síntesis de complejos derivados de evaluación in vitro de
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Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad
antimicrobiana
Néstor Julián Bello Vieda
Universidad de los Andes
Facultad de Ciencias, Departamento de Química
Bogotá, Colombia
2015
Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad
antimicrobiana
Néstor Julián Bello Vieda
Tesis de maestría presentada como requisito parcial para optar al título de:
Magíster en Ciencias - Química
Director:
Dr. John Hurtado Belalcázar
Grupo de Investigación:
Grupo de Investigación en Química Inorgánica, Catálisis y Bioinorgánica (GUIQUICB)
Universidad de los Andes
Facultad de Ciencias, Departamento de Química
Bogotá, Colombia
2015
“Intenta no volverte un hombre de éxito,
sino volverte un hombre de valor”
Albert Einstein
Agradecimientos
A MI FAMILIA, en especial a mis padres y a mi hermano, por el acompañamiento y el apoyo
durante mis estudios.
Al Dr. JOHN HURTADO por permitirme hacer parte de su grupo de investigación y por los
consejos y constante acompañamiento durante el desarrollo de mi trabajo.
A ANDREA OJEDA por su apoyo incondicional y por enseñarme el significado de la
constancia y el trabajo duro.
A NELSON NÚÑEZ por sus consejos personales y profesionales y por su gran aporte a los
resultados de este trabajo.
A TODOS MIS COMPAÑEROS de maestría, doctorado y pregrado por su compañía y
amistad durante este proceso.
A LA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES y al DEPARTAMENTO DE QUÍMICA por la beca de
asistente graduado de la que fui beneficiario.
A LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA que me dio las bases necesarias para
cumplir con los objetivos de mis estudios de posgrado.
Resumen y Abstract IX
Resumen
En este trabajo se realizó la síntesis y caracterización de complejos con metales de
transición Co(II), Cu(II), Zn(II) y ligandos nitrogenados derivados de azoles como pirazol,
triazol, indazol y benzotriazol. Los ligandos fueron caracterizados mediante punto de
fusión, espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN: 1H, 13C) e infrarrojo (FTIR),
análisis elemental y espectrometría de masas (QToF - ESI). Por su parte, los complejos
fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja (FTIR), análisis elemental,
termogravimetría y UV-Vis. Se obtuvieron en total catorce compuestos nuevos; dos
ligandos y doce complejos. Se realizó el estudio de actividad biológica de los complejos
de Zn(II) para analizar la respuesta de los mismos a ciertas cepas hongos y bacterias de
importancia clínica, encontrando actividad en todos los casos para estos compuestos. Se
observó un incremento en la actividad de los complejos de Zn(II) sobre los ligandos libres
y una mejor respuesta a bacterias que a hongos. Adicionalmente se realizaron estos
mismos ensayos usando un complejo de Co(II) y uno de Cu(II) dando como resultado
actividades mucho mayores que para sus correspondientes complejos de Zn(II), lo cual
representa una importante perspectiva de trabajo con los demás complejos de estos dos
últimos metales.
Palabras clave: Compuestos de coordinación, ligandos azólicos, antibacteriales,
antifúngicos.
X Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in
vitro de su actividad antimicrobiana
Abstract
In this work the synthesis and characterization of complexes with transition metals Co(II),
Cu(II), Zn(II) and ligands derived from azoles such as pyrazole, triazole, indazole and
benzotriazole was carried out. The ligands were characterized by melting point, nuclear
magnetic resonance (NMR: 1H, 13C), elemental analysis, mass spectrometry (QTOF-ESI)
and infrared (FTIR). Meanwhile, the complexes were characterized by infrared
spectroscopy (FTIR), elemental analysis, thermogravimetry and UV-Vis. Were prepared
fourteen new compounds in total, two ligands and twelve complexes. The study of
biological activity of Zn(II) complexes was performed to analyze the response to certain
bacteria and fungi strains with clinically importance, finding activity in all cases for these
complexes. An increase in the activity of the complexes over the free ligands was observed
and also better response to bacteria than fungi. Additionally, the tests were performed using
a complex of Co(II) and Cu(II) getting activities much higher than for the corresponding
Zn(II) complexes, which represents an important perspective of this work.
Keywords: Coordination compounds, azole ligands, antibacterial, antifungal.
Contenido XI
Contenido
Pág.
Resumen ........................................................................................................................... IX
Lista de figuras ............................................................................................................... XV
Lista de esquemas ....................................................................................................... XVII
Lista de tablas ............................................................................................................. XVIII
Lista de símbolos y abreviaturas ................................................................................ XIX
Introducción ...................................................................................................................... 1
1. Marco teórico ............................................................................................................. 3
1.1 Generalidades ................................................................................................... 3
1.2 Actividad antifúngica de azoles ......................................................................... 4
1.2.1 Mecanismos de acción ........................................................................... 5
1.3 Actividad antibacteriana de azoles .................................................................... 7
1.4 Compuestos de coordinación con actividad antimicrobiana ............................. 8
1.5 Técnicas de caracterización ............................................................................ 10
1.5.1 Espectroscopia ultravioleta-visible ....................................................... 10
1.5.2 Espectroscopia infrarroja (FT-IR) ......................................................... 11
1.5.3 Resonancia magnética nuclear ............................................................ 11
1.5.4 Espectrometría de masas .................................................................... 11
1.5.5 Análisis elemental (C, H, N) ................................................................. 12
1.5.6 Análisis térmico .................................................................................... 12
1.6 Planteamiento del problema e hipótesis de trabajo ........................................ 13
1.7 Objetivos ......................................................................................................... 15
1.7.1 Objetivo general ................................................................................... 15
1.7.2 Objetivos específicos ........................................................................... 15
XII Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
2. Síntesis y caracterización de ligandos y compuestos de coordinación con
Co(II), Cu(II) y Zn(II) ......................................................................................................... 16
2.1 Sección experimental ...................................................................................... 17
2.1.1 Materiales y métodos ........................................................................... 17
2.1.2 Síntesis de ligandos ............................................................................. 18
2.1.2.1 Síntesis de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2) ................................. 18
2.1.2.2 Síntesis de 3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3) ................... 19
2.1.2.3 Síntesis de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4) ................................. 19
2.1.2.4 Síntesis de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5) ......................................... 20
2.1.2.5 Síntesis de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6) .................... 20
2.1.2.6 Síntesis de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7) ........................... 21
2.1.3 Síntesis de complejos de cobalto(II) .................................................... 21
2.1.3.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobalto(II) (1a) ....... 21
2.1.3.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobalto(II)
(2a) ............................................................................................................. 22
2.1.3.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobalto(II) (3a) ............................................................................................ 22
2.1.3.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobalto(II)
(4a) ............................................................................................................. 23
2.1.3.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobalto(II) (5a) ... 23
2.1.3.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]cobalto(II) (6a) ............................................................................................ 23
2.1.3.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobalto(II)
(7a) ............................................................................................................. 24
2.1.4 Síntesis de complejos de cobre(II) ....................................................... 24
2.1.4.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobre(II) (1b) .......... 24
2.1.4.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobre(II)
(2b) ............................................................................................................. 25
2.1.4.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobre(II) (3b) ............................................................................................... 25
2.1.4.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobre(II)
(4b) ............................................................................................................. 25
2.1.4.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobre(II) (5b) ..... 26
Contenido XIII
2.1.4.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]cobre(II) (6b) ............................................................................................... 26
2.1.4.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobre(II)
(7b) ............................................................................................................. 27
2.1.5 Síntesis de complejos de zinc(II) .......................................................... 27
2.1.5.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)zinc(II) (1c) ............. 27
2.1.5.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]zinc(II) (2c) 28
2.1.5.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]zinc(II) (3c) .................................................................................................. 28
2.1.5.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]zinc(II) (4c) 28
2.1.5.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]zinc(II) (5c) ........ 29
2.1.5.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]zinc(II) (6c) .................................................................................................. 29
2.1.5.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’)zinc(II)
(7c) ............................................................................................................. 30
2.2 Resultados y discusión ................................................................................... 30
2.2.1 Síntesis de ligandos ............................................................................. 30
2.2.2 Síntesis de compuestos de coordinación de Co(II) .............................. 33
2.2.3 Síntesis de compuestos de coordinación de Cu(II) .............................. 34
2.2.4 Síntesis de compuestos de coordinación de Zn(II) .............................. 35
2.2.5 Análisis FT-IR de ligandos y complejos ............................................... 37
2.2.6 Análisis térmico de complejos .............................................................. 40
2.2.7 Propiedades electrónicas (espectroscopía UV-Vis) ............................. 44
2.2.8 Estructura y geometrías moleculares probables .................................. 47
3. Estudio de actividad antimicrobiana de ligandos y complejos de Zn(II) ............ 53
3.1 Sección experimental ...................................................................................... 53
3.1.1 Materiales y métodos ........................................................................... 53
3.1.1.1 Cepas y asilamientos ........................................................................... 53
3.1.1.2 Actividad antifúngica y antibacterial de sales metálicas, ligandos y
complejos ............................................................................................................ 54
3.1.1.3 Concentraciones mínimas inhibitorias (MIC) ........................................ 55
3.2 Resultados y discusión ................................................................................... 55
3.2.1 Actividad antibacterial .......................................................................... 57
XIV Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
3.2.2 Actividad antifúngica ............................................................................ 59
3.2.3 Determinación de MIC ......................................................................... 60
4. Conclusiones y perspectivas ................................................................................. 63
4.1 Conclusiones .................................................................................................. 63
4.2 Perspectivas ................................................................................................... 64
Bibliografía ...................................................................................................................... 65
Lista de figuras XV
Lista de figuras
Pág.
Figura 1-1: Compuestos azólicos importantes usados como antifúngicos: a) Clotrimazol;
b) Miconazol; c) Ketoconazol; d) Fluconazol; e) Voriconazol. ............................................ 5
Figura 1-2: Sitios de acción de los compuestos antifúngicos [27] ..................................... 6
Figura 1-3: Estructura propuesta de compuestos de coordinación usados para estudiar el
mecanismo de acción contra hongos M = Cu(II); Mn(II) [28] .............................................. 7
Figura 1-4: Estructura de metronidazol: R = H; secnidazol: R = Me; ornidazol: R = CH2Cl
[29] ...................................................................................................................................... 7
Figura 1-5: Compuestos sintetizados por Singh et al. R=H, CH3; M = Co(II), Ni(II) y Zn(II)
[14] ...................................................................................................................................... 8
Figura 1-6: Compuestos sintetizados por Abd El-Halim et al. M = Mn(II), Co(II), Ni(II),
Cu(II), y Zn(II) [31] ............................................................................................................... 9
Figura 1-7: Algunos compuestos sintetizados por Abd El-Halim et al. (No se muestran los
contraiones) M1 = Cr(III), Fe(III); M2 = Co(II), Ni(II), Cu(II); M3 = Mn(II), Zn(II), Cd(II) [32] .. 9
Figura 2-1: Estructura de (1b) [58] ................................................................................... 47
Figura 2-2: Estructuras optimizadas del ligando (6) y sus posibles complejos. a) =
Ligando (6); b) = coordinación por triazoles; c) = coordinación carbonilo-triazol; d) =
coordinación carbonilos-triazoles. ..................................................................................... 49
Figura 2-3: Espectros infrarrojos simulados. Los compuestos corresponden a los
esquemas de la Figura 2-2. Izquierda = Espectros superpuestos (3000 cm-1 – 5 cm-1),
Derecha = Espectros superpuestos 1950 cm-1 – 1650 cm-1). ........................................... 49
Figura 2-4: Estructura polimérica propuesta para (6) y sus complejos ............................ 50
Figura 2-5: Energías obtenidos para los complejos (7a-c) con diferentes puntos de
coordinación ...................................................................................................................... 51
Figura 2-6: Energías obtenidas para (7a) usando multiplicidad doblete y formación de
complejos por N2 y N3 ...................................................................................................... 52
Figura 3-1: Zonas de inhibición de los complejos (1c), (2a) y (2b) contra A =
Staphylococcus aureus; B = Escherichia coli; C = Candida parapsilosis y D = Aspergillus
XVI Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
flavus. El control positivo fue gentamicina (50 µM) para bacterias y fluconazol (50 µM)
para hongo ........................................................................................................................ 55
Figura 3-2: Resultados de actividad antimicrobiana in vitro por el método de difusión en
agar para ligandos y complejos seleccionados. F.E. = Fármaco estándar, gentamicina 50
µM ..................................................................................................................................... 57
Figura 3-3: Resultados de actividad antifúngica in vitro por el método de difusión en agar
para ligandos y complejos seleccionados. F.E. = Fármaco estándar, fluconazol 50 µM .. 59
Lista de esquemas XVII
Lista de esquemas
Pág. Esquema 1-1: Ligandos derivados de azoles a sintetizar ................................................ 14
Esquema 1-2: Posibles estructuras de complejos a sintetizar. a: M = Co(II); b: M = Cu(II);
c: M = Zn(II) ....................................................................................................................... 14
Esquema 2-1: Metodologías usadas para obtener (4) ..................................................... 32
Esquema 2-2: Metodologías usadas para obtener (6) ..................................................... 33
Lista de tablas XVIII
Lista de tablas
Pág.
Tabla 2-1: Lista de compuestos sintetizados junto con algunas propiedades físicas y
resultados de análisis elemental ....................................................................................... 36
Tabla 2-2: Principales bandas en infrarrojo de complejos y ligandos. Pyr = pirazol; Ind =
indazol; Tol = tolueno; vs = muy fuerte; s = fuerte; m = media; w = débil; vw = muy débil.
.......................................................................................................................................... 38
Tabla 2-3: Resultados termogravimétricos (TGA, DTG) de los complejos. n = número de
pasos de descomposición ................................................................................................. 41
Tabla 2-4: Espectroscopía UV-Vis para ligandos y complejos de Co(II) y Cu(II).
Disolvente utilizado para cada grupo de compuestos (a) = ACN; (b) = MeOH; (c) = DMSO
.......................................................................................................................................... 45
Tabla 3-1: Actividad antibacterial y antifúngica (zona de inhibición, diámetro en mm) para
ligandos y complejos seleccionados por el método de difusión en agar (Concentración
usada 100 mM). F.E = Bacterias: Gentamicina (50µM); Hongos: Fluconazol (50µM) ...... 56
Tabla 3-2: MIC50 (µM) de complejos. F.E = Bacterias: Gentamicina; Hongos: Fluconazol.
.......................................................................................................................................... 61
Lista de símbolos y abreviaturas XIX
Lista de símbolos y abreviaturas
Abreviaturas Abreviatura Término
ACN Acetonitrilo BTBA Bromuro de tetrabutilamonio CFU Colony-forming units CLSI Clinical and Laboratory Standards Institute DCM Diclorometano DEPT 135 Distortionless Enhancement by Polarization Transfer 135 DMF Dimetilformamida DMSO Dimetilsulfóxido DMSO-d6 Dimetilsulfóxido deuterado ESI Electrospray Ionization FT-IR Fourier Transform Infrarred Spectroscopy HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence MeOH Metanol MIC Minimum Inhibitory Concentration MOPAC Molecular Orbital Package
MRSA Methicillin-resistant Staphylococcus aureus
NaOH Hidróxido de sodio PM6 Parametric method number 6 RMN Resonancia magnética nuclear THF Tetrahidrofurano TLC Thin-layer chromatography
Introducción
El constante desarrollo de resistencia a los medicamentos clásicos utilizados para combatir
enfermedades producidas por virus, bacterias, hongos y parásitos se ha constituido como
uno de los problemas de mayor trascendencia en la sociedad actual, haciendo que la
investigación y producción de nuevos compuestos con potencial acción antimicrobiana se
haya incrementado considerablemente.
Hace algunos años, las sustancias utilizadas para el tratamiento de este tipo de
enfermedades eran exclusivamente orgánicas, siendo obtenidas sintéticamente o de
fuentes naturales como plantas, bacterias y hongos. Ejemplos típicos de este tipo de
sustancias son la anfotericina B, que es un antimicótico de amplio espectro extraído de
bacterias, y la penicilina, uno de los antibióticos más conocidos y utilizados que se puede
obtener naturalmente de algunas especies de hongos. Actualmente los compuestos
inorgánicos y metalorgánicos, como nanopartículas o compuestos de coordinación, están
siendo utilizados, ya que el metal le confiere propiedades deseables a estos compuestos
tales como mayor lipofilicidad, la cual facilita la difusión a través de las membranas de los
organismos que se están atacando, produciendo un incremento en su actividad o
derivando en mecanismos de acción adicionales.
Por esta razón, en el “Grupo de Investigación en Química Inorgánica, Catálisis y
Bioinorgánica (GUIQUICB)” estamos interesado en desarrollar compuestos de
coordinación, con el fin de evaluar su actividad como antimicrobianos, específicamente
contra algunas cepas de bacterias y hongos que están disponibles gracias a la cooperación
del Grupo de Micología y Fitopatología de la Universidad de los Andes (LAMFU), y que son
de gran interés debido a las dificultades que conlleva su tratamiento a nivel clínico en la
actualidad.
Teniendo en cuenta la experiencia previa del grupo en la síntesis y caracterización de
complejos usando ligandos con átomos de nitrógeno como principales puntos de
2 Introducción
coordinación, se propuso sintetizar ligandos derivados de azoles, que son heterociclos con
propiedades antimicrobianas conocidas, y unirlos a Co(II), Cu(II) y Zn(II) que son metales
biocompatibles de baja toxicidad en humanos. Posterior a su síntesis se buscó realizar una
caracterización completa de estos compuestos para finalmente hacer ensayos de actividad
biológica contra una serie de hongos y bacterias de importancia clínica.
1. Marco teórico
1.1 Generalidades
En los últimos años, el desarrollo de microrganismos (bacterias, hongos, virus y parásitos)
resistentes a múltiples drogas se ha incrementado considerablemente y se ha establecido
como un problema de salud pública alrededor del mundo [1]. Actualmente, las muertes
relacionadas a este tipo de infecciones a nivel mundial llegan a 700.000 al año, y se
proyecta para el 2050 que esta cifra se incremente a un total de 10 millones [2].
Bacterias como Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Staphylococcus aureus, que
producen enfermedades en el tracto urinario, neumonía e infecciones en la sangre
respectivamente, han generado una creciente resistencia a los tratamientos
convencionales en los últimos años. Por otro lado, hongos como Candida spp y Aspergillus
spp, responsable de la candidiasis y la aspergilosis, están mostrando resistencia a los
tratamientos con compuestos azólicos como el fluconazol [3]. Este tipo de hongos se
presentan con frecuencia en pacientes inmunocomprometidos y tienen un alto porcentaje
de casos fatales (33,9% y 12,4% respectivamente) [4].
Los hongos son patógenos comunes que atacan principalmente a pacientes
inmunosuprimidos o con enfermedades críticas, las infecciones con este tipo de
organismos suelen ser difíciles de tratar, inclusive si el hongo agresor es identificado y se
aplica un tratamiento específico para este [5] ya que las células de los hongos son
eucariotas al igual que las humanas, lo que hace difícil la producción de medicamentos
que ataquen al patógeno específicamente sin producir daños al paciente. Estas infecciones
con hongos pueden deberse a (a) reacciones alérgicas a las proteínas de los hongos, (b)
reacciones tóxicas a las toxinas presentes en ciertos hongos y (c) infecciones (micosis) [6].
