 59
Aplicaciones de la reacción del amoni‘acocon hidratos de
carbono..... .... ......... .... 67
agLEESCFIT-CION NUESTRAS S3"PSFIENCIAS E INTEFPFETACION p
DE LOSFESULTAEOS .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 68
Síntesis de ésteres nicotïnicos de monosacáridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Amonolisis de los ésteres nicotïnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Demostración de las estructuras 6.3los 1.1-bis (nicotinamido)
l-desoxi-alditoles y N-nicotinil-glicosilaminas por oxidación
conmetaperyodatodesodio.................. 75Demostración de la estructura de la 2(D-arabino-tetrahidroxibutil)
5-(D-eritro-2, 3,4-trihidroxi‘out il)- pirazina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
La formación de la 2-(D—arabino-tetrahidroxibutil)—6-(i -eritro—
2, '3,4-trihidroxibutil)—pirazina en la reacción de amonolisis de la
penta-O-nicotinil-D-=glucosa y de la penta-O-nicotinil-D-manosa . . . . . 93
Efecto del grupo nicotinilo cn la reacción dc amonolisis . . . . . . . . . . . . . . . . 99
La formación de ácido nicotïnico en la reacción de amonolisis . . . . . . . . . . 102
PAP-TE¿EXPERIMENTAL-n“.... ..........ácido2,6-pirazindicarbox1’lico . . . . . . . . . . . . . ........116
clorurodenicotinilo...... ......... .... ......105
2, S-dicarbometoxipirazina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
1, 1-bis (nicotinamído)—1—desoxi-L-arabinitol
aislamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..129
acetilación.................... . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..131
oxidación con metaperyodato de sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
1, l-bis (nicotinamido)-1-dcsoxi-D-galactitol
aislamiento........................... .. .. .... .. .. ........124acetilación........oxidaciónconmetaperyodatodesodio
pag.
1, l-bis (nicotinamido)—1-desoxi-Z-fá'ucitolaislamiento .... 110acetilación.............................. 114oxidaciónconmetaperyodatodesodio 114
1, l-bis (nicotinamido)-1-desoxi-D—manítolaislamiento .... 121acetilación...... .... .......... .......123oxidaciónconmetaperyodatodesodio . . . . . . . . . . 123
1, l-bis (nicotinamido)-l-desoxi-E -xilitol
aislamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .....134
acetilación.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 136
oxidación con metaperyodato de sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
N-nicotinil- L-arabinofuranosilaminaaislamiento ........ 129acetilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..132
oxidaciónconmetaperyodatodcsodioN—nicotiníl—D-galactofuranosilamina
aislamiento........... ..... ............125oxidaciónconmetaperyodatodesodio
N-nicotinil-D-glucofuranosilamina
aislamiento....... ........ ....... ......109acetilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..11'3
oxidación con metapcryodato de sodio ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3 '52°;s::.:-‘:.
penta-C-nicotinil-D-galacto sa .... 107amonolisis 124
penta-O-nicotinil-D-glucosa
síntesis.......................... 105amonolisis......................... 109
penta-O-nicotinil-D-manosasíntesis....amonolisis......... .........
2-(D-arabino-tetraacetoxibutil)-6-(D-eritro—2 , 3,4-triacétoxi
butil)—pirazinasíntesis.....espectrodeR.M.N. ......................90,118pesomoiecular............... .....
2-(3 -ara’oi_no-tetrahidroxibutil)—5-—(D—eritro-2, 3, 4-trihidroxi
butil)—pirazina
síntesis........... ............... ......118
espectrodeR.M.N. ....................86,119espectroU.V............. ....119oxidación con metaperyodato de sodio . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .119
2-(D-arabino-tetrahidroxibuti1)-6—(D-eritro—2, 3,4-trihidroxi
butíl)-pirazina
aislamiento............................. 121acetilación................................. .......117
. U. .4 o =o a a Ioa . z. . ¡,{o .: l.1' . un .'< H o. l'a . ' .I. . l .1..n I1 n 0'. .¡a ... o o 0.a
Pag demostracióndelaestructura....................................115
RQMJN.OICIOICOOÓO.IÍOÁOOOI.‘OOOOIIIUOI'...'0'..85,115
espectroU.V............................oxidaciónconmetaperyodatodesodio
tetra-O-nicotinil-L-arabino sa
o.nouoaoooaa.¡o00IIoIoaooctu...utonioooo-ooooooooo-osoloe
.......-.oo.-.....o..........u..o.......-oo...-o.o.129tetra-O-nicotinil-D-xilo sa
...109síntesis.................................noo-ouocoolovoosocoloool¡osito-ooonoltosoooaoon¡0.134
IOOI'UOIIIOOOIOIOVOIOIIOOOIOOOOOO.CIIOOOIOIOIOIIOIoiiotla']
REFERENCIASBIBLIOGRAFÏCÁS..................................140
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