Cumarinas estratégicamente sustituidas: diseño, síntesis y evaluación de actividad óptica no lineal

Abstract

Este trabajo se enfoca en la síntesis de compuestos orgánicos con núcleo base de cumarina (12a-k, 13a-c, 14a-g 15a-b) capaces de emitir actividad Óptica No Lineal (ONL) y su evaluación mediante la técnica de anillos de auto-difracción, de los resultados obtenidos se destaca la actividad de los compuestos 12c, 12d, 13a-c 14b,d,e,f. En estos grupos la actividad ONL emitida aumenta en el orden: 12 < 13 < 14. Lo cual se puede explicar de acuerdo a la construcción de las moléculas en su estructura general. En el núcleo de cumarina se tiene una sustitución en la posición 3 para 12a-k un grupo indolizina sustituido con diferentes grupos funcionales, en 13a-c se expande el sistema conjugado generando el grupo imidazo[1,2a]pirimidinilo, mientras que para 14a-f se adiciona un grupo electroatractor especifico formilo en la posición 11 de las indolizina. La mayor actividad observada en los compuestos 14a-f se atribuye a la menor energía involucrada, con respecto a las demás moléculas, que permite un mejor comportamiento como sistemas π-deslocalizados y un mayor número de anillos de auto-difracción, traduciéndose como una mayor actividad ONL. En la síntesis se obtuvieron resultados satisfactorios con rendimientos de buenos a excelentes utilizando como fuente principal de energía un microondas. Los compuestos de 3-acetilcumarinas 10a-c se sintetizaron mediante una reacción de condensación de Knoevenagel entre los salicilaldehidos y acetoacetato de etilo con rendimientos de 85 a 93%. Una alfa-halogenación de los compuestos 10a-c permitió realizar una reacción de Tchichibabin entre los compuestos 11a-c y diversos heterociclos que contienen un sustituyente amino adyacente a un nitrógeno para generar los compuestos 12a-j en rendimientos de 43 a 98%. Los compuestos 13a-c se sintetizaron mediante una reacción tándem de cicloadición [8πs+2πs] entre 12a,c,j y un precursor de bencino con rendimientos de 25 a 40%. Para los compuestos 14a-g se realizó una formilación de Vilsmeier Haack con rendimientos de 49 a 97%. Finalmente se realiza un estudio con los compuestos 14b y 14e para tratar de encontrar las mejores condiciones para sintetizar los derivados 15a y 15b implementó una condensación tipo Knoevenagel con Malononitrilo.