El riesgo de sufrir este tipo de infecciones aumenta en situaciones de vulnerabilidad como
pacientes con cáncer que reciben quimioterapia, pacientes con trasplantes de órganos
4 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
recientes o con quemaduras, así como personas con síndrome de inmunodeficiencias
adquirida [7].
Los compuestos orgánicos sintéticos han sido históricamente una parte vital para el
tratamiento de enfermedades relacionadas con infecciones por microorganismos como
hongos o bacterias [8], pero en los últimos años el uso de compuesto de coordinación se
ha perfilado como una solución nueva y eficiente a este problema [9–11]. Recientes
investigaciones han demostrado que la unión de un fármaco con un elemento metálico
produce un incremento considerable en su actividad [12,13].
Se han realizado muchos estudios acoplando la actividad biológica de los compuestos
azólicos junto con las propiedades de metales como cobalto, níquel, cobre, zinc, cadmio,
y otros metales de transición, encontrándose un incremento considerable en el poder
antimicrobiano de los complejos con respecto a los azoles libres [14–20]. El incremento de
las propiedades antimicrobianas de estos compuestos puede deberse a un aumento en la
lipofilicidad, ya que la membrana que rodea la célula permite el paso exclusivo de
sustancias liposoluble, esta teoría se conoce como el concepto de Overtone [21]. Del
mismo modo es posible explicarlo usando la teoría de quelación de Tweedy, la cual
propone que la polaridad del complejo se reduce por el solapamiento de los orbitales del
ligando y el metal, y el aporte de electrones por parte de los grupos donores sobre el metal
deficiente que deriva en un aumentando de su carácter lipofílico [14].
1.2 Actividad antifúngica de azoles
En la actualidad es de gran interés científico el desarrollo de nuevos compuestos para
combatir eficientemente las enfermedades relacionadas con hongos, usando fármacos
sintéticamente más económicos, menos tóxicos para el paciente y con un espectro de
acción mucho más amplio. Las terapias antifúngicas eran bastante limitadas en el pasado,
el tratamiento estándar era el uso de anfotericina B, un polieno antifúngico con una
toxicidad considerable obtenido como producto de fermentación de la bacteria
Streptomyces nodosus. Posteriormente, se desarrolló una formulación lipídica de este
medicamento que permitió la administración de dosis más altas con un descenso
importante en su toxicidad [22]. Años después se comenzó a explotar la importante
actividad antifúngica de los azoles, principalmente con la introducción del fluconazol y
Capítulo 1 5
algunos de sus derivados como el voriconazol y el itraconazol, que muestran un espectro
de acción más amplio y son más efectivos que la anfotericina B, además de ser menos
tóxicos [23].
Los primeros azoles que se utilizaron para este tipo de tratamientos fueron: el clotrimazol
y el miconazol (Figura 1-1) en 1969. La actividad antifúngica de estos compuestos se
atribuye al anillo imidazólico. A partir de la estructura del miconazol se han desarrollado
medicamentos como el ketoconazol (1977), que fue el primer antifúngico azólico con
suficiente biodisponibilidad para uso clínico en infecciones avanzadas. Dos cambios
importantes se introdujeron en estos compuestos azólicos a principios de los ochentas;
primero, se reemplazó el imidazol por triazol y adicionalmente se reemplazó el cloro por
flúor como sustituyente del anillo bencénico que está unido al carbono asimétrico (Figura
1-1). Estos cambios están asociados a una mayor especificidad hacia el sitio activo de la
enzima que inhiben estos compuestos [24].
Figura 1-1: Compuestos azólicos importantes usados como antifúngicos: a) Clotrimazol; b) Miconazol; c) Ketoconazol; d) Fluconazol; e) Voriconazol.
1.2.1 Mecanismos de acción
Los tratamientos para combatir las infecciones causadas por hongos se enfocan en atacar
o interrumpir diferentes procesos metabólicos vitales para la célula. La Figura 1-2 resume
los diferentes mecanismos que siguen los compuestos usados con este fin en la actualidad.
6 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
La familia de los compuestos azólicos, descubierta y ampliamente usada desde los años
sesentas, es una de las más importantes para el tratamiento de enfermedades
relacionadas con hongos gracias a propiedades como su amplio espectro de acción,
estabilidad química y posibilidad de aplicación oral y dérmica [25]. El principal efecto que
tienen sobre las células es la inhibición del paso de lanosterol a ergosterol, el cual es un
componente fundamental para la membrana celular, ya que le confiere estabilidad y fluidez,
además de tener funciones de biorregulación [26].
Figura 1-2: Sitios de acción de los compuestos antifúngicos [27]
Gracias a la importancia de este tipo de compuestos, hay una variedad de medicamentos
que contienen azoles en el mercado actual, haciendo que el desarrollo de nuevas
moléculas resulte un tema de investigación de alto impacto a nivel mundial. Una
aproximación reciente al desarrollo de este tipo de sustancias, es el acoplamiento de
compuestos que contengan fragmentos azólicos con metales de transición que sean
biocompatibles y poco tóxicos para los pacientes, ya que estos compuestos metálicos
tienen mecanismos de acción adicionales que incrementan la actividad de la molécula.
El modo de acción de este tipo de compuestos se ha estudiado en complejos que contienen
1,10-fenantrolina como ligando nitrogenado y metales como cobre y manganeso (Figura
1-3). En este estudio se llevaron a cabo: (a) espectros diferenciales de los citocromos de
Capítulo 1 7
las levaduras, (b) medidas de respiración celular y (c) extracción y análisis de ergosterol.
Analizando estos factores se concluyó que los complejos tenían una actividad mixta, que
no siempre involucra la interrupción de la síntesis de ergosterol sino también un incremento
en el consumo de oxígeno que produce altas concentraciones de radicales libres.
Adicionalmente se encontró una relación directa entre la inhibición de la biosíntesis de
citocromos y la administración del complejo metálico. También fue posible concluir que los
diferentes mecanismos de acción dependen de la naturaleza del centro metálico del
compuesto [28].
Figura 1-3: Estructura propuesta de compuestos de coordinación usados para estudiar el mecanismo de acción contra hongos M = Cu(II); Mn(II) [28]
1.3 Actividad antibacteriana de azoles
Existe una gran variedad de compuestos antibacterianos sintéticos de uso clínico como
beta-lactamas, macrólidos, aminoglucósidos, tetraciclinas, quinolonas, sulfamidas así
como oxazolidonas. Sin embargo, como consecuencia de los cambios en la permeabilidad
de la membrana bacteriana, la producción de enzimas que inactivan los antibióticos, y la
mutación de los sitios activos, se producen cepas de bacterias resistentes [29].
Compuestos como los nitroimidazoles son usados eficientemente como antibacterianos
frente Trichomonas vaginalis, Entamoeba histolytica y Giardia intestinalis. Algunas de
estas drogas son el metronidazol, secnidazol y ornidazol (Figura 1-4)
Figura 1-4: Estructura de metronidazol: R = H; secnidazol: R = Me; ornidazol: R = CH2Cl [29]
8 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Así como en los casos anteriores, es posible encontrar en reportes científicos una gran
variedad de compuestos azólicos como carbazoles, imidazoles, oxazoles, pirazoles,
tetrazoles, tiazoles y triazoles con una potente actividad antibacteriana frente a una gran
variedad de cepas. Algunos de estos compuestos han sido desarrollados, comercializados
y usados en tratamientos clínicos exitosamente dada su alta eficacia, baja toxicidad y
pocos efectos secundarios, alta biodisponibilidad y biocompatibilidad, entre otras
propiedades importantes [29].
1.4 Compuestos de coordinación con actividad antimicrobiana
Los compuestos azólicos han sido estudiados como antifúngicos desde hace años, pero
los compuestos de coordinación con este tipo de ligandos recientemente han captado el
interés de los científicos por las interesantes propiedades encontradas en ellos para tratar
este tipo de enfermedades [13,14,18,30–32]. Singh [14] en 2012 reportó la síntesis,
caracterización y actividad antifúngica de bases de Schiff 1,3-difenil-1H-pirazol-4-
carboxaldehido (Figura 1-5) encontrando actividad de complejos con este ligando frente a
bacterias como Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa y hongos como Aspergillus niger y Aspergillus flavus.
Figura 1-5: Compuestos sintetizados por Singh et al. R=H, CH3; M = Co(II), Ni(II) y Zn(II) [14]
Abd El-Halim publicó un estudio en el cual se analizada la actividad de algunos complejos
metálicos con miconazol como ligando (Figura 1-6) [31]. El miconazol es un importante
compuesto antifúngico utilizado en diversos tratamientos en la actualidad. Se encontró un
aumento en la actividad en la mayoría de casos para los hongos estudiados y una
Capítulo 1 9
inhibición del crecimiento de algunas bacterias, que no se ven afectadas por el miconazol
libre.
Figura 1-6: Compuestos sintetizados por Abd El-Halim et al. M = Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), y Zn(II) [31]
Existen pocos ejemplos en literatura que reportan la actividad de compuestos de
coordinación en donde el ligando solo contenga sustituyentes nitrogenados o azólicos sin
la inclusión de átomos diferentes como azufre, oxígeno o halógenos. En este aspecto
destaca el trabajo de Abd El-halim [32], quien reportó en 2011 un trabajo en donde utiliza
ligandos tipos base de Schiff tridentados y sus complejos con Cr(III), Fe(III), Co(II), Ni(II),
Cu(II), Th(IV), Mn(II), Cd(II) y Zn(II) y concluyen que la coordinación del ligando al centro
metálico potencia la actividad antimicrobiana frente a Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, Staphylococcus pyogones y Candida spp. La Figura 1-7 muestra la estructura
de estos complejos.
Figura 1-7: Algunos compuestos sintetizados por Abd El-Halim et al. (No se muestran los contraiones) M1 = Cr(III), Fe(III); M2 = Co(II), Ni(II), Cu(II); M3 = Mn(II), Zn(II), Cd(II) [32]
10 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
1.5 Técnicas de caracterización
Dada la comprobada e importante actividad antimicrobiana de los complejos de
coordinación, es indispensable la determinación de la estructura, composición y geometría
de los compuestos sintetizados previo a su uso en pruebas biológicas. Por esta razón, en
química inorgánica es importante el uso de diversas técnicas analíticas que permitan la
correcta identificación del compuesto. El principio de funcionamiento de algunas de estas
técnicas se resume a continuación.
1.5.1 Espectroscopia ultravioleta-visible
En la espectroscopía UV-Vis se da la absorción de radiación electromagnética
comprendida en el rango UV y visible del espectro. Se conoce como espectroscopía
electrónica porque ésta energía se usa para excitar los electrones a mayores niveles de
energía. El espectro UV-Vis de los compuestos se determina generalmente en solución y
se realiza en una celda construida de un material transparente a la radiación utilizada, en
este caso se usan celdas de cuarzo. La intensidad de absorción se mide por la absorbancia
de la muestra A que se define como
𝐴 = 𝑙𝑜𝑔10 (𝐼𝑜
𝐼)
donde I0 es la intensidad incidente e I es la medida de la intensidad que pasa a través de
la muestra. La ley de Beer-Lambert se utiliza para relacionar la absorbancia con la
concentración molar C y la longitud de la trayectoria óptica L.
𝐴 = 휀[𝐶]𝐿
donde ɛ es el coeficiente de absortividad molar. Valores de ɛ por encima de 105 M-1 cm-1 se
observan para transiciones electrónicas permitidas y valores por debajo de 1 M-1 cm-1
indican transiciones prohibidas [33] .
Capítulo 1 11
1.5.2 Espectroscopia infrarroja (FT-IR)
La espectroscopía infrarroja o vibracional se usa para caracterizar compuestos en términos
de fuerza, rigidez y número de enlaces presente. En esta técnica se utiliza la propiedad de
los enlaces de las moléculas que hacen que se comporten como resortes, el estiramiento
a una distancia 𝑥 produce una fuerza de restauración 𝐹. Para desplazamientos pequeños,
la fuerza de restauración es proporcional al desplazamiento y 𝐹 = −𝑘𝑥 donde 𝑘 es la
constante de fuerza del enlace. Dependiendo de esta fuerza de restauración y de las
masas de los átomos involucrados se obtendrán diferentes frecuencias de vibración que
se pueden relacionar a grupos funcionales en los compuestos [33] . En química de
coordinación esta técnica permite comprobar la formación de complejos por medio del
desplazamiento de las señales del ligando en el espectro debido a la interacción con el
metal.
1.5.3 Resonancia magnética nuclear
La resonancia magnética nuclear (RMN) es la más poderosa y ampliamente usada técnica
espectroscopía para la determinación de estructuras moleculares en solución. Una
limitación común y de importancia en química inorgánica es la presencia de un momento
cuadrupolar nuclear, una distribución no uniforme de la carga eléctrica que se presenta en
los núcleos con número cuántico de espín nuclear 𝐼 >1
2, el cual produce un
ensanchamiento de las señales. Por tanto, núcleos con electrones desapareados no
pueden ser estudiados con esta técnica [33]. Bajo las condiciones apropiadas de campo
magnético, una muestra puede absorber radiación electromagnética en la región de radio
frecuencias, la absorción es función de cierto tipo de núcleos en la molécula. Un gráfica de
los picos de absorción de estas frecuencias contra la intensidad de los picos constituye un
espectro de RMN [34].
1.5.4 Espectrometría de masas
El concepto de esta técnica es relativamente sencillo, un compuesto es ionizado y estos
iones son separados en función de su relación carga-masa, el número total de iones de
cada una de estas relaciones carga-masa produce el espectro. Por ejemplo, usando un
método de ionización común como el impacto electrónico, el espectrómetro bombardea
12 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
moléculas en fase gaseosa con electrones de alta energía, ionizando la muestra, muchas
veces produciendo fragmentaciones en ella. La separación de estos iones genera el
espectro de masas [34].
1.5.5 Análisis elemental (C, H, N)
Hay instrumentos que permiten el análisis automático de la cantidad de C, H, N, O y S en
compuestos químicos. En general el proceso consiste en calentar las muestras sobre
oxígeno a 900°C para producir una mezcla de dióxido de carbono, monóxido de carbono,
agua, nitrógeno y óxidos de nitrógeno. Una corriente de helio lleva los productos a un horno
a 750°C donde el cobre reduce los óxidos de nitrógeno a nitrógeno removiendo el oxígeno.
Los óxidos de cobre convierten el monóxido de carbono en dióxido de carbono. La mezcla
resultante es analizada pasando a través de una serie de detectores de conductividad
térmica. Los datos obtenidos de esta técnica son los porcentajes en masa de cada
elemento [33].
1.5.6 Análisis térmico
Un análisis térmico consiste en el cambio de ciertas propiedades producto del
calentamiento de la muestra. El análisis del cambio de masa en la muestra debido al
calentamiento se conoce como análisis termogravimétrico. Esta medida se lleva a cabo
usando una termobalanza que consiste en una microbalanza electrónica, un horno con
temperatura programable y un controlador que permite que la muestra sea
simultáneamente calentada y pesada. La balanza y el horno están sellados
herméticamente de modo que la atmósfera interna pueda ser controlada. Esta atmósfera
puede ser inerte o reactiva dependiendo del tipo de análisis que se desee hacer. También
es posible hacer un análisis térmico diferencial, en esta técnica la temperatura de la
muestras se compara con un material de referencia mientras son sometidos a las mismas
condiciones de temperatura. La diferencia de temperatura entre la muestra y la celda de
referencia se grafica contra la temperatura del horno, si un evento endotérmico se produce
en la muestra, la temperatura de esta será menor a la de la celda de referencia, si sucede
un proceso exotérmico la temperatura de la muestra será mayor que la de la celda de
referencia [33].
Capítulo 1 13
Basados en la información previa se decidió plantear una serie de premisas sobre las
cuales se trabajó para desarrollar el presente proyecto de investigación, a continuación se
describen las hipótesis que se tiene al respecto así como los objetivos que se buscaban
alcanzar con el proyecto de investigación.
1.6 Planteamiento del problema e hipótesis de trabajo
Teniendo en cuenta la importancia que tiene en la actualidad el desarrollar nuevas
sustancias antimicrobianas debido al incremento en la resistencia de hongos y bacterias
frente a los medicamentos ampliamente usado, y los antecedentes que muestran que
compuestos azólicos con metales de transición tiene propiedades antimicrobianas, este
proyecto pretende diseñar una serie de ligandos orgánicos que contengan fragmentos
azólicos como pirazol, indazol, triazol y benzotriazol (Esquema 1-1) y sintetizar a partir de
ellos compuestos de coordinación con Co(II), Cu(II) y Zn(II) (Esquema 1-2).
Luego de determinar la posible estructura de los complejos obtenidos se realizará un
estudio de actividad antimicrobiana in vitro contra bacterias: Staphylococcus aureus,
MRSA, Enterococcus faecalis, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, Enterobacter aerogenes, Salmonella typhimurium y Shigella flexneri, y contra
hongos: Candida albicans, Candida krusei, Candida parapsilosis, Fusarium oxysporum,
Fusarium solani, Aspergillus flavus y Aspergillus fumigatus. Se espera que los compuestos
sintetizados tengan actividad teniendo en cuenta los antecedentes reportados en literatura.
14 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Esquema 1-1: Ligandos derivados de azoles a sintetizar
Esquema 1-2: Posibles estructuras de complejos a sintetizar. a: M = Co(II); b: M = Cu(II); c: M = Zn(II)
Capítulo 1 15
1.7 Objetivos
1.7.1 Objetivo general
Sintetizar, caracterizar y evaluar la actividad antimicrobiana in vitro de complejos con
metales de transición derivados de ligandos azólicos.
1.7.2 Objetivos específicos
Sintetizar ligandos derivados de pirazol, indazol, triazol y benzotriazol.
Preparar complejos de Co(II), Cu(II) y Zn(II) con los ligandos previamente
obtenidos.
Caracterizar los compuestos mediante punto de fusión, espectroscopía infrarroja,
resonancia magnética nuclear (1H, 13C), espectrometría de masas, análisis
elemental, termogravimetría y espectroscopía UV-Vis.
Realizar cálculos computacionales usando métodos semiempíricos (PM6), para
proponer una posible estructura en los complejos sintetizados.
Hacer estudios in vitro de la actividad antimicrobiana tanto de ligandos como
complejos en bacterias (Staphylococcus aureus, MRSA, Enterococcus faecalis,
Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter
aerogenes, Salmonella typhimurium y Shigella flexneri) y hongos (Candida
albicans, Candida krusei, Candida parapsilosis, Fusarium oxysporum, Fusarium
solani, Aspergillus flavus y Aspergillus fumigatus).
2. Síntesis y caracterización de ligandos y compuestos de coordinación con Co(II), Cu(II) y Zn(II)
Se han reportado complejos de coordinación con Co(II), Cu(II) y Zn(II) que presentan
actividad biológica [10,14,15,18,21,28,35–39]. Estos metales están involucrados en
muchos e importantes procesos biológicos. El zinc por ejemplo, es conocido por tener
funciones estructurales y de regulación de genes en más de 300 metaloenzimas además
de participar en la catálisis de importantes reacciones metabólicas [40]. Los ligandos
orgánicos pueden contribuir a mejorar el transporte de los iones metálicos a través de las
zonas lipofílicas de las membranas celulares, permitiendo la entrada de los metales que
generan la toxicidad para las células atacadas. Se ha demostrado que altas
concentraciones de metales en el interior de las células puede generar efectos como: (a)
incremento en la concentración de especies reactivas de oxígeno como radicales libres
que generan daños en el ADN microbiano, (b) daños en el funcionamiento de las proteínas
y pérdida de su actividad catalítica, (c) daños en las membranas celulares, (d) interferencia
con la acumulación de nutrientes y (e) genotoxicidad [41]. Todos estos procesos, sumados
a los asociados a la actividad del ligando azólico, pueden producir actividades
antimicrobianas considerablemente altas.
