UNIVERSIDAD DE COLIMAFacultad de Ciencias QumicasQumico Farmacutico Bilogo

Practica No. 7FORMACIN DE CUMARINAS: OBTENCIN DE 7-HIDROXI-4-METILCUMARINAIntegrantes: LUIS ALBERTO VEGA VILCHIS Jesica Profesor:Doc.4B

11 de mayo del 2015 Coquimatln, ColimaOBJETIVO:a) Efectuar la reaccin de Pechmann-Duisberg con la condensacin de compuestos 1,3-dicarbonlicos y fenoles en presencia de un catalizador cido. b) Preparar -metilumbeliferona segn la reaccin de Pechmann-Duisberg.c) Revisar la importancia biolgica y farmacutica de las cumarinas

INTRODUCCIN:Lacumarinason compuestos qumicos orgnicos pertenecientes a la familia de las benzopironas, cuyo nombre segn la IUPAC es 2H-cromen-2-ona. En su estado normal (estndar) se caracteriza por una estructura cristalina e incolora. A este esqueleto se le pueden adicionar diferentes residuos formando la familia de las cumarinas.Las cumarinas son compuestos heterociclos constituidos por un anillo bencnico fusionado a un anillo lactnico de seis miembros.Sobre esta estructura que se origina biosintticamente por la lactonizacin del anillo cumarinico (2-hidroxi-z-cinmico), se dispone a sustituyentes de distinta naturaleza qumica lo que da lugar a cumarinas sencillas y complejas.Prcticamente todas las cumarinas, a excepcin de la cumarina propiamente dicha, poseen un sustituyente hidroxlico en posicin 7 ya sea libre, como sucede en la umbeliferona.Las cumarinas se encuentran distribuidas de manera natural en las plantas medicinales.

INTERESES BIOLGICOS:Su rol en las plantas parece ser de defensa, dndole propiedades de rechazo a la alimentacin (en ingls antifeedant), antimicrobiana, captadora de radiacin UV e inhibidora de la germinacin. La mejor propiedad conocida de las cumarinas indirectamente demuestra su rol en la defensa de las plantas. La ingesta de cumarinas de plantas como el trbol puede causar hemorragias internas en mamferos. Este descubrimiento llev al desarrollo del raticida Warfarin (R) y el uso de compuestos relacionados para tratar y prevenir la apopleja.El compuesto fotosintetizante 8-MOP u 8-metoxipsoraleno, presente en las hojas de Heracleum mantegazzianum, puede causar fotofitodermititis al contacto con la piel y exposicin subsiguiente a los rayos UV-A del sol. Una forma comparable de dermatitis inducida por cumarina puede ocurrir durante la manipulacin del apio.El Psoralen es ahora usado exitosamente en varios desrdenes de la piel (eccemas, psoriasis) a travs de una combinacin de ingesta oral con exposicin a radiacin UV-A. En la familia de las cumarinas encontramos furanocumarinas lineales como el psolareno, furanocumarinas angulares como la angelicina, piranocumarinas como el seselin en ingls, y cumarinas pirona-sustituidas.DERIVADOS DE CUMARINAS:La cumarina y sus derivados son considerados fenilpropanoides. Algunos de estos derivados naturales incluyen a laumbeliferona(7-hidroxicumarina), la esculetina(6,7dihidroxicumarina), elherniarin(7-methoxicumarina), lospsoralenosy laimperatorina.TOXICIDAD:La cumarina es moderadamente txica para el hgado y los riones, con un Dosis Letal MediaLD50de 275 mg/kg, es baja comparada con otros compuestos similares. Aunque slo es peligrosa en algunos casos para los humanos, la cumarina es hepatotxica para ratas (menor en ratones). Los roedores lo metabolizan a 3,4-cumarina epxido, un compuesto txico inestable que debido a un metabolismo posterior podra explicar la posibilidad de causar cncer de hgado en ratas y tumores de pulmn en ratones.Los humanos la metabolizan a 7-hidroxicumarina, un compuesto menos txico. El Instituto de Evaluacin de Riesgos de Alemania ha establecido una ingesta diaria tolerable (TDI) de 0.1 mg de cumarina por kg de peso del individuo. Adems, se advierte que si este valor se sobrepasa puntualmente no presenta un peligro para la salud.12Por ejemplo, una persona de 60 kg de peso podra tomar alrededor de 6.0 mg de cumarina. La Administracin de Seguridad y Salud Ocupacional Estadounidense considera que la cumarina no se deba clasificar como cancergena para humanos.

MARCO TEORICO:MTODOS GENERALES DE PREPARACIN DE CUMARINAS:La cumarina se puede preparar en el laboratorio mediante laReaccin de Perkinentre aldehdo saliclicoyanhdrido actico. LaCondensacin de Pechmannes otra de las formas de sintetizar la cumarina y sus derivados.Reaccin de perkin:Lareaccin de Perkines unareaccin orgnicadesarrollada en 1878 por el qumico ingls sirWilliam Henry Perkinque es muy utilizada para sintetizar derivados delcido cinmico, por ejemplo cidos aromticos ,-insaturados por unacondensacin aldlicade benzaldehdosy unanhdrido carboxlicoen la presencia de una sal alcalina del cido.