Los aspectos relacionados a la síntesis de los ligandos derivados de azoles y los complejos
de Co(II), Cu(II) y Zn(II) que se obtuvieron en este trabajo se presentan en las siguientes
secciones así como la caracterización de los mismos.
Capítulo 2 17
2.1 Sección experimental
2.1.1 Materiales y métodos
Los procedimientos experimentales se llevaron a cabo en atmósfera inerte de nitrógeno
seco usando técnicas de Schlenk. Los disolventes que se requerían anhidros fueron
secados, destilados y almacenados sobre tamices moleculares de 3Å y atmósfera de
nitrógeno previo a su utilización. Los reactivos 3,5-dimetilpirazol (Aldrich, 99%), 3,5-
bis(bromometil)tolueno (Alfa Aesar, 99%), 1,3-bis(bromometil)benceno (Alfa Aesar, 97%),
1H-1,2,4-triazol (Alfa Aesar, 99%), cloruro de isoftaloílo (Alfa Aesar, 98%), 1H-indazol (Alfa
Aesar, 99%), 1H-benzotriazol (Merck, 99%), BTBA (Alfa Aesar, 98%) cloruro de zinc(II)
anhidro (Alfa Aesar, 98%), cloruro de cobalto(II) anhidro (Alfa Aesar, 97%) y cloruro de
cobre(II) anhidro (Alfa Aesar, 98%) fueron utilizados sin purificación adicional.
Los análisis elementales (C,H y N) se realizaron en un equipo Thermo ScientificTM FLASH
2000 CHNS/O. Los espectros infrarrojos se tomaron en un espectrofotómetro Thermo
Nicolet NEXUS FTIR usando pastillas de KBr. Los puntos de fusión se tomaron en un
equipo Mel-Temp® 1101D usando tubos capilares abierto y se reportan sin corregir.
Los espectros de resonancia magnética nuclear se tomaron en un equipo Bruker AscendTM
– 400, que opera a 400,13 MHz para RMN 1H y a 100,62 MHz para RMN 13C Los
desplazamientos químicos se reportan en ppm y las constantes de acoplamiento J en Hz.
Las multiplicidades se encuentran denotadas como (s = singlete, d = doblete, dd = doble
doblete, m = multiplete, t = triplete). Se utilizó DMSO-d6 como disolvente y como referencia
SiMe4 (δ: 0,0 ppm), o la señal residual de (CD3)2SO (δ: 2,50 ppm en RMN 1H y δ: 40,9 ppm
en RMN 13C).
Los espectros de masas se adquirieron en un espectrómetro de masas Agilent
Technologies Q-TOF GG520 LC/MS usando ionización electrospray (ESI). Los análisis
termogravimétricos se obtuvieron en un equipo Hitachi Sta 7200 usando una atmósfera de
nitrógeno con un flujo de 60 mL/min y una rampa de calentamiento de 30-700°C con una
velocidad de 10°C min-1. Las curvas de TG se analizaron para dar el porcentaje de pérdida
de masas en función de la temperatura y adicionalmente sirvió para confirmar los puntos
de fusión de los complejos. Los espectros UV-Vis se tomaron en un Cary 100 de Agilent
18 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Technologies usando barridos de 200 nm a 800 nm, las muestras fueron medidas en
disolución con diferentes disolventes en celdas de cuarzo de un 1 cm.
Los cálculos de modelamiento molecular se realizaron por medio de métodos
semiempíricos (PM6) usando el programa MOPAC2012, versión 15.152W [42,43] y
Gabedit versión 2.3.8 [44] como interfaz gráfica. La geometría fue optimizada en el vacío
(fase gaseosa), usando el método RMS (raíz cuadrada media del gradiente) con un
gradiente 0,01 kcal mol-1 Å-1. Las frecuencias vibracionales fueron obtenidas de las
geometrías optimizadas.
2.1.2 Síntesis de ligandos
2.1.2.1 Síntesis de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2)
Esté compuesto se sintetizó utilizando modificaciones de protocolos
reportados previamente [45]. En un balón Schlenk equipado con
condensador, se agregaron 3,5-dimetil-1H-pirazol (31,2 mmol; 3,0 g), KOH
(48,13 mmol; 2,7 g), carbonato de potasio (47,75 mmol; 6,6 g), BTBA (2,39 mmol; 0,77 g)
y 30 mL de DCM. La mezcla se calentó a reflujo por 36 horas. Luego se realizaron 3
extracciones líquido-líquido usando 20 mL de agua en cada una. La fase orgánica se
separó y se secó con sulfato de magnesio anhidro. El disolvente se evaporó y el sólido
blanco obtenido se purificó por cromatografía en columna usando sílica gel (tipo 60) y
DCM:MeOH (30:1) como fase móvil. Rendimiento, 2,68 g (84%). P.F: 105-106°C. FTIR
(KBr, cm-1): 2980w, 1557vs, 1353s, 1267vs, 1035m, 776s. 1H RMN (DMSO-d6, 295 K) 𝛿
6,03 (s, 2H), 5,81 (s, 2H), 2,39 (s, 6H), 2,06 (s, 6H). Análisis calculado para C11H16N4: C,
64,68; H, 7,90; N, 27,43; encontrado: C, 64,64; H, 7,82; N, 27,42. MS-ESI (m/z, ES+):
205,1452 (M+H+).
Capítulo 2 19
2.1.2.2 Síntesis de 3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3)
El ligando se obtuvo por medio de modificaciones de un procedimiento
reportado en literatura [46]. En un balón Schlenk equipado con un
condensador, se agregó 3,5-dimetil-1H-pirazol (10,41 mmol; 1,001 g),
KOH (28,96 mmol; 1,157 g) y agua (1 mL). Esta mezcla se agitó a
temperatura ambiente por 30 minutos, después se agregó BTBA
(0,332 mmol; 107,0 mg) y 3,5-bis(bromometil)tolueno (4,82 mmol; 1,3406 g) en 20 mL de
tolueno, la mezcla se mantuvo a reflujo por 48 horas. Posteriormente se retiró el disolvente
obteniéndose un residuo sólido que se extrajo con 3 porciones de una mezcla DCM:agua
(20 mL proporción 70:30). La fase orgánica se separó, se secó con sulfato de sodio anhidro
y el producto se purificó por cromatografía en columna usando sílica gel (tipo 60) y
DCM:acetato de etilo (7:3) como fase móvil. Rendimiento 1,004 g (68%). P.F: 92 °C. FTIR
(KBr, cm-1): 2927m, 1605m, 1553s, 1462s, 1351m, 1214m, 775s. 1H RMN (CDCl3, 295 K):
δ 6,75 (s, 2H), 6,54 (d, J = 11,1 Hz, 1H), 5,82 (s, 2H), 5,10 (d, J = 8,1 Hz, 4H), 2,44-1,81
(m, 15H). Análisis calculado para C19H24N4: C, 73,99; H, 7,84; N, 18,17; encontrado: C,
74,01; H, 7,82; N, 18,17%. MS-ESI (m/z, ES+): 309,2100 (M+H+).
2.1.2.3 Síntesis de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
En un balón Schlenk equipado con condensador y burbujeador
se agregó 3,5-bis(bromometil)benceno (1,20 mmol; 317,9 mg),
1H-indazol (2,61 mmol; 308,5 mg) y tolueno (15 mL), la mezcla
se mantuvo a reflujo por 72 horas. El disolvente se retiró y el
sólido obtenido se trató con 20 mL de agua y se llevó a pH neutro
con aproximadamente 3 mL de sulfato de sodio al 10%. La mezcla acuosa se extrajo con
3 porciones de 10 mL de DCM. La fase orgánica se recuperó, se secó con sulfato de sodio
anhidro. La solución se concentró y se dejó en la nevera a -5°C por 24 horas. El compuesto
se obtuvo por cristalización en DCM-pentano. Rendimiento: 324,1 mg (79%). P.F: 175-176
°C. FTIR (KBr, cm-1): 3117s, 1625s, 1511s, 1468m, 1386w, 1320w, 1135w, 1007s, 789w,
757s. La numeración de los átomos que se asignan en el RMN se encuentra en la figura.
1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 8,45 (s, 2H, 12,12’), 7,63 (dd, J = 49,9, 8,5 Hz, 4H,
7,7’,10,10’), 7,38 (s, 1H, 4), 7,35-7,26 (m, 1H, 1), 7,25-7,18 (m, 4H, 8,8’,9,9’), 7,06-6,99 (m,
2H, 2,2’), 5,61 (s, 4H, 5,5’). 13C RMN (101 MHz, DMSO-d6) δ 148,28 (C6,C6’), 137,32
20 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
(C3,C3’), 129,37 (C1), 127,53 (C4), 127,50 (C8,C8’), 125,47 (C9, C9’), 124,03 (C12, C12’),
121,54 (C11, C11’), 121,06 (C2, C2’), 120,63 (C7, C7’), 117,01 (C10, C10´), 56,09 (C5,
C5’). Análisis calculado para C22H18N4: C, 78,08; H, 5,36; N, 16,56; encontrado: C, 77,59;
H, 5,33; N, 16,48%. MS-ESI (m/z, ES+): 339,1632 (M+H+).
2.1.2.4 Síntesis de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5)
El ligando se obtuvo por medio de modificaciones de un reporte previo
[47]. En un balón Schlenk con condensador de reflujo se agregó 1H-
1,2,4-triazol (13,3 mmol; 920,6 mg), KOH (44,85 mmol; 2,5167 g) y agua (1 mL), la mezcla
fue agitada a temperatura ambiente por 60 minutos, después se adicionó BTBA (0,473
mmol, 152,8 mg) y DCM (50 mL), la mezcla se mantuvo a reflujo por 48 horas luego de las
cuales se filtró, la solución se trató con 5 porciones de 10 mL de agua, la fase orgánica se
recolectó y se secó con sulfato de sodio anhidro. La solución se evaporó a sequedad
produciendo un sólido blanco. El compuesto fue purificado por cromatografía en columna
usando sílica gel (tipo 60) y acetona como fase móvil. Rendimiento 1,004 g (66%). P.F:
142-143. FTIR (KBr, cm-1): 3115s, 3021m, 1812m, 1507s, 1422s, 1275s, 1202s, 1131s,
1021s, 876m, 673s. 1H RMN (DMSO-d6, 295 K): δ 8,83 (s, 1H), 8,04 (s, 1H), 6,65 (s, 1H).
Análisis calculado para C5H6N6: C, 40,00; H, 4,03; N, 55,97; encontrado: C, 39,97; H, 3,95;
N, 55,92%. MS-ESI (m/z, ES+): 151,0743 (M+H+).
2.1.2.5 Síntesis de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
En un balón Schlenk con condensador para reflujo y burbujeador se
agregó cloruro de isoftaloílo (2,46 mmol; 499,5 mg), 1H-1,2,4-triazol
(4,98 mmol; 344,4 mg), 0,8 mL de trietilamina anhidra y 20 mL de
tolueno. La mezcla se mantuvo a reflujo por 36 horas. Luego se filtró en
caliente, el filtrado se evaporó por completo, al sólido obtenido se le realizaron 2
extracciones líquido-líquido con 25 mL de una mezcla DCM:agua (70:30) cada una. La
fase orgánica se secó con sulfato de sodio anhidro, el disolvente se retiró y el producto
blanco resultante se lavó con n-pentano y se secó a 80°C durante 5 horas. Rendimiento
354,6 mg (53,7%). P.F: 322°C. FTIR (KBr, cm-1): 3120s, 2925s, 2809s, 2625s, 1710vs,
1525m, 1377s, 1272s, 1121m, 955s, 723m, 665m, 518w. La numeración de los átomos
que se asignan en el RMN se encuentra en la figura. 1H NMR (400 MHz, DMSO) δ 9,49 (s,
Capítulo 2 21
2H, 2, 2’), 8,76 (t, J = 1,7 Hz, 1H, 4), 8,42 (dd, J = 8,1, 1,8 Hz, 4H, 6, 6’, 7, 7’), 7,85 (t, J =
7,9 Hz, 1H, 1). 13C NMR (101 MHz, DMSO) δ 164,36 (C5, C5’), 154,22 (C7, C7’), 147,59
(C2, C2’), 136,86 (C6, C6’), 134,38 (C4), 131,25 (C3, C3’), 129,32 (C1). Análisis calculado
para C12H8N6O2: C, 53,73; H, 3,01; N, 31,33; O, 11,93; encontrado: C, 52,57; H, 3,94; N,
25,65%. MS-ESI (m/z, ES+): 291,062471 (M+Na+).
2.1.2.6 Síntesis de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7)
Este ligando se obtuvo siguiendo una metodología previamente
reportada [48]. En un balón Schlenk con condensador y burbujeador
se agregó 1H-benzotriazol (2,83 mmol; 336,8 mg), 3,5-
bis(bromometil)tolueno (1,41 mmol; 391,9 mg) y tolueno (10 mL). La
mezcla se mantuvo a reflujo durante 48 horas. Luego de este tiempo
la mezcla se filtró y la solución en tolueno se enfrío a -15°C por 48 horas. El producto
precipitado fue filtrado, lavado con n-pentano y secado a presión reducida. Rendimiento
214,5 mg (43%). P.F: 147-148°C. FTIR (KBr, cm-1): 1613m, 1495m, 1453s, 1308w, 1221s,
1130w, 1093m, 781s, 745s. 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 8,03 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,70
(d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,46 (t, J = 7,5 Hz, 2H), 7,41–7,33 (m, 2H), 7,15 (s, 1H), 7,09 (s, 2H),
5,89 (s, 4H), 2,19 (s, 3H). Análisis calculado para C21H18N6: C, 71,17; H, 5,12; N, 23,71;
encontrado: C, 71,12; H, 5,10; N, 23,60%. MS-ESI (m/z, ES+): 355,1685 (M+H+).
2.1.3 Síntesis de complejos de cobalto(II)
2.1.3.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobalto(II) (1a)
Este compuesto se obtuvo realizando modificaciones de un protocolo
previamente descrito [49]. A una suspensión de cloruro de cobalto(II)
anhidro (3,87 mmol; 501,9 mg) en 15 mL de THF se le agregó gota a gota
una solución de 3,5-dimetil-1H-pirazol (1) (7,70 mmol; 740,5 mg), la mezcla de reacción se
calentó a reflujo por 4 horas luego de las cuales se filtró para remover los restos de sal. La
disolución se secó a presión reducida obteniéndose un compuesto azul oscuro que fue
purificado por recristalización en etanol. Rendimiento: 438,2 mg (43,8%). P.F 222 °C FTIR
(KBr, cm-1): 3344vs, 3312vs, 2923w, 2359vw, 1568vs, 1471m, 1271m, 1049s, 820m, 586m,
22 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
427w. Análisis calculado para C10H16Cl2CoN4: C, 37,29; H, 5,01; N, 17,39; encontrado C,
36,50; H, 4,90; N, 17,04%.
2.1.3.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobalto(II)
(2a)
Este compuesto se obtuvo siguiendo un reporte de literatura [50]. Una
solución de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2) (0,5 mmol; 101 mg) en 3
mL de MeOH fue adicionada sobre una solución de cloruro de cobalto
anhidro (0,53 mmol; 126 mg) en 2 mL de MeOH. La mezcla se agitó a
temperatura ambiente por 60 minutos, el sólido azul obtenido se filtró y se lavó con MeOH
frío y éter etílico y finalmente se secó a 80°C por 5 horas. Rendimiento: 58,2 mg (57%).
P.F: 308 °C. FTIR (KBr, cm-1): 3133m, 1556s, 1465s, 1390s, 1278vs, 1051m, 807s, 677s,
493w. Análisis calculado para C11H16Cl2N4Co: C, 39,54; H, 4,83; N, 16,77; encontrado: C,
39,52; H, 4,76; N, 16,74%.
2.1.3.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobalto(II) (3a)
A una solución de 3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3) (0,33
mmol; 101,4 mg) en 2 mL de ACN se agregó una solución de cloruro de
cobalto(II) anhidro (0,38 mmol; 49,8 mg) en 5 mL de ACN. La mezcla
se calentó a reflujo durante 12 horas. El disolvente se retiró a presión
reducida el sólido azul obtenido se disolvió en DCM, posteriormente la
solución se filtró y el disolvente fue retirado obteniéndose el complejo puro que se secó a
presión reducida usando un rotavapor. Rendimiento: 127,9 mg (88,8%). P.F: 192-194°C.
FTIR (KBr, cm-1): 2921m, 1553s, 1468s, 1421s, 1368s, 1271w, 1047m, 799m, 729s.
Análisis calculado para C19H24Cl2CoN4: C, 52,07; H, 5,52; N, 12,78; encontrado: C, 51,57;
H, 5,91; N, 12,27%.
Capítulo 2 23
2.1.3.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobalto(II)
(4a)
Una solución de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4) (0,29 mmol;
99,6 mg) en 3 mL de ACN se adicionó sobre una solución de
cloruro de cobalto(II) anhidro (0,30 mmol; 38,5 mg) en 3 mL de
ACN. La reacción se calentó a reflujo por 3 horas, el precipitado
obtenido se filtró y se lavó con ACN y éter etílico y finalmente se secó usando vacío.
Rendimiento: 91,3 mg (66,2%). P.F: 328°C. FTIR (KBr, cm-1): 3094m, 1628m, 1519m,
1438m, 1310m, 1150m, 1030w, 852m, 758vs, 740m, 435w. Análisis calculado para
C22H18Cl2CoN4: C, 56,43; H, 3,87; N, 11,97; encontrado: C, 60,84; H, 3,79; N, 13,63%.
2.1.3.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobalto(II) (5a)
Se siguió la metodología reportada por Lobbia [51]. A una solución de
cloruro de cobalto(II) anhidro (0,67 mmol; 86,8 mg) en 2 mL de etanol se
le agregó gota a gota una solución de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5) (0,67
mmol; 101,0 mg) en 5 mL de acetona. Inicialmente se observó la formación de un
precipitado de color rosado que posteriormente se homogenizó y se tornó completamente
azul cuando la concentración de ligando en solución incrementó. La mezcla de reacción
se mantuvo en agitación a temperatura ambiente durante 10 horas. El sólido azul resultante
se filtró y se lavó repetidamente con etanol, acetona y éter etílico y posteriormente se secó
con vacío. Rendimiento: 154,4 mg (82,5%). P.F: 307-309°C. FTIR (KBr, cm-1): 3115m,
2094m, 1518s, 1405w, 1283s, 1209s, 1126vs, 983m, 888w, 737m, 676m, 418vw. Análisis
calculado para C5H6Cl2CoN6: C, 21,45; H, 2,16; N, 30,02; encontrado: C, 22,10; H, 3,46;
N, 34,01%.
2.1.3.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]cobalto(II) (6a)
A una solución de cloruro de cobalto(II) anhidro (0,38 mmol; 49,5 mg)
en 5 mL de acetona se le adicionó una solución de 1,3-fenilenbis(1,2,4-
triazol-1-il)metanona (6) (0,38 mmol; 100,8 mg) en 4 mL de una mezcla
acetona:etanol (1:1). Se observó la precipitación de un sólido azul
24 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
claro que se filtró y se lavó con acetona y etanol. El compuesto se secó a 80°C
obteniéndose un sólido de color lila. Rendimiento: 97,0 mg (64,8%). P.F: >400°C. FTIR
(KBr, cm-1): 3126vs, 3017m, 2912m, 2827m, 2361w, 1700w, 1521m, 1422s, 1312m,
1064m, 884m, 618s, 419w. Análisis calculado para C12H8Cl2CoN6O2: C, 36,21; H, 2,03; N,
21,11; encontrado: C, 22,53; H, 1,97; N, 28,84%.
2.1.3.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobalto(II) (7a)
Una solución de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7) (0,28
mmol; 99,5 mg) en 10 mL de THF se le agregó una solución de
cloruro de cobalto(II) anhidro (0,31 mmol; 40,8 mg) en 4 mL de THF.
La mezcla se calentó a reflujo durante 20 horas, el sólido azul
obtenido se lavó con THF, éter etílico y se secó a 80°C por 12 horas.
Rendimiento: 111,9 mg (82,3%). PF: 212-215°C. FTIR (KBr, cm-1): 3092w, 1610m, 1456m,
1318m, 1229m, 1169w, 749s, 434w. Análisis calculado para C21H18Cl2CoN6: C, 52,09; H,
3,75; N, 17,36; encontrado: C, 52,85; H, 3,86; N, 16,39%.
2.1.4 Síntesis de complejos de cobre(II)
2.1.4.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobre(II) (1b)
La síntesis se llevó acabo modificando un procedimiento reportado
previamente [52]. A una solución de cloruro de cobre(II) anhidro (1,03
mmol; 138,9 mg) en 10 mL de acetona se adicionó una solución de 3,5-
dimetil-1H-pirazol (1) (2,08 mmol; 199,6 mg) en 3 mL de acetona. Se
observó la formación de un precipitado verde brillante una vez mezcladas las soluciones,
la mezcla se mantuvo en agitación durante 1 hora, el producto se filtró, se lavó con acetona
y se secó a presión reducida. Rendimiento 148,3 mg (44,0%). P.F: 197 °C. FTIR (KBr, cm-
1): 3265vs, 3199vs, 2921s, 2360w, 1570vs, 1412s, 1275s, 1171s, 1043s, 795s, 819s, 795s,
686s, 431m. Análisis calculado para C10H16Cl2CuN4: C, 36,76; H, 4,94; N, 17,15;
encontrado: C, 36,31; H, 4,71; N 17,89 %.
Capítulo 2 25
2.1.4.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobre(II)
(2b)
Este compuesto se obtuvo siguiendo un reporte de literatura [53]. Una
solución de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2) (1,47 mmol; 300 mg) en 6
mL de acetona se añadió a una solución de cloruro de cobre(II) anhidro
(1,48 mmol; 253 mg) en 2 mL de acetona. La mezcla de reacción se agitó
a temperatura ambiente por 30 minutos, el sólido amarillo formado se filtró y se lavó con
acetona y éter etílico y se secó a 80°C durante 6 horas. Rendimiento: 243 mg (78%). P.F:
206-207 °C. FTIR (KBr, cm-1): 3027m, 1558s, 1467s, 1386s, 1279vs, 1044m, 785s, 677s,
492w. Análisis calculado para C11H16Cl2CuN4: C, 39,01; H, 4,76; N, 16,54; encontrado: C,
39,01; H, 4,75; N, 16,44 %.
2.1.4.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobre(II) (3b)
Se adicionó una solución de 3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-
ilmetil)tolueno (3) (0,65 mmol; 200,5 mg) en 3 mL de acetona sobre
una solución de cloruro de cobre(II) anhidro (0,65 mmol; 87,4 mg) en
5 mL de acetona. Se observó la formación inmediata de un precipitado
verde, la mezcla se mantuvo 12 horas en agitación a temperatura
ambiente. El sólido obtenido se filtró, se lavó con acetona y se secó usando vacío.
Rendimiento: 251,5 mg (87,4%). P.F: 185-186 °C. FTIR (KBr, cm-1): 3445w, 2926m,
1608m, 1556vs, 1469s, 1424s, 1385s, 1302m, 1055m, 843m, 799m, 786m, 470w Análisis
calculado para C19H24Cl2CuN4: C, 51,53; H, 5,46; N, 12,65; encontrado: C, 51,70; H, 6,13;
N, 13,15 %.
2.1.4.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobre(II)
(4b)
Una solución de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4) (0,59
mmol; 199,0 mg) en 5 mL de acetona se agregó sobre una
solución de cloruro de cobre(II) anhidro (0,60 mmol; 80,7 mg) en
5 mL del mismo disolvente. Luego de 30 minutos de reacción se
26 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
observó la formación de un precipitado rojo, la mezcla se mantuvo en agitación a
temperatura ambiente durante 12 horas. El sólido obtenido se lavó con acetona y se secó
a 80°C por 6 horas. Rendimiento: 182,8 mg (65,7%). P.F: 205 °C. FTIR (KBr, cm-1): 3446w,
3098m, 1628m, 1520s, 1431m, 1375m, 1152s, 914m, 755vs, 615w, 432w. Análisis
calculado para C22H18Cl2CuN4: C, 55,88; H, 3,84; N, 11,85; encontrado: C, 55,30; H, 4,64;
N, 12,41 %.
2.1.4.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobre(II) (5b)
La síntesis de este compuesto se logró siguiendo una metodología
previamente reportada [51]. Una solución de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano
(5) (1,33 mmol; 199,9 mg) en 3 mL de acetona se adicionó sobre una
solución de cloruro de cobre(II) anhidro (1,36 mmol; 182,5 mg) en 10 mL de acetona. Se
produjo la precipitación inmediata de un compuesto azul claro que se lavó con acetona y
se secó a 80°C por 12 horas. Rendimiento: 344,0 mg (91,0%). P.F: 267 - 269 °C. FTIR
(KBr, cm-1): 3448w, 3137m, 1525m, 1460w, 1387w, 1287m, 1212m, 1135s, 1114vs,
1032m, 961m, 780m, 739s, 668s, 633w. Análisis calculado para C5H6Cl2CuN6: C, 21,10;
H, 2,13; N, 29,53; encontrado: C, 20,16; H, 2,01; N, 30,33 %.
2.1.4.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]cobre(II) (6b)
A una solución de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6) (0,74
mmol; 199,7 mg) en 3 mL de acetona se le agregó una solución de
cloruro de cobre(II) anhidro (0,75 mmol; 100,7 mg), en la mezcla de
reacción se formó un precipitado azul inmediatamente, se dejó en
agitación a temperatura ambiente durante 5 horas y el sólido obtenido
se filtró y se lavó con acetona, diclorometano y éter etílico, finalmente se secó en la estufa
a 80°C por 12 horas. Rendimiento: 145,6 mg (48,6%). P.F: descomposición a 340 °C. FTIR
(KBr, cm-1): 3448w, 3135s, 3024m, 2926m, 1708vs, 1519m, 1427m, 1373vs, 1215vs,
1079vs, 955m, 876m, 717vs, 620vs. Análisis calculado para C12H8Cl2CuN6O2: C, 35,79; H,
2,00; N, 20,87; encontrado: C, 27,61; H, 1,70; N, 18,87 %.
Capítulo 2 27
2.1.4.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]cobre(II) (7b)
A una solución de cloruro de cobre(II) anhidro (0,28 mmol; 37,5
mg) en 3 mL de acetona se le agregó una solución de 3,5-
bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7) (0,28 mmol; 100,7 mg) en 5
mL de acetona. Al mezclar las soluciones se observó un
precipitado verde, la mezcla se dejó en agitación a temperatura
ambiente por 5 horas. El compuesto se lavó con acetona y se
secó a presión reducida. Rendimiento: 116,0 mg (85,1%). P.F: 236 - 238°C. FTIR (KBr,
cm-1): 3131w, 2358w, 2343w, 1609w, 1457m, 1233s, 746vs, 669w, 432w. Análisis
calculado para C21H18Cl2CuN6: C, 51,60; H, 3,71; N, 17,19; encontrado: C, 50,62; H, 3,36;
N, 17,52%.
2.1.5 Síntesis de complejos de zinc(II)
2.1.5.1 Síntesis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)zinc(II) (1c)
La estructura cristalina de este complejo ya está reportada [54], pero no se
encontraron detalles de la metodología sintética para obtenerlo, se siguió el
siguiente protocolo. En un balón Schlenk con un equipo de reflujo se agregó
3,5-dimetil-1H-pirazol (1) (6,24 mmol; 600,1 mg), cloruro de zinc(II) (2,74 mmol; 374,1 mg)
y etanol (15 mL), la mezcla se calentó a reflujo durante 7 horas luego de las cuales se
dispuso en la nevera a -5 °C por 24 horas obteniéndose un sólido blanco que se lavó con
etanol frío y se secó usando vacío. Rendimiento 679,5 mg (76%). P.F: 229-230 °C. FTIR
(KBr, cm-1): 3346vs, 3316s, 3144w, 2925w, 1570s, 1471w, 1409m, 1272m, 1168m, 1048vs,
820m, 427w. 1H RMN (DMSO-d6, 295 K) 𝛿 12,13 (s, 1H), 5,82 (s, 1H), 2,15 (s, 6H). Análisis
calculado para C10H16Cl2N4Zn: C, 36,56; H, 4,91; N, 17,05; encontrado: C, 36,50; H, 4,90;
N, 17,04 %.
28 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
2.1.5.2 Síntesis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]zinc(II) (2c)
La síntesis de este compuesto se realizó siguiendo una metodología
reportada [55]. A una solución de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2)
(0,518 mmol; 105,9 mg) en 2 mL de etanol se le adicionó una solución de
cloruro de zinc(II) (0,489 mmol; 66,7 mg) en 2 mL de etanol. Se observó la
formación inmediata de un precipitado blanco. El producto se filtró y se lavó con etanol y
hexano y posteriormente se secó a 80°C por 6 horas. Rendimiento: 125,7 mg (75%). P.F:
314-315 °C. FTIR (KBr, cm-1): 3015w, 1558s, 1466m, 1392s, 1280vs, 1051m, 1006w,
829m, 805m, 677m, 494w. 1H RMN (DMSO-d6, 295 K) 𝛿 6,04 (s, 2H), 5,82 (s, 2H), 2,39 (s,
6H), 2,06 (s, 6H). Análisis calculado para C11H16Cl2N4Zn: C, 38,80; H, 4,74; N, 16,45;
encontrado: C, 38,76; H, 4,72; N, 16,43%.
2.1.5.3 Síntesis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-
N,N’]zinc(II) (3c)
Una solución de 3,5-bis(3,5.dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3) (1,07
mmol; 330,8 mg) en 5 mL de acetona, se añadió a una solución de
cloruro de zinc(II) (1,10 mmol; 151,9 mg) en 5 mL de acetona. La
reacción se mantuvo en agitación a temperatura ambiente por 5 horas.
El sólido blanco obtenido se filtró y se lavó con acetona, etanol y se
secó usando vacío. Rendimiento: 208,5 mg (44%). P.F: 190-191 °C. FTIR (KBr, cm-1):
1712s, 1607w, 1556s, 1469m, 1422s, 1364m, 1221m, 1047m, 787w, 419w. 1H RMN
(DMSO-d6, 295 K): δ 6,80 (s, 2H), 6,55 (s, 1H), 5,82 (s, 2H), 5,10 (d, J = 7,5 Hz, 4H), 2,22
(s, 3H), 2,13-2,04 (m, 12H). Análisis calculado para C19H24Cl2N4Zn: C, 51,32; H, 5,44; N,
12,60; encontrado C, 51,32; H, 5,34; N, 12,52%. MS-ESI (m/z, ES+): 445,03 (M+H+).
2.1.5.4 Síntesis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]zinc(II) (4c)
A una solución de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4) (0,181
mmol; 61,2 mg) en 5 mL de etanol se le adicionó una solución de
cloruro de zinc(II) (0,177 mmol; 24,2 mg) en 2 mL de etanol. Un
sólido blanco se produjo inmediatamente, la mezcla de reacción
se dejó en agitación por 30 minutos a temperatura ambiente, el producto se filtró y se lavó
con etanol, éter etílico y se secó durante 5 horas a 80°C. Rendimiento: 37,0 mg (44%).
Capítulo 2 29
P.F: 319°C. FTIR (KBr, cm-1): 3100s, 1628m, 1520s, 1479w, 1438m, 1366m, 1315w,
1172m, 1035m, 854m, 758s, 559vw. 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 8,46 (s, 2H,), 7,63
(dd, J = 48,6; 8,5 Hz, 4H), 7,38 (s, 1H), 7,35-7,28 (m, 1H), 7,26-7,17 (m, 4H), 7,06-6,99 (m,
2H), 5,62 (s, 4H). Análisis calculado para C22H18Cl2N4Zn: C, 55,67; H, 3,82; N, 11,80;
encontrado: C, 55,63; H, 3,80; N, 11,76 %. MS-ESI (m/z, ES+): 494,75 (M+Na+).
2.1.5.5 Síntesis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]zinc(II) (5c)
Este compuesto se obtuvo siguiendo una metodología reportada [16]. A
una solución de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5) (1,33 mmol; 200,1 mg) en
5 mL de etanol se le adicionó una solución de cloruro de zinc(II) (1,35 mmol;
184,5 mg) en 3 mL de etanol. Se observó la precipitación inmediata de un sólido blanco,
la mezcla de reacción se dejó en agitación a temperatura ambiente por 30 minutos, el
producto se filtró y se lavó con etanol, éter etílico y se secó a 80°C por 12 horas.
Rendimiento: 360,1 mg (94%). P.F: 303 – 305°C. FTIR (KBr, cm-1): 3120m, 1535s, 1465w,
1286s, 1209m, 1128s, 737m, 669s, 505vw. 1H RMN (DMSO-d6, 295 K): δ 8,87 (s, 1H), 8,06
(s, 1H), 6,66 (s, 1H). Anal. Calc para C5H6Cl2N6Zn: C, 20,97; H, 2,11; N, 29,34; encontrado:
C, 20,92; H, 2,11; N, 29,24 %.
2.1.5.6 Síntesis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-
N,N’]zinc(II) (6c)
Una solución de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6) (0,188
mmol; 50,5 mg) en 2 mL de acetona se adición sobre una solución de
cloruro de zinc(II) (0,194 mmol; 26,5 mg) en 1 mL de acetona. Se
observó la formación inmediata de un producto blanco, la reacción se
mantuvo en agitación a temperatura ambiente por 1 hora, luego de la cual el producto se
filtró y se lavó con acetona, etanol y se secó usando vacío. Rendimiento: 30,4 mg (40,0%).
P.F: >400°C. FTIR (KBr, cm-1): 3118s, 1691s, 1418m, 1223w, 420w. 1H NMR (400 MHz,
DMSO) δ 9,49 (s, 2H, 2, 2’), 8,76 (t, J = 1,7 Hz, 1H, 4), 8,42 (dd, J = 8,1, 1,8 Hz, 4H, 6, 6’,
7, 7’), 7,85 (t, J = 7,9 Hz, 1H, 1). Anal. Calc para C12H8Cl2N6O2Zn: C, 35,63; H, 1,99; N,
20,78; encontrado: C, 33,15; H, 2,48; N, 20,52%.
30 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
2.1.5.7 Síntesis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’)zinc(II)
(7c)
A una solución de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7) (0,17
mmol, 60,5 mg) en 2 mL de etanol se le adicionó una solución de
cloruro de zinc(II) (0,17 mmol; 23,2 mg) en 1 mL de etanol. La
mezlca de reacción se agitó por 3 horas a temperatura ambiente,
dando como resultado un sólido blanco que fue filtrado y lavado con
DCM, etanol y secado a presión reducida. Rendimiento: 48,2 mg (58%). P.F: 271 °C. FTIR
(KBr, cm-1): 1609m, 1496m, 1456s, 1318m, 1230s, 1170m, 1142m, 781s, 749s, 488w. 1H
RMN (400 MHz, DMSO-d6) δ 8,04 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,71 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,46 (dd, J
= 11,2; 4,0 Hz, 2H), 7,42 – 7,34 (m, 2H), 7,16 (s, 1H), 7,09 (s, 2H), 5,90 (s, 4H), 2,20 (s,
3H). Análisis calculado para C21H18Cl2N6Zn: C, 51,40; H, 3,70; N, 17,13; encontrado C,
50,42; H, 3,73; N, 16,02%. MS-ESI (m/z, ES+): 590,25 (M+Na++DMSO).
2.2 Resultados y discusión
2.2.1 Síntesis de ligandos
La síntesis de los ligandos (2), (3), (5) y (7) se realizó siguiendo metodologías reportadas
en literatura con algunas modificaciones. En el caso de (2) se utilizó una modificación de
la metodología de Boni et al. [45] para la purificación del compuesto. Al terminar la reacción
se observó por TLC presencia de 3,5-dimetil-1H-pirazol, catalizador de transferencia de
fase (BTBA) y el producto de la reacción. Se observó que el BTBA era más afín a la fase
acuosa durante las extracciones líquido-líquido por lo cual fue posible separarlo del
producto. La recristalización de la mezcla resultante no fue efectiva para separar el ligando
del precursor por lo cual se requirió de una columna cromatografía en sílica. Se trató de
obtener este compuesto garantizando conversión completa del reactivo de partida pero no
fue posible ya que los tiempos de reacción se hacían demasiado largos y se observaba la
formación de un subproducto indeterminado que le daba una tonalidad amarilla al producto
final.
Capítulo 2 31
Para la obtención de (3) también se hizo una modificación en la purificación del
procedimiento reportado [46]. Para este ligando, luego del tiempo de reacción se hicieron
extracciones líquido-líquido para retirar todos los compuestos inorgánicos presentes y el
BTBA. Cuando se recuperaba la fase orgánica de estas extracciones se obtenía un aceite
amarillo oscuro que contenía al producto. De este aceite era posible obtener el compuesto
si se dejaba cristalizando a temperatura ambiente en un balón abierto. También se
encontró que el producto cristaliza rápidamente si se disuelve el aceite en una mezcla
éter:pentano (50:50); esto gracias a que (3) es insoluble en esta mezcla. Se decidió hacer
una columna al aceite para purificar el compuesto teniendo en cuenta que el subproducto
amarillo que se forma se retiene mucho en la sílica. Utilizando esta purificación fue posible
aumentar el rendimiento en un 10% con respecto a lo reportado.