Varios estudios se han reportado. La reaccin delcido fenilacticoy elbenzaldehdocontrietilaminayanhdrido acticoacido -fenilcinmicoes un ejemplo representativo de esta reaccin.Mecanismo de reaccin:

El mecanismo expuesto no es universalmente aceptado; hay una versin que postula una descarboxilacin sin transferencia del grupo actico.

Condensacin de pechmann:Lacondensacin de Pechmannes un mtodo de sntesis de cumarinas a partir de un fenol y un cido carboxlico o ster que contenga un grupo -carbonilo. La condensacin se lleva a cabo bajo condiciones cidas.La reaccin fue descubierta por el qumico alemn Hans von Pechmann.

Con fenoles muy activos, tales como resorcinol, la reaccin puede llevarse a cabo bajo condiciones mucho ms suaves.

Para cumarinas no sustituidas en la posicin 4, el mtodo requiere el uso de cido formil actico (semialdehdo malnico) o de un ster. El cido formilactico no es disponible comercialmente debido a su inestabilidad, pero puede ser sintetizado in situ a partir decido mlicoycido sulfricoa temperaturas mayores a 100C. Una vez que se forma, el cido formilactico da la condensacin de Pechmann. Esto proporciona una va til para la sntesis de laumbeliferona, una cumarina natural que se utiliza en cosmticos como filtro UV:

Fundamento qumico de la reaccin de Pechmann-Duisberg:La sntesis de Von Pechmann, es probablemente la ms utilizada para las cumarinas, aunque tambin es posible obtener cromonas, esta consiste en calentar un fenol con un beta-cetoester en cido sulfrico concentrado. En esta sntesis, un ster cumarnico puede ser el intermediario.

Se obtienen mejores resultados cuando el fenol posee grupos activadores. La cumarina misma puede obtenerse, con rendimiento muy bajo, a partir del fenol y acido mlico en cido sulfrico, una combinacin que produce acido beta-formil-actico.

Importancia de las cumarinas:a) La cumarina es un aromatizante b) Tienen propiedades vitamnicas, disminuyen la permeabilidad capilar y aumentan la resistencia de las paredes de capilares (protegen la fragilidad capilar y actan como tnico venoso) c) Las furanocumarinas son fotosensibilizadoras de la pield) Las piranocumarinas tienen accin antiespasmdica y vasodilatadora de coronariase) Algunos tienen propiedades sedantes, como la angelicina f) Pueden tener propiedades hipnticas g) Propiedades estrognicas h) Accin antiinflamatoria i) Accin antibacteriana j) Accin hipotrmica k) Accin analgsica l) Accin anticoagulante m) Reconocimiento de algunas drogas (mana, solanacaeas midriaticas, castao de indiasReactividad de reactivos y productos:Resorcinol:El resorcinol comparte muchas caractersticas con elfenol. Se desprotona con facilidad. Sin embargo es mucho ms importante la forma dicetotautomrica. As conanhidruro acticose formansterescon los gruposhidroximientras que conhidroxilaminase forman dioximascon la forma diceto.

El resorcinol reacciona conamalgamadesodiohidrogenndose para dar ciclohexan-1,3-diona.

Tambin reacciona con acetoacetato de etilo en medio cido, obtenindose la -metilumbeliferona (7-hidroxi-4-metilcumarina).Acetoacetato de etilo:Se utiliza a menudo en lasntesis del ster acetoactico, reaccin similar a la delmalonato de dietiloen lasntesis malnicao la condensacin de Knoevenagel. Los protones alfa a los grupos carbonilo son cidos, y el carbanin resultante puede someterse a una sustitucin nuclefila. Unadescarboxilacintrmica posterior tambin es posible.El acetoacetato de etilo est sujeto a latautomera ceto-enlica:

Similar al comportamiento de laacetilacetona, el enolato del acetoacetato de etilo tambin puede servir como un ligando bidentado. Por ejemplo, forma complejos de coordinacin prpuras con sales de hierro (III):El acetoacetato de etilo tambin se puede reducir a acetato de 3-hidroxibutirato.cido clorhdrico:Sus vapores son irritantes a los ojos y membranas mucosas. Es soluble en agua, desprendindose calor. Es corrosivo de metales y tejidos. Productos de descomposicin de este compuesto: cloruro de hidrgeno. Reacciona con la mayora de metales desprendiendo hidrgeno. Con agentes oxidantes como perxido de hidrgeno, cido selnico y pentxido de vanadio, genera cloro, el cual es muy peligroso. Se ha informado de reacciones violentas entre este cido y los siguientes compuestos: -permanganato de potasio o sodio y en contacto con tetranitruro de tetraselenio.-1,1-difluoroetileno. -Aleaciones de aluminio-titanio. -cido sulfurico.

Bibliografa: Paquette, L. A. Fundamentos de Qumica Heterocclica, Editorial Limusa. Mxico 1987. Acheson R. M. Qumica Heterocclica, Editorial Publicaciones cultural S.A. Mxico 1981. Helkamp, G. K. and H.W. Johnson, Selected Experiments in Organic Chemistry, 2a edicin, Freeman and Co., San Francisco, U.S.A., 1989.