No se encontraron reportes previos para la síntesis de (4), por lo cual se utilizaron varios
métodos antes de llegar al protocolo final descrito. Inicialmente se intentó preparar el
compuesto utilizando una metodología igual a la de los ligandos que contienen pirazol, es
decir por medio de una deprotonación con NaOH utilizando un catalizador de transferencia
de fase, pero no fue posible ya que se obtenían mezclas de productos que no se lograron
separar, esto debido a que las fuertes condiciones de deprotonación pueden dar lugar a
isómeros estructurales que complican la purificación [56]. También se intentó realizar la
síntesis utilizando como base trietilamina, la cual no promueve condiciones de reacción
tan fuertes, además de evitar el uso de catalizador de transferencia de fase. En este caso
se encontró un resultado similar al anterior y adicionalmente se generó como subproducto
un aceite amarillo que impedía obtener el compuesto de interés como un sólido fácilmente
extraíble del medio de reacción. Finalmente se decidió adicionar los dos reactivos sin
ningún agente deprotonante en tolueno; es clave para esta reacción que se haga en
atmósfera inerte sobre nitrógeno seco y con disolvente anhidro para evitar la competencia
en la reacción de sustitución nucleofílica. Se logró obtener (4) con buenos rendimientos
como un sólido blanco estable al aire (Esquema 2-1). El ligando se caracterizó usando
RMN mono y bidimensional para asignar las señales adecuadamente, y el espectro de
masas coincide exactamente hasta la tercera cifra decimal con el compuesto esperado.
El ligando (5) y algunos de sus complejos de coordinación han sido estudiados, aunque la
actividad antifúngica nunca se ha explotado. El ligando se sintetizó de una forma similar a
la utilizada por Juliá et al. [47], aunque el ensayo que se hizo utilizando una solución de
NaOH al 50%, como se reporta, no produjo buenos resultados. Por este motivo se decidió
32 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
cambiar la solución por NaOH en polvo con una pequeña cantidad de agua para deprotonar
el triazol antes de agregar el diclorometano en donde se dará la sustitución nucleofílica de
los triazoles para obtener el producto final. La purificación se hizo de la misma forma que
reporta el artículo.
Esquema 2-1: Metodologías usadas para obtener (4)
El ligando (6) tampoco se encontró reportado en literatura. Inicialmente se trató de obtener
el compuesto por adición de los dos reactivos en THF o tolueno anhidros. Este
procedimiento produjo formación del producto pero con rendimientos bajos. Se decidió
sintetizar la sal sódica del triazol usando un método similar al de Kazhemekaite et al. [57],
el cual consiste en la reacción del 1H-1,2,4-triazol en metanol con una cantidad
estequiométrica de NaOH por 4 horas a temperatura ambiente. Al enfriar a -15°C la
solución, se obtuvo el producto como un sólido blanco higroscópico que se filtró y se lavó
con metanol frío y éter etílico. Este compuesto se utilizó como precursor de la reacción sin
adición de una base, se observó un producto por TLC aunque no con una concentración
considerable. Finalmente se logró obtener el compuesto por medio de reacción entre 1H-
1,2,4-triazol y cloruro de isoftaloílo en tolueno seco con adición de trieltilamina anhidra. En
la reacción se forma un precipitado blanco que se identificó como hidrocloruro de
trieltilamina, la cual se forma por reacción de la trietilamina, el protón del triazol y los
cloruros del isoftaloílo precursor. El Esquema 2-2 muestra las reacciones utilizadas.
Capítulo 2 33
Esquema 2-2: Metodologías usadas para obtener (6)
El ligando (7) fue sintetizado siguiendo un reporte de Hurtado et al. [48]. Se intentó hacer
una modificación a este procedimiento que consistió en cambiar el disolvente por xileno,
el cual tiene un punto de ebullición más alto pero los resultados no fueron satisfactorios
por lo cual se siguió la metodología reportada.
2.2.2 Síntesis de compuestos de coordinación de Co(II)
La síntesis de los compuestos (1a), (2a) y (5a) se realizó siguiendo protocolos reportados
previamente [49–51]. Los demás complejos no estaban reportados en literatura por tanto
fue necesario el desarrollo de la metodología sintética. El punto clave en la síntesis de
estos complejos fue la elección del disolvente, en cada caso se buscó un disolvente en el
que fuera posible disolver tanto el ligando como la sal precursora y que el complejo final
precipitara. Para (3a) se ensayaron varios disolventes como etanol, metanol, acetona, THF
y ACN, los cuales son capaces de disolver los reactivos de partida pero no se observó
formación inmediata del complejo. En los experimentos realizados, se mezclaron
soluciones de aproximadamente 0,03 mmoles de la sal del metal con una cantidad
estequiométrica de ligando cada una en 3 mL del disolvente escogido a temperatura
ambiente en balones abiertos para permitir la evaporación lenta del disolvente en la mezcla
34 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
de reacción. La reducción del volumen del disolvente produce la formación de un sólido
azul en las paredes del balón de la reacción en ACN. Fue posible observar la formación
del complejo inmediatamente a temperatura ambiente agregando un poco del sólido que
se obtuvo en la prueba inicial, esto se debe a que al agregar parte del compuesto obtenido
se favorece la precipitación por nucleación del complejo obteniéndose más rápidamente,
aun así se decidió poner a reflujo para garantizar la reacción completa del ligando.
Para (4a), (6a) y (7a) se realizaron pruebas similares a las mencionadas en el párrafo
anterior para la elección del disolvente adecuado. En la sección experimental se
encuentran los detalles de cada síntesis. Para (6a) fue necesario disolver el ligando en una
mezcla acetona:etanol (1:1), ya que el ligando presenta poca solubilidad en etanol. Todos
los complejos de Co(II) sintetizados se obtuvieron como sólidos azules no higroscópicos
estables al aire por medio de protocolos de síntesis y purificación sencillos.
2.2.3 Síntesis de compuestos de coordinación de Cu(II)
La síntesis de estos compuestos se realizó en condiciones suaves con rendimientos entre
44,0% y 91,0%. Fue necesaria únicamente agitación a temperatura ambiente con un
tiempo máximo de 12 horas para (3b) y (4b). Se encontró que las reacciones en acetona
producían la precipitación del complejo de interés en todos los casos, por lo cual fue posible
purificarlos por medio de lavados con este mismo disolvente. Los compuestos (1b), (2b) y
(5b) ya se encontraban reportados en literatura [51–53], aunque se hicieron ligeras
modificaciones para la obtención de algunos. (5b) se encontraba reportado como un
compuesto con una relación metal:ligando (1:2) y el análisis elemental del complejo
obtenido se ajusta a un estequiometría (1:1), esto puede explicarse por el orden de adición
de los reactivos en la reacción, en este caso se agregó el ligando sobre la solución del
metal por lo cual la concentración de cloruro de cobre era muy alta y la de ligando muy
baja favoreciendo la producción del complejo (1:1). En el procedimiento de Lobbia et al.
[51] se adicionó una solución de la sal de cobre sobre una solución del ligando, por lo cual
la concentración de ligando era lo suficientemente alta para favorecer la estequiometría
(1:2). Para (1b) se utilizó un procedimiento diferente y se obtuvo el compuesto reportado
por Chandrasekhar et al. [58] con un rendimiento 38% mayor al reportado.
Capítulo 2 35
2.2.4 Síntesis de compuestos de coordinación de Zn(II)
Los compuestos de Zn(II) se obtuvieron por medio de reacciones en etanol o acetona a
temperatura ambiente. Para obtener (1c) fue necesario llevar a cabo la reacción a reflujo
por 7 horas ya que a temperatura ambiente no se obtiene el complejo. Para (3c) el
procedimiento fue similar al descrito para (3a), una vez obtenido el compuesto se logra
precipitación en tiempos muy cortos de reacción adicionando una pequeña cantidad del
producto obtenido en reacciones previas para favorecer la nucleación. Todos los demás
complejos presentaban precipitación inmediata cuando se adiciona el ligando sobre una
solución de la sal de zinc, esto indica la alta capacidad quelante de los ligandos
sintetizados, la cual se demuestra en la síntesis de los demás complejos. Es importante
mencionar que los complejos de Zn(II) obtenidos solo son solubles en DMSO y DMF lo que
hace su purificación bastante sencilla. La solubilidad de los compuestos en DMSO permitió
realizar los ensayos de actividad biológica y caracterización mediante RMN.
En la Tabla 2-1 se presenta un resumen de los compuestos sintetizados con algunas
propiedades de los mismos.
36 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Tabla 2-1: Lista de compuestos sintetizados junto con algunas propiedades físicas y resultados de análisis elemental
Compuesto (Fórmula)
P.M. (g/mol)Color
(% Rend) P.F (°C)
%Calcd (Encontrado)
C H N
1a (C10H16Cl2CoN4)
322,1 Azul (44)
222 37,29
(38,01) 5,01
(5,85) 17,39
(18,80)
1b (C10H16Cl2CuN4)
326,7 Verde (44)
197 36,76
(36,31) 4,94
(4,71) 17,15
(17,89)
1c (C10H16Cl2N4Zn)
328,6 Blanco
(76) 229-230
36,56 (36,50)
4,91 (4,90)
17,05 (17,04)
2 (C11H16N4)
204,3 Blanco
(84) 105-106
64,86 (64,64)
7,90 (7,82)
27,43 (27,42)
2a (C11H16Cl2N4Co)
334,1 Azul (57)
308 39,54
(39,52) 4,83
(4,76) 16,77
(16,74)
2b (C11H16Cl2N4Cu)
338,7 Amarillo
(78) 206-207
39,01 (39,01)
4,76 (4,75)
16,54 (16,44)
2c (C11H16Cl2N4Zn)
340,6 Blanco
(75) 314-315
38,80 (38,76)
4,74 (4,72)
16,45 (16,43)
3 (C19H24N4)
308,4 Blanco
(68) 92
73,99 (74,01)
7,84 (7,82)
18,17 (18,17)
3a (C19H24Cl2CoN4)
438,3 Azul (89)
192-19452,07
(51,57) 5,52
(5,91) 12,78
(12,27)
3b (C19H24Cl2CuN4)
442,9 Verde (87)
185-18651,53
(51,70) 5,46
(6,13) 12,65
(13,15)
3c (C19H24Cl2N4Zn)
444,7 Blanco
(44) 190-191
51,32 (51,32)
5,44 (4,34)
12,60 (12,52)
4 (C22H18N4)
338,4 Blanco
(79) 175-176
78,08 (77,59)
5,36 (5,33)
16,56 (16,48)
4a (C22H18Cl2CoN4)
468,3 Azul (66)
328 56,43
(60,84) 3,87
(3,79) 11,97
(13,63)
4b (C22H18Cl2CuN4)
472,9 Rojo (66)
205 55,88
(55,30) 3,84
(4,64) 11,85
(12,41)
4c (C22H18Cl2N4Zn)
474,7 Blanco
(44) 319
55,67 (55,63)
3,82 (3,80)
11,80 (11,76)
5 (C5H6N6)
150,1 Blanco
(66) 142-143
40,00 (39,97)
4,03 (3,95)
55,99 (55,92)
5a (C5H6Cl2CoN6)
280,0 Azul (82)
307-30921,45
(22,10) 2,16
(3,46) 30,02
(34,01)
5b (C5H6Cl2CuN6)
284,6 Azul (91)
267-26921,10
(20,16) 2,13
(2,01) 29,53
(30,33)
Capítulo 2 37
5c (C5H6Cl2N6Zn)
286,4 Blanco
(94) 303-305
20,97 (20,92)
2,11 (2,11)
29,34 (29,24)
6 (C12H8N6O2)
268,2 Blanco
(54) 322
53,73 (52,57)
3,01 (3,94)
31,33 (25,65)
6a (C12H8Cl2CoN6O2)
398,1 Azul (65)
>400 36,21
(22,53) 2,03
(1,97) 21,11
(28,84)
6b (C12H8Cl2CuN6O2)
402,7 Verde (85)
236-238 35,79
(27,61) 2,00
(1,70) 20,87
(18,87)
6c (C12H8Cl2N6O2Zn)
404,5 Blanco
(40) >400
35,63 (33,15)
1,99 (2,48)
20,78 (20,52)
7 (C21H18N6)
354,4 Blanco
(43) 147-148
71,17 (71,12)
5,12 (5,10)
23,71 (23,60)
7a (C21H18Cl2CoN6)
484,3 Azul (82)
212-215 52,09
(52,85) 3,75
(3,86) 17,36
(16,39)
7b (C21H18Cl2CuN6)
488,9 Verde (85)
236-238 51,60
(50,62) 3,71
(3,36) 17,19
(17,52)
7c (C21H18Cl2N6Zn)
490,7 Blanco
(58) 271
51,40 (50,42)
3,70 (3,73)
17,13 (16,02)
2.2.5 Análisis FT-IR de ligandos y complejos
Todos los complejos y ligandos obtenidos se analizaron por espectroscopía infrarroja, se
buscaba observar el desplazamiento de algunas bandas del ligando libre una vez dada la
coordinación del metal. La Tabla 2-2 resume los resultados obtenidos. En el caso de (1) y
sus complejos, se observa claramente en los espectros la desaparición parcial de las
bandas en la región cercana a 3300 cm-1 en los complejos, que indica que no es posible
formar puentes de hidrógeno intermoleculares dado que el nitrógeno dos del pirazol se
encuentra coordinado por el metal. Además se observa un aumento en la frecuencia de
vibración del enlace N-H asignado para el ligando libre en 3202 cm-1 [59] y observado en
los complejos a frecuencias alrededor de 100 veces mayores, lo que indica mayor dificultad
de este enlace para vibrar ya que el nitrógeno se vuelve más electrofílico dado que el anillo
le entrega carga al metal, generando una carga parcial positiva sobre ese nitrógeno.
Adicionalmente, el movimiento de las bandas correspondientes a vibraciones del anillo a
menor número de onda indica menos rigidez en este.
38 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Tabla 2-2: Principales bandas en infrarrojo de complejos y ligandos. Pyr = pirazol; Ind = indazol; Tol = tolueno; vs = muy fuerte; s = fuerte; m = media; w = débil; vw = muy débil.
Compuesto Número de onda ν(cm-1)
(N-H) (C-H) (C-H)Pyr (C-N) (M-Cl)
1 3202s 3131vs 1595vs 1485m --
1a 3344s 3142w 1568vs 1470m 427m
1b 3265vs 3147vs 1570vs 1472m 431m
1c 3346vs 3145w 1570vs 1471m 427w
(C-H) (C-CH3) (C=N) (C-C)Pyr (M-Cl)
2 2980w 1419s 1035m 970m --
2a 3011w 1465s 1051m 1003m 493w
2b 3027w 1467s 1044m 1001m 492w
2c 3015w 1467s 1051m 1006m 494w
(C-H) (C-CH3) (C-C)Pyr (C-C-N) (M-Cl)
3 3118w 1462w 1605m 727m --
3a 3127m 1468m 1608m 729m 419w
3b 3137w 1469m 1608m 738m 420w
3c 3136w 1469w 1607m 730w 419w
(C-H) (C-C)Ind (C-N)Ind (C-H)Ind (M-Cl)
4 3118s 1624s 1511s 1468s --
4a 3094m 1628s 1519s 1478m 490w
4b 3098m 1628s 1519s 1477m 497w
4c 3100m 1628s 1520s 1479m 488w
(C-H) (H2C-N) (N-N) (C-N) M-Cl
5 3115s 1507s 1452w 1346s --
5a 3115w 1518s 1458m 1362w 507vw
5b 3137s 1525s 1460m 1357w 503vw
5c 3120w 1535s 1465m 1365w 505vw
(C-H) (C=O) (N-N) (C-N) (M-Cl)
6 3121s 1710vs 1429m 1217m --
6a 3126s 1700m 1427m 1211m 419w
6b 3135s 1708vs 1422m 1215m 417w
6c 3118s 1691vs 1418m 1223w 420w
(C-H) (C-C)Tol (N-N) (N=N) (M-Cl)
7 2946w 1613m 1263w 1221s --
7a 2970w 1610m 1284m 1229s 419w
7b 2968m 1610m 1288m 1233s 419w
7c 2977w 1609m 1283m 1230s 488w
Capítulo 2 39
Para el ligando (2) y sus complejos se observaron desplazamientos a mayor número de
onda cuando se coordina el metal, esto muestra que la vibración de los enlaces
relacionados se dificulta con respecto al ligando libre. Adicionalmente, dado que no se
observan las vibraciones N-H se confirma la formación y pureza del ligando utilizado.
También se observó la aparición de la banda M-Cl entre 400 cm-1 y 500 cm-1 [59] en todos
los complejos. En (3) y sus respectivos compuestos de coordinación se observó un
comportamiento similar al anterior, desplazamiento de las bandas del ligando a número de
onda más grande que implican rigidez en los complejos. El compuesto parece tener agua
pero fuera de la esfera de coordinación ya que no se encontraron bandas características
para la vibración M-OH2 en la región de 580 cm-1 a 530 cm-1 ni cerca de 450 cm-1 [59].
Dado que (4) es un compuesto nuevo, no se tenían reportes previos para asignar las
bandas en infrarrojo, por ello, se utilizaron como referencia las señales del indazol y se
relacionaron con el ligando obteniendo ligeros desplazamientos en algunas bandas
relacionadas a tenciones de los anillos heterocíclicos [59,60]. En este caso sucede lo
mismo que en los complejos anteriores, los enlaces vibran a mayor energía, es decir que
son más rígidos. Se observó que los desplazamientos de bandas entre el ligando y sus
complejos no fue tan grande como en los complejos (2a-c) y (3a-c), esto posiblemente se
debe al tamaño del indazol, el cual puede distribuir mejor su carga antes y después de la
coordinación por lo cual probablemente no se ven tan afectadas las frecuencias de
vibración de los enlaces.
Para los complejos obtenidos con el ligando (5) fue difícil determinar la vibración M-Cl ya
que la intensidad es muy baja, se encontraron bandas que no estaban en el ligando al
ampliar el espectro. Se observaron movimiento de las bandas del ligando a mayor número
de onda, las asignaciones se hicieron tomando como base los estiramientos de los anillos
triazólicos previamente reportadas [61].
En (6) se observó claramente la tensión C=O del carbonilo presente en el ligando y los
desplazamientos de dicha banda cuando se da la coordinación al centro metálico. En todos
los casos se observó movimiento hacia la derecha (menor número de onda) del espectro
infrarrojo mostrando que el enlace vibra a menor energía. Esto puede indicar una
interacción del metal con el carbonilo, lo que hace que el enlace C=O del ligando se
debilite.
40 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Para el último grupo de compuestos sintetizados, correspondientes al ligando (7), las
asignaciones se hicieron sobre reportes previos que estudian las frecuencias vibracionales
del benzotriazol [62,63]. Se encontraron cambios en las frecuencias relacionadas a los
estiramiento de los anillos aromáticos, en especial las ubicadas cerca de 1610 cm-1 que
pueden ser asignados a las tensiones N=N del anillo benzotriazólico, lo cual indica que los
metales efectivamente se están coordinando por esta parte de la molécula [59].
2.2.6 Análisis térmico de complejos
Para todos los complejos se realizaron análisis termogravimétricos para estudiar las
diferentes pérdidas de masa y relacionarlas con las posibles estructuras de los mismos.
Es importante aclara que las pérdidas que se proponen en la Tabla 2-3 se basan
únicamente en los porcentajes observados en el termograma obtenido; ya que el estudio
no se llevó a cabo con un equipo acoplado a algún sistema de detección como masas
(TGA-MS).
En el caso de los complejos derivados de (1) se encontró que el complejo menos estable
térmicamente es el (1b) en el cual incluso se pierde aproximadamente el 75% del metal
después de los 600°C. Se encontraron fuertes pérdidas de masa a diferentes temperaturas
en el segundo rango analizado, lo que indica que en la parte final del análisis se dan
descomposiciones sucesivas del ligando generando intermedios poco estables. En el caso
de los complejos con Co(II) y Zn(II) se observa mayor estabilidad, dejando un residuo final
que coincide con un pirazol más cobalto en (1a), y con una parte del ligando más zinc en
(1c).
Para el segundo grupo de complejos, los correspondientes al ligandos (2), se producen
degradaciones térmicas muy rápidas en pocos pasos indicando que se forman intermedios
inestables. (2a) y (2b) mostraron degradación en un solo paso mientras que (2c) presenta
dos descomposiciones en el rango de temperatura estudiado. El calentamiento hasta
700°C en (2c) produjo la degradación completa de este complejo,
Tabla 2-3: Resultados termogravimétricos (TGA, DTG) de los complejos. n = número de pasos de descomposición
Compuesto (Fórmula)
Rango TG , °C
DTGmax, °C n*
Pérdida de masa
Pérdida de masa total Asignación
Residuo metálico
Estimada (calculada), %
1a (C10H16Cl2CoN4)
20-400400-695
211, 350 433
2 1
41,76(40,85) 16,24(18,61)
58,01(59,46) Pérdida de C5H7N2 + HCl
Pérdida de HCl C5H7CoN2
1b (C10H16Cl2CuN4)
26-280281-696
218, 261 286, 293, 320, 387, 564
2 5
64,50(60,41) 33,33(37,16)
97,83(97,57) Pérdida de 3C5H7N2 + 3HCl Pérdida de C5H8ClCu1,75N2
1/4Cu
1c (C10H16Cl2N4Zn)
22-440440-696
330 503
1 1
52,02(51,45) 34,85(33,91)
86,90(85,36) Pérdida de C5H8N2 + 2HCl
Pérdida de C3H4N C2H2NZn
2a (C11H16Cl2N4Co)
21-700 429 1 39,53(39,39) 39,53(39,39) Pérdida de C5H8N2 + HCl C6H8ClN2Co
2b (C11H16Cl2N4Cu)
21-700 384 1 68,90(70,80) 68,90(70,80) Pérdida de C11H16ClN4 CuCl
2c (C11H16Cl2N4Zn)
28-298328-700
308 421
1 1
4,47(4,42) 74,02(79,92)
78,49(84,34) Pérdida de CH4
Pérdida de 2HCl + C10H10N4 Zn
3a (C19H24Cl2CoN4)
29-373373-696
155, 204, 273, 318, 357 436, 422
5 2
16,89(16,64) 51,55(52,17)
68,44(68,81) Pérdida de 2HCl
Pérdida de C9H16N2 C10H6CoN2
3b (C19H24Cl2CuN4)
20-367367-794
186, 277 404
2 1
48,23(48,16) 25,27(21,48)
75,50(69,64) Pérdida de C5H8N2 + C9H9
Pérdida de C5H7N2 CuCl2
3c (C19H24Cl2N4Zn)
22-375375-700
313 441
1 1
10,20(8,20) 60,52(60,68)
70,72(68,88) Pérdida de HCl
Pérdida de C14H18ClN2 C5H7N2Zn
4a (C22H18Cl2CoN4)
16-694 326, 334, 377, 385, 391, 500 6 40,02(40,59) 40,02(40,59) Pérdida de C7H5N2 + 2HCl C15H11CoN2
4b (C22H18Cl2CuN4)
24-310310-411411-792
202, 255 346 477
2 1 1
18,75(15,42) 13,05(19,06) 15,53(14,43)
47,33(46,08) Pérdida de 2HCl Pérdida de C7H6 Pérdida de C5H3
C10H7CuN4
42 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
4c (C22H18Cl2N4Zn)
27-426426-694
319, 401 447, 544
2 2
18,41(18,99) 29,71(34,11)
48,12(53,11) Pérdida de C7H6
Pérdida de C8H7N2 C7H5Cl2N2Zn
5a (C5H6Cl2CoN6)
21-314426-694381-695
278, 300 323 446
2 1 1
17,23(18,03) 14,25(13,03) 29,83(28,23)
61,31(59,29) Pérdida de HCl + CH2
Pérdida de HCl Pérdida de C3HN3
CHCoN3
5b (C5H6Cl2CuN6)
25-176176-696
156 265
1 1
5,03(4,93) 60,65(60,29)
65,68(65,22) Pérdida de CH2
Pérdida de 2C2HN3 + 2HCl CuCl
5c (C5H6Cl2N6Zn)
26-261261-476476-694
181, 238 334
551, 566
2 1 2
3,32(4,89) 13,07(13,38) 12,61(11,87)
29,00(30,14) Pérdida de CH2 Pérdida de HCl Pérdida de N2
C4H3ClN4Zn
6a (C12H6Cl2CoN6O2)
25-319319-500500-695
226 395, 432, 444
631
1 3 1
29,46(30,53) 30,59(32,34) 18,84(15,42)
78,95(78,29) Pérdida de C2H2N3
Pérdida de C6H4 + CO + HCl Pérdida de C2NH3
CoCl
6b (C12H6Cl2CuN6O2)
25-216216-368368-697
190 287, 312, 320
598
1 3 1
13,83(15,76) 53,15(52,06) 20,09(16,40)
87,07(84,22) Pérdida de HCl + CO
Pérdida de C9H7N3O + HCl Pérdida de C2N3
Cu
6c (C12H6Cl2N6O2Zn)
21-221221-300300-436436-495
211 281 403 476
1 1 1 1
26,49(24,70) 31,62(35,64) 14,77(13,60) 15,64(9,90)
88,52(83,84)
Pérdida de 2HCl + CO Pérdida de C2HN3 + C6H5
Pérdida de C2HN2O Pérdida de CN2
Zn
7a (C21H18Cl2CoN6)
21-380380-684
133, 259, 284, 319 438, 474
4 2
21,25(21,51) 29,03(27,29)
50,29(48,80) Pérdida de C8H8
Pérdida de C7H6N3 C6H4Cl2CoN3
7b (C21H18Cl2CuN6)
22-300300-400400-697
150, 227, 236, 259 342, 353
421
4 2 1
13,47(14,10) 27,26(29,77) 14,54(15,72)
55,27(59,63) Pérdida de 2HCl
Pérdida de C7H5N4 + CH3 Pérdida de C6H5
C7H6CuN3
7c (C21H18Cl2N6Zn)
22-363363-694
330 516
1 1
20,00(24,07) 31,65(31,72)
51,65(55,79) Pérdida de C6H4N3 Pérdida de C9H10
C6H14Cl2N3Zn
dejando un residuo metálico libre. Por otro lado (2a) presenta una estabilidad térmica muy
alta, con una pérdida total de masa de 40%.
Para (3) y los complejos relacionados se encontró que todos los compuestos perdían
alrededor del 70% de su masa total al final del análisis, para (3a) se observa una pérdida
de masa muy pequeña (1,6%) cerca de 150°C, la cual podría estar relacionada con salida
de agua coordinada al metal; sin embargo, en el espectro IR no se observaron las bandas
características para estas moléculas por lo cual se asumió que estos cambios de masa
están relacionados a pérdidas de HCl. En (3b) se observó pérdida completa de la parte
orgánica de la molécula, permaneciendo un residuo metálico correspondiente a la sal
precursora del complejo (CuCl2) luego del calentamiento a 700°C.
Los complejos derivados de (4) muestran una estabilidad térmica considerablemente alta,
con un remanente después de los 700°C de cerca de la mitad de su masa inicial, para (4a)
se observan pérdidas de masa a diferentes temperaturas pero todas generando especies
demasiado inestable, razón por la cual se analizó el termograma completo. En este caso
se observa que el complejo perdió un brazo indazólico y dos moléculas de HCl
manteniendo el remanente del ligando unido al metal. Para (4b) se observaron cuatro
pérdidas de masa las cuales se analizaron en tres periodos diferentes, la primera involucra
la pérdida de dos moléculas de HCl, posteriormente se presenta la pérdida del anillo
aromático que separa los dos fragmentos azólicos y finalmente una descomposición parcial
de uno de los indazoles.
El complejo de cobre con (5) se estudió asumiendo una geometría octaédrica sobre el
metal con dos ligandos, este complejo ya se encuentra reportado con una relación
metal:ligando 1:2. Se pudieron asociar las pérdidas de masa con rupturas de los
separadores metilénicos del ligando y posteriormente de los triazoles. Se encontró una
estabilidad térmica alta en los complejos, en especial en (5c), el cual pierde un 30% de su
masa al llevarlo hasta 700°C. Se encontró que es común en los complejos con (5) observar
la pérdida del separador metilénico.
El ligando (6) y sus complejos mostraron ser unos de los menos estables de todos los
obtenidos en este trabajo ya que en todos los casos el residuo final consta únicamente de
la sal o parte de ella. Es interesante el comportamiento del complejo (6c) ya que este se
descompone en cuatro fases que generan intermediarios relativamente estables, este
44 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
comportamiento es similar al de los otros complejos con (6) con excepción de la segunda
fase analizada en (6a) y (6b) en la cual se generan tres descomposiciones sucesivas.
Finalmente, en (7) y los complejos relacionados con este ligando, se encontraron
estabilidades altas ya que se observaron descomposición de cerca de la mitad de la masa
total del complejo. Según estos análisis, durante el calentamiento se produce la
descomposición y pérdida de diferentes fragmentos del ligando, permaneciendo en todos
los casos uno de los benzotriazoles con algunos fragmentos adicionales.
2.2.7 Propiedades electrónicas (espectroscopía UV-Vis)
Para los complejos con Co(II) y Cu(II) se tomaron espectros UV-Vis para estudiar sus
propiedades electrónicas y lograr proponer posibles estructuras de los complejos. Para los
complejos de Zn(II) no se realizó este análisis ya que este metal tiene un configuración
electrónica d10 por lo cual no presenta transiciones 𝑑 − 𝑑 las cuales son útiles para
proponer geometrías en este tipo de compuestos. La Tabla 2-4 resume los resultados
obtenidos para estos estudios. Se muestran las señales obtenidas tanto en el rango
ultravioleta como en el visible con longitud de onda y absortividad molar calculada, junto
con el disolvente que se utilizó para cada grupo de compuestos.
Se observaron bandas de absorción intensas en la zona ultravioleta (entre 200 nm y 300
nm) para la mayoría de complejos obtenidos. Para (5) y (5a) no se reportan bandas por
debajo de 300 nm debido a que el disolvente (DMSO) interfirió en la determinación de
estas ya que presentó alta absorbancia en esta región. Las señales obtenidas en esta zona
son atribuidas a transiciones de tipo 𝜋 − 𝜋∗ del ligando. Dado que estas transiciones son
permitidas tienen una intensidad muy alta como se observa en los espectros (Ver Anexo).
En los espectros se encontraron algunas bandas a una longitud de onda un poco mayor
en la zona UV que se atribuyen a transferencias de carga las cuales se dan por el
movimiento de electrones entre los orbitales del ligando y los del metal. Se caracterizan
por tener una alta intensidad así como gran sensibilidad a la polaridad del disolvente [33].
Existen dos tipos de trasferencias de carga, las debidas a movimiento de electrones del
metal al ligando o del ligando al metal. El tipo de transiciones más probables para los
sistemas estudiado son las de transferencia de carga del metal al ligando, esto dada la
naturaleza de los ligandos utilizados ya que compuestos orgánicos similares como diiminas
o bipiridinas que cuentan con dos átomos de nitrógeno donores producen transiciones de
Capítulo 2 45
este tipo por contener orbitales π* de baja energía que pueden recibir electrones de los
orbitales d del metal [33].
Tabla 2-4: Espectroscopía UV-Vis para ligandos y complejos de Co(II) y Cu(II). Disolvente utilizado para cada grupo de compuestos (a) = ACN; (b) = MeOH; (c) = DMSO
UV Vis
Transición (nm) (ɛ (cm-1M-1))
Compuesto ν1 ν2 ν3 ν1 ν2 ν3
1(a) 213 (330)
1a 211 (13.655) 580 (367) 617 (576)
1b 218 (9.040) 293 (2.452) 401 (740)
2(a) 223 (10.968)
2a 212 (13.649) 257 (4.509) 565 (338) 612 (362) 668 (424)
2b 220 (12.792) 269 (1.803) 306 (1798) 457 (609)
3(a) 265 (422) 274 (354)
3a 255 (2.666) 570 (301) 616 (328) 678 (441)
3b 219 (19.666) 275 (2.974) 355 (1.369) 454 (459)
4(b) 276 (16.715) 291 (14.503)
4a 275 (17.343) 294 (14.548) 525 (17)
4b 275 (18.782) 293 (16.064)
5(c)
5a 613 (77) 679 (132)
5b 291 (3.263)
6(c) 258 (9.513)
6a 258 (1.689) 614 (165) 678 (270)
6b 291 (4.886)
7(c) 263 (11.226) 283 (7.568)
7a 263 (8.615) 283 (7.862) 614 (97) 679 (161)
7b 263 (12.769) 284 (9.667)
CuCl2 - ACN 265 (2.562) 309 (3.729) 458 (717)
CoCl2 - ACN 213 (3.474) 255 (1.831) 570 (255) 612 (258) 681 (377)
CuCl2 - MeOH 265 (2.561)
CoCl2 - MeOH 516 (16)
CuCl2 - DMSO 293 (3.451)
CoCl2 - DMSO 613 (112) 680 (191)
46 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Los complejos de cobalto obtenidos presentan una coloración azul en estado sólido.
Cuando se disuelven en DMSO o ACN esta coloración permanece, mientras que si son
disueltos en MeOH, como en el caso de (4a), la coloración final de la solución es rosa
pálido que es el color característico de complejos octaédricos de cobalto con aguas
coordinadas [64]. Se ha encontrado que los complejos tetraédricos de cobre presentan
absorbancias molares con valores cercanos a 600 M-1cm-1 en un rango de longitud de onda
entre 600 y 700 nm, mientras que los complejos octaédricos con este metal presenta
máximos de 10 M-1cm-1 a mayor energía (450 y 600 nm) [64]. Los complejos (1a), (5a),
(6a) y (7a) pueden ser incluidos en los rangos mencionados previamente para tetraédros,
además de presentar dos bandas correspondientes a las transiciones electrónicas 4A2 ←
4T2 y 4A2 ← 4T1 que son permitidas por espín. En el caso de (2a) y (3a) se observa una
tercera banda en la zona visible a mayor energía, esta banda está relacionada a un
equilibrio entre una forma tetraédrica y octaédrica del complejo dada por la coordinación
de disolvente, en este caso ACN o moléculas de agua que pueden cambiar la geometría
del complejo. Este caso se observa en (4a), el cual presenta una banda de absorción a
525 nm con un coeficiente de extinción de 17 M-1cm-1 el cual concuerda con lo reportado
para un Co(II) octaédrico [64]. Adicionalmente, las señales divididas que se presentan en
este tipo de espectros se generan debido a la repulsión interelectrónica presente en los
orbitales d del metal [33].
Para los complejos de cobre(II) se observan bandas muy intensas en la zona ultravioleta
del espectro debidas a transiciones propias del ligando orgánico, así como transferencias
de carga, las cuales se pueden asignar a transferencia del metal al ligando. Se encontraron
algunas señales superpuestas en estas zonas que se deben a repulsiones
interelectrónicas. Es posible asignar las señales que se observan alrededor de 300 nm en
(2b) y (3b), las cuales tienen una intensidad considerable, a transferencias de carga cloro-
cobre que confirman la formación del complejo [65]. En la zona visible cerca de 500 nm se
observa la banda de transición electrónica t2g ← eg presente en los complejos con metales
d9.
Capítulo 2 47
2.2.8 Estructura y geometrías moleculares probables
Teniendo en cuenta la información experimental suministrada por los análisis realizados a
los complejos, y otros previamente reportados, es posible hacer una aproximación a las
estructuras de los complejos obtenidos. Con base en los análisis elementales y TGA, se
infieren estructuras con relación metal:ligando 1:1, con posibles geometrías tetraédricas o
cuadro planar, lo anterior debido a que los ligandos se comportan de manera bidentada.
Sin embargo, es posible obtener los mismos resultados en estos dos análisis si se tienen
monómeros o dímeros del complejo e incluso si se presentan polímeros de coordinación.
Por este motivo es necesario examinar cada caso detalladamente.
Los complejos con (1) ya se encuentran reportados y han sido estudiados previamente.
Todos estos complejos tienen reportadas estructuras cristalinas tetraédricas
mononucleares [49,54,66]. Sin embargo, la descripción del compuesto (1b) no concuerda
con lo reportado para una estructura tetraédrica mononuclear, ya que este compuesto con
dicha estructura es azul y el obtenido fue verde. Se encontró que este complejo puede
formar dímeros haciendo un enlace Cu----Cl---Cu como se muestra en la Figura 2-1. La
forma dimérica de este complejos concuerda con los datos experimentales obtenidos de
color y punto de fusión.
Figura 2-1: Estructura de (1b) [58]
48 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Teniendo en cuenta el artículo que reportó la estructura anterior, los autores lograron aislar
el compuesto dimérico y el monomérico de la misma mezcla de reacción. Esto indica que
los dos complejos se forman a las mismas condiciones. Lo más probable es que la especie
mayoritaria en solución sea el compuesto monomérico con una geometría tetraédrica si se
usan disolventes que pueden solvatar bien las moléculas del monómero. Teniendo esto en
cuenta, se tomó como base una estructura monomérica ya que los compuestos van a ser
utilizados para estudios biológicos in vitro que se desarrollarán en solución.
Los compuestos derivados de (2) y (3) probablemente tengan una estructura dimérica
similar a la observada en los otros compuestos derivados de pirazol. Se han encontrado
dímeros con configuración piramidal con base cuadrada con cloros puente y ligandos N,N
donores con Cu(II) [58] y Co(II) [67]. Aun así, la información con que se cuenta indica que
los complejos probablemente tienen geometría tetraédrica en solución. El equilibrio entre
la forma mono y dimérica de (2a-c) y (3a-c) puede ser más difícil de observar ya que los
ligandos inducen una geometría específica gracias a los separados como tolueno, benceno
o metileno, por tanto una redistribución sobre los orbitales moleculares del metal es más
difícil que con el dimetilpirazol libre.
Los complejos (5a-c) pueden ser catalogados como tetraédricos debido a los resultados
obtenidos por los análisis UV-Vis que generan bandas características para complejos con
este tipo de geometrías así como reportes previos. Al igual que en los casos anteriores, es
posible que estos formen dímeros con cloros puentes aunque la elucidación final de esta
estructura se debe realizar por medio de difracción de rayos X de monocristal. Para los
complejos (6a-c) se decidió hacer cálculos computacionales estudiando las diferentes
estructuras que podrían adquirir dado que el ligando cuenta con múltiples puntos de
coordinación. La Figura 2-2 muestra los resultados de las estructuras propuestas como
posibles complejos usando el Zn(II) como referencia. Para todas se calcularon las
geometrías de menor energía y las frecuencia vibracionales para determinar mínimos
globales en la superficie de potencial.
Capítulo 2 49
a) b)
c) d)
Figura 2-2: Estructuras optimizadas del ligando (6) y sus posibles complejos. a) = Ligando (6); b) = coordinación por triazoles; c) = coordinación carbonilo-triazol; d) = coordinación carbonilos-triazoles.
Teniendo estas estructuras optimizadas y sus respectivas frecuencias vibracionales se
decidió simular los espectros infrarrojos de todos los complejos para estudiar el
comportamiento de la banda C=O, debido a que se observó un corrimiento de esta señal
en el IR experimental a menor número de onda en los complejos con respecto al ligando
libre. Los resultados se muestran en la Figura 2-3
Figura 2-3: Espectros infrarrojos simulados. Los compuestos corresponden a los esquemas de la Figura 2-2. Izquierda = Espectros superpuestos (3000 cm-1 – 5 cm-1), Derecha = Espectros superpuestos 1950 cm-1 –
1650 cm-1).
0
2
4
6
8
10
12
050010001500200025003000
a) b) c) d)
0
2
4
6
8
10
12
1650170017501800185019001950
a) b) c) d)
50 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Los perfiles de los infrarrojos simulados coinciden con los obtenidos experimentalmente.
Se observa que una coordinación por los nitrógenos de los triazoles (Figura 2-2 b)) produce
un desplazamiento de las señales a mayores energías, que es lo contrario a lo observado
en el espectro experimental. Por otro lado, si la coordinación se da por el oxígeno del
carbonilo y uno de los nitrógenos del triazol se obtiene una señal de carbonilo dividida ya
que el enlace C=O libre vibra a diferente frecuencia que el coordinado. Finalmente, si se
da la coordinación por el oxígeno de los carbonilos y el triazol de forma simétrica en la
molécula, se obtienen desplazamientos hacia menor número de onda como lo muestra el
resultado experimental. Sin embargo, teniendo en cuenta los demás análisis la
estequiometría de los complejos (6a-c) es 1:1, lo que no coincide con la geometría
propuesta. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, tanto experimentales como
computacionales, se propone la formación de un polímero de coordinación con cloros
puentes como lo muestra la Figura 2-4. La baja solubilidad y los elevados puntos de fusión
de los compuestos obtenidos con este ligando podría estar relacionada con la formación
del polímero propuesto.
Figura 2-4: Estructura polimérica propuesta para (6) y sus complejos
En el caso del ligando que contiene benzotriazoles (7), este posee dos nitrógenos por los
cuales se podría dar la coordinación al centro metálico. En este caso la multiplicidad de
espín del metal es importante en la determinación de la geometría del complejo en el
cálculo. Para el cobalto(II) tetracoordinado con geometría tetraédrica, como se observó en
el espectro electrónico, se da una multiplicidad cuarteto sin importar si el complejo es de
alto espín o de bajo espín. Para los complejos con cobre(II), al ser un metal d9 la
Capítulo 2 51
multiplicidad será doblete. Para el zinc(II) no se debe agregar este término adicional al
cálculo ya que tiene su capa d llena. Los resultados obtenidos uniendo el metal por el
nitrógeno dos o tres del benzotriazol se muestran en la Figura 2-5.
(7a) - N2
-4569,61913 eV Frecuencias imaginarios
(7a) – N3 -4569,83478 eV
Frecuencias imaginarias
(7b) – N2 -5059,03294 eV
Frecuencias positivas
(7b) – N3 -5059,32127 eV
Frecuencias positivas
(7c) – N2
-4429,60715 eV Frecuencias imaginarias
(7c) – N3 -4430,33753 eV
Frecuencias positivas
Figura 2-5: Energías obtenidos para los complejos (7a-c) con diferentes puntos de coordinación
Se observa que las energías obtenidas en los complejos donde el metal se encuentra
coordinado a N3 presentan energías menores que sus correspondientes estructuras
unidas por N2. En (7b) incluso se observó un desplazamiento de enlace del N2 al N3 en
52 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
uno de los benzotriazoles partiendo de una estructura con el metal unido solo a N2. Para
los complejos con Cu(II) y Zn(II) se encontraron frecuencias positivas, que indica que
efectivamente se llegó a un mínimo en la energía de la molécula. Tanto para el Co(II) como
para Cu(II) se llegó a una geometría cuadrado planar distorsionada pero en el caso del
complejo con (7a) no se alcanzó un mínimo con la geometría propuesta, debido a que este
compuesto tiende a adoptar una geometría cuadrada se decidió cambiar la multiplicidad a
doblete, que sería la que se obtiene en un complejo con esta geometría. Se recalculó
utilizando esta multiplicidad y se logró obtener una geometría más estable en donde todas
las frecuencias vibracionales resultaron ser positivas con una energía menor en el
complejo con el metal unido al N3 en el benzotriazol. Figura 2-6
(7a) – N2
-4571.18699 eV Frecuencias positivas
(7a) – N3 -4571.65581 eV
Frecuencias positivas
Figura 2-6: Energías obtenidas para (7a) usando multiplicidad doblete y formación de complejos por N2 y N3
Los cálculos permiten concluir que es más estable la coordinación por el N3 del
benzotriazol, esto se explica por impedimentos estéricos, ya que la unión por el N2 genera
mucha repulsión al interior del ligando con el anillo central, mientras que en el otro caso
los cloros pueden orientarse hacia la parte exterior de la molécula alejándose del ligando.
Con las geometrías obtenidas se podría señalar que para estos complejos también se ve
favorecida la formación de dímero con cloros puente ya que el metal contiene espacios de
coordinación disponibles que pueden ser completados por los cloros de otra molécula de
complejo. Aun así en solución los complejos parecen comportarse como monómeros con
geometría tetraédrica.
3. Estudio de actividad antimicrobiana de ligandos y complejos de Zn(II)
Se realizaron pruebas de actividad antimicrobiana para las sales metálicas, los ligandos y
sus respectivos complejos de Zn(II). Tanto (6) como sus complejos no fueron estudiados
ya que las pruebas se realizaron antes de obtener estos compuestos. A (2b) y (2c) también
se les realizó el ensayo de actividad antimicrobiana para estudiar y comparar los resultados
cuando se cambian los azoles en el ligando así como los metales del complejo. Se
utilizaron cepas de hongos y bacterias resistentes a derivados de azoles comerciales. Esta
sección del trabajo está enmarcada en dos proyectos: a) Proyecto FAPA, síntesis,
caracterización y estudios antimicrobianos de nuevos complejos píncer con metales de
transición. b) Proyecto interfacultades, síntesis, caracterización y estudio antimicrobiano
de nuevos complejos con metales de transición y nano partículas
3.1 Sección experimental
3.1.1 Materiales y métodos
3.1.1.1 Cepas y asilamientos
Los micoorganismos que se usaron para las pruebas se susceptibilidad in vitro fueron las
siguientes, bacterias: Staphylococcus aureus ATCC 25923, MRSA, Enterococcus faecalis
ATCC 19433, Bacillus cereus ATCC 14579, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas
aeruginosa ATCC 28593, Enterobacter aerogenes ATCC13048, Salmonella typhimurium
ATCC 14028 y Shigella flexneri ATCC 29903, levaduras: Candida albicans ATCC 10231,
Candida krusei ATCC 6258 y Candida parapsilosis ATCC 22019 y mohos: Fusarium
oxysporum 9788, Fusarium solani 4591, Aspergillus flavus y Aspergillus fumigatus MYA
3626. Estos microrganismos se obtuvieron del laboratorio de micología y fitopatología de
la Universidad de los Andes. Las bacterias se subcultivaron en agar nutritivo (Oxoid, UK),
54 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
las levaduras en agar Sabouraud dextrosa (Oxoid, UK) y los mohos en agar papa dextrosa
(Oxoid, UK) a 37°C para bacterias y levaduras y a 25°C para mohos para asegurar la
pureza y viabilidad de los aislados.
3.1.1.2 Actividad antifúngica y antibacterial de sales metálicas, ligandos y
complejos
Las sales metálicas (CuCl2, CoCl2 y ZnCl2), los ligandos ((1), (2), (3), (4), (5), (7)) y sus
respectivos complejos ((1c), (2a), (2b), (2c), (3c), (4c), (5c), (7c) fueron probados contra
las cepas usando el método de difusión en agar y microdilución. El método empleado para
difusión en agar está de acuerdo con los protocolos M02-A, M44-A y M51-A recomendados
por el CLSI [68–70]. Los complejos, ligandos y sales se disolvieron en DMSO a una
concentración final de 100 mM. Los inóculos de bacterias y hongos con aproximadamente
106 CFU mL-1 o conidios se distribuyeron en la superficie de una placa con agar Mueller
Hinton usando algodón estéril. Se cortaron pozos de 5 mm de diámetro con un tubo estéril
y se agregaron 20µL de cada muestra por pozo.
Las palcas se incubaron a 37°C (bacterias y levaduras) o 25°C (mohos) por 24 y 48 horas.
DMSO (1%) se usó como control negativo para determinar alguna participación en la
actividad estudiada. Gentamicina (50 µM) y fluconazol (50 µM) se usaron como drogas de
referencia. La actividad antibacterial y antifúngica se determinó midiendo el diámetro de la
zona de inhibición alrededor de cada pozo. Los resultados fueron confirmados por
triplicado.
El método de microdilución se llevó a cabo de acuerdo con los protocolos M07-A, M27-1 y
M38-A recomendados por el CLSI [71–73]. Inóculos con aproximadamente 104 CFU mL-1
o conidios se incubaron a 37°C por 6 horas para bacterias, 24 para levaduras y 48 para
mohos, en presencia de diferentes concentraciones de los compuestos estudiados en
caldo de cultivo Luria-Bertani para bacterias o en medio RPMI 1640 para hongos usando
placas de 96 pozos. Después de la incubación se determinó la absorbancia a 600 nm para
bacterias y a 630 nm para hongos en un espectrofotómetro microtitulador de placas. Las
drogas estándar en estos ensayos fueron gentamicina 10 µM y fluconazol 10 µM.
Capítulo 3 55
3.1.1.3 Concentraciones mínimas inhibitorias (MIC)
La MIC50 se determinó por duplicado por el método de microdilución, de acuerdo a los
protocolos del CLSI [71–73]. Se realizaron diluciones sucesivas desde 5 mM hasta 2,5 µM
para determinar qué concentración de compuesto producía la inhibición del crecimiento en
el 50% de los microorganismos.
3.2 Resultados y discusión
La actividad biológica de las sales, ligandos y complejos fue evaluada contra bacterias y
hongos in vitro. Los resultados se resumen en la Tabla 3-1. La Figura 3-1 muestra algunos
ejemplos de las zonas de inhibición medidas.
Figura 3-1: Zonas de inhibición de los complejos (1c), (2a) y (2b) contra A = Staphylococcus aureus; B = Escherichia coli; C = Candida parapsilosis y D = Aspergillus flavus. El control positivo fue gentamicina (50
µM) para bacterias y fluconazol (50 µM) para hongo
Tabla 3-1: Actividad antibacterial y antifúngica (zona de inhibición, diámetro en mm) para ligandos y complejos seleccionados por el método de difusión en agar
(Concentración usada 100 mM). F.E = Bacterias: Gentamicina (50µM); Hongos: Fluconazol (50µM)
ORGANISMO COMPUESTO
F.E 1-5,7 1c 2a 2b 2c 3c 4c 5c 7c
Bacterias
S. aureus 20,4 ± 0,6 − 15,4 ± 1,0 17,0 ± 0,2 16,7 ± 1,9 9,0 ± 0,7 12,8 ± 1,9 14,1 ± 1,1 13,0 ± 1,9 16,4 ± 0,9
MRSA 20,8 ± 0,8 − 14,5 ± 3,1 14,5 ± 0,0 16,0 ± 4,2 11,7 ± 1,5 14,5 ± 2,0 13,5 ± 2,6 14,0 ± 0,6 17,4 ± 0,3
E. faecalis 20,1 ± 0,5 − 12,1 ± 0,0 18,9 ± 0,0 22,5 ± 4,7 − − − − −
B. cereus 22,3 ± 0,4 − 13,1 ± 0,4 12,0 ± 0,0 14,8 ± 0,2 9,4 ± 0,0 8,60 ± 0,02 9,2 ± 0,1 8,9 ± 0,1 8,5 ± 0,6
E. coli 20,1 ± 0,1 − 10,9 ± 0,4 17 ± 0,0 10,7 ± 0,9 − 9,5 ± 0,0 10,3 ± 3,5 8,8 ± 0,6 11,8 ± 1,3
P. aeruginosa 12,0 ± 0,6 − 11 ± 1,0 12,2 ± 0,1 13,3 ± 1,6 − 8,1 ± 0,5 8,7 ± 0,1 9,2 ± 0,2 9,7 ± 0,5
E. aerogenes 17,2 ± 0,1 − 9,5 ± 0,2 14,2 ± 0,0 8,2 ± 0,2 − 10,9 ± 1,1 9,2 ± 2,5 11,0 ± 0,1 12,3 ± 2,5
S. typhimurium 16,8 ± 0,8 − 10,7 ± 2,1 13,2 ± 0,0 8,2 ± 2,1 − 8,9 ± 0,5 9,8 ± 2,0 7,9 ± 1,01 11,5 ± 2,5
S. flexneri 16,6 ± 0,1 − 14,2 ± 0,2 28,0 ± 0,0 9,8 ± 0,6 9,9 ± 1,2 11,8 ± 1,0 11,5 ± 1,3 13,0 ± 0,1 13,1 ± 0,0
Hongos
C. albicans 24,5 ± 3,0 − − 12,7 ± 3,2 10,5 ± 1,1 − − − − 8,1 ± 0,1
C. krusei 15,8 ± 2,8 − − 15,7 ± 2,6 12,0 ± 2,4 − − − − −
C. parapsilosis 31,9 ± 3,7 − − 18,5 ± 5,3 21,6 ± 7,3 − − − − −
P. variotii 27,2 ± 7,1 − − 9,3 ± 1,1 18,6 ± 10,2 − − − − −
A. flavus 21,9 ± 0,3 − − − 15 ± 6,1 − − − − −
A. fumigatus − − − − 39,7 ± 0,0 28,9 ± 0,0 − − − −
F. oxysporum − − − − − − − − − −
F. solani − − − − − − − − − −
3.2.1 Actividad antibacterial
La actividad antibacteriana de los ligandos y sus complejos, así como de las sales
precursoras se estudió contra Staphylococcus aureus, MRSA, Enterococcus faecalis,
Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter aerogenes,
Salmonella typhimurium y Shigella flexneri. Las sales, complejos, ligandos, y el DMSO se
ensayaron por separado para comparar su actividad antimicrobiana a 100 mM, las drogas
estándar se usaron a 50 µM en el mismo disolvente (Figura 3-2). La actividad se
incrementó considerablemente a altas concentraciones.
Figura 3-2: Resultados de actividad antimicrobiana in vitro por el método de difusión en agar para ligandos y complejos seleccionados. F.E. = Fármaco estándar, gentamicina 50 µM
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
F.E. 1-5,7 1c 2a 2b 2c 3c 4c 5c 7c
Zo
na
de
in
hib
ició
n (
mm
)
Compuestos
S. aureus
MRSA
E. faecalis
B. cereus
E. coli
P. aeruginosa
E. aerogenes
S. typhimurium
S. flexneri
58 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Los resultados muestran que todos los complejos sintetizados son efectivos contra al
menos una cepa de bacteria. Esto probablemente se deba a la mejor solubilidad de los
complejos con respecto a los ligandos libres, mayor biodisponibilidad y también mejor
interacción con el ADN a través de asociaciones intermoleculares También, es posible un
incremento en la lipofilicidad en los complejos, lo que permite a los compuestos entrar a la
célula, impidiendo el funcionamiento normal del microrganismo y produciendo un
incremento en la actividad antimicrobiana del compuesto [74].
Las cepas gram positivas (Staphylococcus aureus, MRSA, Enterococcus faecalis, Bacillus
cereus) mostraron ser susceptibles a todos los complejos, sin embargo, algunos
compuestos como (2c) no fueron efectivos contra bacterias gram negativas. Estudios
previos han mostrado que los pirazoles, como el complejo (2c) son más eficientes contra
gram positivas que contra gram negativas y actúan inhibiendo las enzimas topoisomerasa
IV y la ADN girasa [75]. Las bacterias gram negativas suelen ser más resistentes debido a
la estructura que poseen, ya que cuentan con una membrana interna, seguida de una capa
de peptidoglicano y finalmente una membrana externa, mientras que las gram positivas
tienen únicamente una membrana interna y una capa de peptidoglicano delgada, por lo
tanto es más factible que los compuestos externos puedan entrar a una célula gram
positiva ya que hay menos barreras que lo impidan [76].
La presencia de diferentes iones metálicos en los complejos produjo cambios significativos
en la actividad. La presencia de cobalto y cobre en los complejos (2a) y (2b) produjo
inhibición de todas las bacterias, mientras que (2c) solo fue eficiente contra cuatro de ellas.
El compuesto (7c) mostró unas de las más altas actividades de todos los complejos de
zinc estudiados, esto se debe a que los derivados de benzotriazol han mostrado que
pueden inducir daño en la membrana mitocondrial de los microrganismos [77].
Según los datos obtenidos, se observa que tanto el complejo (3c) como el (4c) tienen
actividades similares, indicando que la extensión de la conjugación no produce cambios
significativos en la actividad antimicrobiana. Los complejos (2c) y (3c) se diferencian en el
separador de los pirazoles, uno contiene tolueno y el otro metileno. Sin embargo, (3c) fue
activo contra el doble de cepas que (2c). Esto puede deberse a que el tolueno del ligando
incrementa la fluidez del compuesto en la membrana y por tanto la permeabilidad no solo
del complejo sino de otro tipo de sustancias que pueden interrumpir las funciones de la
Capítulo 3 59
célula [78]. Si se compara la actividad de (1c) y (2c) se encontró que (1c) inhibió el
crecimiento de todas las cepas estudiadas, mientras que (2c) solo cuatro. Esto se debe
principalmente a la posibilidad de (1c) de tener interacciones tipo puente de hidrógeno con
las proteínas y el ADN de las células [36].
3.2.2 Actividad antifúngica
Los hongos resultaron ser más resistentes a los tratamientos con los complejos. C.
parapsilosis fue el hongo más susceptible de los estudiados, siendo inhibido por tres
complejos en total (Figura 3-3). Se han reporta complejos con azoles coordinados con
cobalto, cobre y zinc con actividad contra hongos y se ha reportado que estos complejos
actúan interrumpiendo el proceso de respiración de las células, bloqueando así la síntesis
de proteínas lo cual restringe el crecimiento del microoganismo [30].
Figura 3-3: Resultados de actividad antifúngica in vitro por el método de difusión en agar para ligandos y complejos seleccionados. F.E. = Fármaco estándar, fluconazol 50 µM
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
F.E. 1-5,7 1c 2a 2b 2c 3c 4c 5c 7c
Zon
a d
e in
hib
ició
n (
mm
)
Compuestos
C. albicans
C. krusei
C. parapsilosis
P. variotii
A. flavus
A. fumigatus
F. oxysporum
F. solani
60 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Fusarium spp. y A. fumigatus no fueron inhibidos por el fluconazol usado como estándar,
sin embargo A. fumigatus fue efectivamente inhibida por los compuestos (2b) y (2c). Los
complejos que contienen cobre y cobalto mostraron una actividad antifúngica más elevada
comparado con los de zinc, esto debido a que los hongos utilizados eran tolerantes a zinc.
Aunque el zinc es un nutriente esencial en los hongos, puede llegar a ser tóxico en altas
concentraciones. Sin embargo, las altas concentraciones intracelulares de este metal
pueden ser reguladas por la célula a través de transportadores de zinc [79].
3.2.3 Determinación de MIC
Los resultados de MIC (Tabla 3-2) sugieren que los complejos presentan una actividad
moderada frente a las bacterias comparadas con el medicamento estándar (gentamicina),
y una alta actividad en el caso de los hongos con respecto al fluconazol. A pesar de requerir
concentraciones tan altas de compuesto para lograr la inhibición es importante tener en
cuenta que las bacterias y hongos usados son cepas resistentes a azoles, y en algunos
casos los complejos sintetizados presentaron actividad cuando la droga estándar no lo
hizo. Se observa además que los complejos de zinc no presentan una actividad tan alta
como los de cobre y cobalto, esto se ve reflejado en la disminución de la MIC50. La actividad
del complejo (2a) frente a Candida krusei es sumamente relevante ya que se encontró una
MIC50 menor para este complejo comparado con el fármaco estándar. Ensayos
preliminares muestran que los compuestos sintetizados no presentan citotoxicidad, estos
resultados no se muestran en el presente trabajo ya que no se ha completado el estudio.
Capítulo 3 61
Tabla 3-2: MIC50 (µM) de complejos. F.E = Bacterias: Gentamicina; Hongos: Fluconazol.
ORGANISMO COMPUESTO
F.E 1-5, 7 1c 2a 2b 2c 3c 4c 5c 7c
Bacterias
S. aureus 0,2 − 156 625 78 313 625 625 625 313
MRSA 0,2 − 625 625 78 625 5000 5000 1250 5000
E. faecalis 6,25 − 313 313 78 1250 1250 2500 2500 2500
B. cereus 0,4 − 625 1250 625 1250 1250 2500 1250 1250
E. coli 1,6 − 2500 1250 5000 2500 1250 5000 2500 2500
P. aeruginosa 0,8 − 1250 625 2500 625 2500 5000 2500 5000
E. aerogenes 0,2 − 2500 1250 2500 1250 5000 5000 2500 5000
S. typhimurium 3,13 − 1250 1250 5000 625 2500 5000 1250 2500
S. flexneri 3,13 − 625 156 5000 156 625 625 156 625
Hongos
C. albicans 2 − − 156 2500 − − − − −
C. krusei 50 − − 39 313 − − − − −
C. parapsilosis 13 − − 156 156 − − − − −
A. flavus >100 − − − − − − − − −
A. fumigatus >100 − − − 1250 625 − − − −
F. oxysporum >100 − − − − − − − − −
F. solani >100 − − − − − − − − −
4. Conclusiones y perspectivas
4.1 Conclusiones
Se logró la síntesis y caracterización de ligandos derivados de azoles y la posterior
obtención de sus respectivos complejos de Co(II), Cu(II) y Zn(II) utilizando métodos
espectroscópicos así como análisis térmicos y elementales, y se determinó que los
complejos tienen una estequiometría metal:ligando (1:1) y probablemente geometría
tetraédrica mononuclear en solución. Se obtuvieron dos ligandos que no se encontraban
reportados en literatura, así como doce complejos nuevos.
Cálculos computacionales y reportes previos abren la posibilidad que los complejos
obtenidos tengan interacciones del metal con los cloros de otra molécula de complejo,
produciendo estructuras diméricas en las que el centro metálico adopta una geometría
piramidal de base cuadrada.
La información experimental junto con cálculos computacionales permiten proponer una
estructura polimérica para los complejos derivados de (6).
Se realizaron los estudios de actividad antimicrobiana para algunos complejos y ligandos
obteniendo resultados promisorios para la obtención de nuevos antifúngicos y
antimicrobianos de amplio espectro.
Los complejos con cobre y cobalto presentan una actividad mayor que sus
correspondientes complejos de zinc, por esta razón es necesario realizar ensayos de
actividad a la totalidad de complejos obtenidos para determinar la efectividad de estos
compuestos.
Las MIC50 obtenidas mostraron que son necesarias concentraciones considerables de los
compuestos para lograr la actividad deseada, sin embargo para el complejo (2a) se obtuvo
una MIC50 menor a la del fluconazol para C. krusei. Se concluye que los compuestos se
puede catalogar con antimicrobianos de actividad media y amplio espectro de acción
64 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
4.2 Perspectivas
Los resultados obtenidos en este estudio servirán como base para la modificación
estructural de los ligandos de modo que se obtengan compuesto más activos contra las
cepas estudiadas. Un posible cambio estructural que podría incrementar la actividad de
estos complejos sería la adición de grupos polares a los azoles para aumentar la
solubilidad de los complejos finales. También se espera modificar las sales de partida de
cloruros del metal a otro tipo de compuestos que permitan generar mayor variedad de
estructuras en los complejos. Se buscará obtener cristales de los complejos sintetizados
para realizar un análisis de rayos X en monocristal de modo que se pueda obtener la
estructura de los complejos. Se debe realizar la evaluación de la actividad antimicrobiana
de los complejos de cobre y cobalto, así como los estudios de citotoxicidad de todos los
compuestos.
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66 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
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A. Anexo: Espectros de ligandos y complejos
A continuación se muestran los espectros de los compuestos sintetizados durante el
trabajo de investigación. Se adjuntan los resultados de espectroscopía RMN (1H, 13C),
infrarrojo (FT-IR) y UV-Vis así como los termogramas.
Espectros RMN
Figura 1. Espectro 1H RMN bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2)
2 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 2. Espectro 1H RMN 3,5-bis(3,5.dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3)
Figura 3. Espectro 1H RMN 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
12
, 1
2’
7, 7’, 1
0, 10’, 4
1,
8,
8’, 9
, 9
’
2,
2’
5,
5’
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 3
Figura 4. . Espectro 13C RMN 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
Figura 5. . Espectro HSQC 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
4
6, 6’
3, 3’ 1
8, 8’, 9, 9’ 12, 12’, 11, 11’, 2, 2’, 7, 7’
10, 10’
5, 5’
6,
6’
3,
3’
1,
4,
8,
8’
9, 9’, 1
2, 12’
11, 11’, 2
, 2’, 7
10
, 1
0’
5,
5’
4 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 6. Espectro 1H RMN bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5)
Figura 7. Espectro 1H RMN 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
2,
2’
6, 6’ 7, 7’
4
1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 5
Figura 8. Espectro 13C RMN 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
Figura 9. Espectro HSQC 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
5,
5’
7,
7’
2,
2’
6,
6’
4 3
, 3
’ 1
7, 7’
2, 2’ 6, 6’
4 3, 3’
1
6 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 10. Espectro 1H RMN 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7)
Figura 11. Espectro 1H RMN diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)zinc(II) (1c)
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 7
Figura 12. Espectro 1H RMN dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]zinc(II) (2c)
Figura 13. Espectro 1H RMN dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]zinc(II) (3c)
8 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 14. Espectro 1H RMN dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]zinc(II) (4c)
Figura 15. Espectro 1H RMN dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]zinc(II) (5c)
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 9
Figura 16. Espectro 1H RMN dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]zinc(II) (6c)
Figura 17. Espectro 1H RMN dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’)zinc(II) (7c)
10 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 18. Espectro de masas de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2)
Figura 19. Espectro de masas de 3,5-bis(3,5.dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3)
Figura 20. Espectro de masas de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 11
Figura 21. Espectro de masas de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5)
Figura 22. Espectro de masas de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
Figura 23. Espectro de masas de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7)
12 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 24. Espectro IR de 3,5-dimetilpirazol (1)
Figura 25. Espectro IR de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobalto(II) (1a)
40
3.2
4
58
9.0
3
66
1.2
3
73
6.5
77
79
.57
85
3.4
2
10
09
.55
10
28
.61
11
53
.44
12
67
.03
13
06
.54
14
22
.69
14
84
.68
15
95
.29
16
56
.34
26
06
.73
27
88
.53
28
78
.51
29
43
.63
30
38
.74
31
08
.71
31
31
.52
32
01
.77
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
42
6.9
7
58
6.3
46
09
.52
66
0.1
36
69
.98
70
3.6
67
46
.95
81
9.5
1
98
2.5
51
02
4.9
51
04
9.5
31
14
7.7
1
11
64
.84
12
12
.21
12
70
.85
13
76
.80
14
05
.83
14
70
.67
15
68
.31
23
42
.44
23
59
.50
29
23
.35
31
42
.70
33
12
.03
33
44
.24
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
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500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 13
Figura 26. Espectro IR de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobre(II) (1b)
Figura 27. Espectro IR de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)zinc(II) (1c)
61
4,2
36
85
,91
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1,2
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6
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6
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14
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,14
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cm-1
58
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96
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55
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%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
cm-1
14 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 28. Espectro IR de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano (2)
Figura 29. Espectro IR de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobalto(II) (2a)
46
9.2
6
62
7.6
86
62
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67
3.1
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6.1
8
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2.1
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16
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.95
16
54
.93
29
21
.27
29
80
.273
44
7.8
4
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
47
5.2
14
92
.98
62
5.6
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.05
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7.0
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4.5
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95
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 15
Figura 30. Espectro IR de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobre(II) (2b)
Figura 31. Espectro IR de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]zinc(II) (2c)
41
7.7
34
74
.25
49
2.5
4
62
8.2
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.06
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T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
62
6.4
66
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51
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%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
16 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 32. Espectro IR de 3,5-bis(3,5.dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno (3)
Figura 33. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobalto(II) (3a)
56
3.3
56
24
.29
68
6.8
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6.0
29
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.91
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.13
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62
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72
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cm-1
47
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04
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11
13
0.8
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4
13
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.35
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67
.86
13
83
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14
21
.63
14
67
.68
15
53
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16
08
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23
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500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 17
Figura 34. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobre(II) (3b)
Figura 35. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]zinc(II) (3c)
61
5,5
9
73
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35
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70
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80
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%T
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cm-1
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,88
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,00
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,07
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,37
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66
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500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
18 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 36. Espectro IR de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno (4)
Figura 37. Espectro IR de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobalto(II) (4a)
43
4,5
1
57
0,5
1
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4,3
8
71
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,307
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,04
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,87
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,58
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cm-1
43
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,70
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99
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0
10
30
,19
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49
,84
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70
,31
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10
,19
13
65
,01
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%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 19
Figura 38. Espectro IR de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobre(II) (4b)
Figura 39. Espectro IR de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]zinc(II) (4c)
61
5,5
9
71
1,8
47
36
,96
75
5,1
9
80
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,94
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,38
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30
,71
15
19
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95%
T
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cm-1
43
5,4
4
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6
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17
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,83
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51
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12
50
,53
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,68
13
65
,89
13
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,84
14
38
,15
15
19
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,10
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64
66
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72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
20 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 40. Espectro IR de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano (5)
Figura 41. Espectro IR de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobalto(II) (5a)
64
0,0
86
73
,79
73
5,5
17
79
,68
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,02
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,62
14
22
,18
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cm-1
63
5,6
66
76
,43
68
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5
73
6,9
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04
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95
100
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 21
Figura 42. Espectro IR de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobre(II) (5b)
Figura 43. Espectro IR de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]zinc(II) (5c)
64
8,0
76
68
,31
73
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7
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32
,02
11
14
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60
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70
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90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
63
4,2
06
69
,20
73
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11
28
,85
12
09
,42
12
86
,18
13
65
,38
13
97
,48
15
35
,30
30
29
,81
31
19
,94
34
99
,71
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
22 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 44. Espectro IR de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona (6)
Figura 45. Espectro IR de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobalto(II) (6a)
51
8,1
3
67
1,7
0
72
3,7
4
80
7,5
5
95
5,9
0
10
70
,39
11
21
,31
11
47
,91
12
16
,75
12
37
,76
12
52
,67
12
72
,9712
99
,80
13
77
,37
14
83
,84
15
25
,18
17
10
,33
17
33
,99
31
20
,61
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
61
8,1
06
34
,19
71
4,8
47
29
,32
88
4,2
6
96
4,0
7
10
64
,42
11
30
,0212
76
,86
13
12
,36
14
22
,22
15
21
,02
17
00
,56
28
26
,54
29
12
,82
30
17
,51
31
26
,57
34
21
,29
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 23
Figura 46. Espectro IR de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobre(II) (6b)
Figura 47. Espectro IR de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]zinc(II) (6c)
61
9,7
766
3,9
26
92
,66
71
7,3
587
5,8
2
95
5,4
9
10
79
,37
11
19
,90
12
14
,94
13
00
,17
13
73
,57
14
27
,45
15
22
,23
17
08
,54
31
34
,64
31
95
,28
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
63
1,7
4
69
0,6
3
72
8,7
9
86
3,6
6
10
48
,7111
67
,84
13
04
,16
14
18
,02
15
34
,38
16
11
,13
16
91
,76
26
71
,18
28
75
,40
29
77
,48
31
18
,14
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
24 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 48. Espectro IR de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno (7)
Figura 49. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobalto(II) (7a)
42
9,5
3
66
5,7
9
74
4,7
676
7,8
17
81
,31
96
7,0
2
10
92
,99
11
59
,08
12
21
,42
13
08
,34
14
53
,03
14
94
,73
16
13
,06
29
16
,16
29
75
,23
30
63
,82
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
66
9.4
1
74
9.3
0
78
0.7
2
95
3.3
21
00
2.2
3
11
46
.30
11
69
.22
12
29
.17
12
84
.51
13
17
.65
14
38
.21
14
56
.50
16
10
.45
29
70
.06
30
92
.92
34
27
.51
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 25
Figura 50. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobre(II) (7b)
Figura 51. Espectro IR de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]zinc(II) (7c)
41
8.9
04
32
.03
58
4.2
9
66
9.0
0
74
6.4
1
78
1.1
4
95
6.1
11
00
2.6
6
11
44
.60
11
70
.11
12
32
.81
12
88
.13
13
16
.30
13
82
.68
14
38
.82
14
56
.71
14
92
.70
15
93
.63
16
09
.7423
58
,00
29
67
.94
30
31
.41
34
46
.73
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
cm-1
43
1.8
14
88
.41
56
2.2
7
60
5.7
4
71
0.9
57
48
.77
78
0.6
08
56
.38
95
2.5
0
10
08
,37
11
42
.25
11
70
.10
12
29
.6912
82
.93
13
18
.58
14
42
.09
14
55
.76
14
95
.85
16
09
.39
29
76
.69
30
91
.03
34
49
.13
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%T
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
cm-1
26 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 52. TGA de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobalto(II) (1a)
Figura 53. TGA de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobre(II) (1b)
-500
0
500
1000
1500
2000
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
-100
0
100
200
300
400
500
600
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 27
Figura 54. TGA de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)zinc(II) (1c)
Figura 55. TGA de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobalto(II) (2a)
-3,4
-2,9
-2,4
-1,9
-1,4
-0,9
-0,4
0,1-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
-7,0
-6,0
-5,0
-4,0
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
28 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 56. TGA de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobre(II) (2b)
Figura 57. TGA de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]zinc(II) (2c)
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
-8,0
-7,0
-6,0
-5,0
-4,0
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 29
Figura 58. TGA de de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobalto(II) (3a)
Figura 59. TGA de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobre(II) (3b)
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
30 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 60. TGA de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]zinc(II) (3c)
Figura 61. TGA de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobalto(II) (4a)
-15,7
-13,7
-11,7
-9,7
-7,7
-5,7
-3,7
-1,7
0,3-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 31
Figura 62. TGA de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobre(II) (4b)
Figura 63. TGA de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]zinc(II) (4c)
-30,00
20,00
70,00
120,00
170,00
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
-2,7
-2,2
-1,7
-1,2
-0,7
-0,2
0,3-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
32 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 64. TGA de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobalto(II) (5a)
Figura 65. TGA de de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobre(II) (5b)
0
200
400
600
800
1000
1200
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 33
Figura 66. TGA de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]zinc(II) (5c)
Figura 67. TGA de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobalto(II) (6a)
-1,6
-1,4
-1,2
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
34 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 68. TGA de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobre(II) (6b)
Figura 69. TGA de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]zinc(II) (6c)
0
200
400
600
800
1000
1200
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 35
Figura 70. TGA de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobalto(II) (7a)
Figura 71. TGA de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobre(II) (7b)
-50
0
50
100
150
200
250
300
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
µg/
min
% T
G
°C
36 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 72. TGA de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]zinc(II) (7c)
-6,7
-5,7
-4,7
-3,7
-2,7
-1,7
-0,7
0,3-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0 100 200 300 400 500 600 700
DTG
%/m
in
% T
G
°C
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 37
Figura 73. Espectro UV-Vis de 3,5-dimetilpirazol en ACN(1)
Figura 74. Espectro UV-Vis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobalto(II) en ACN (1a)
Figura 75. Espectro UV-Vis de diclorobis(3,5-dimetil-1H-pirazol-N,N’)cobre(II) en ACN (1b)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
200 400 600 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
200 210 220 230 240
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
38 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 76. Espectro UV-Vis de bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano en ACN (2)
Figura 77. Espectro UV-Vis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobalto(II) en ACN (2a)
Figura 78. Espectro UV-Vis de dicloro[bis(3,5-dimetil-1-pirazolil)metano-N,N’]cobre(II) en ACN (2b)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
200 300 400 500 600 700 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 39
Figura 79. Espectro UV-Vis de 3,5-bis(3,5.dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno en ACN (3)
Figura 80. Espectro UV-Vis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobalto(II) en ACN (3a)
Figura 81. Espectro UV-Vis de dicloro[3,5-bis(3,5-dimetilpirazol-1-ilmetil)tolueno-N,N’]cobre(II) en ACN (3b)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
200 400 600 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
40 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 82. Espectro UV-Vis de 1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno en MeOH (4)
Figura 83. Espectro UV-Vis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobalto(II) en MeOH (4a)
Figura 84. Espectro UV-Vis de dicloro[1,3-bis(indazol-1-ilmetil)benceno-N,N’]cobre(II) en MeOH (4b)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
200 300 400 500 600 700 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
0,02
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
0,05
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 41
Figura 85. Espectro UV-Vis de bis(1,2,4-triazol-1-il)metano en DMSO (5)
Figura 86. Espectro UV-Vis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobalto(II) en DMSO (5a)
Figura 87. Espectro UV-Vis de dicloro[bis(1,2,4-triazol-1-il)metano-N,N’]cobre(II) en DMSO (5b)
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
200 300 400 500 600 700 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.5 mM
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,013
0,017
0,021
0,025
0,029
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
42 Síntesis de complejos derivados de azoles con metales de transición y
evaluación in vitro de su actividad antimicrobiana
Figura 88. Espectro UV-Vis de 1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona en DMSO (6)
Figura 89. Espectro UV-Vis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobalto(II) en DMSO (6a)
Figura 90. Espectro UV-Vis de dicloro[1,3-fenilenbis(1,2,4-triazol-1-il)metanona-N,N’]cobre(II) en DMSO (6b)
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
200 300 400 500 600 700 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
Anexo A. Espectros de ligandos y complejos 43
Figura 91. Espectro UV-Vis de 3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno en DMSO (7)
Figura 92. Espectro UV-Vis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobalto(II) en DMSO (7a)
Figura 93. Espectro UV-Vis de dicloro[3,5-bis(benzotriazol-1-ilmetil)tolueno- N,N’]cobre(II) en DMSO (7b)
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
200 300 400 500 600 700 800
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
-0,10
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.0312 mM
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
350 450 550 650 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
200 250 300 350
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
0.125 mM
-0,1
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
350 550 750
Ab
sorb
anci
a
Longitud de onda (nm)
2 mM