Obtención y caracterización de tres derivados de N-Bencilamina

DEPARTAMENTO DE QUIMICA FISICA FACULTAD DE FARMACIA. UNIVERSIDAD DE GRANADA OBTENCION y CARACTERIZACION DE TRES DERIVADOS DE N-BENCILAMINA García, M., Crovetto, G. y Thomas., 1. RESUMEN Se han obtenido los ditiocarbamatos sódicos derivados de N-bencil, N-me- . tilamina; N-bencil, N-etilamina y N-bencil, N-etanolamina por tratamiento de las aminas secundarias con disulfuro de carbono en medio acuoso conteniendo hidróxido sódico. La caracterización se ha realizado mediante los datos obteni dos por análisis elemental y termogravimétrico, así como por espectroscopías electrónica, IR y RMN. SUMMARY Derivates N-benzyl, N-methylamine; N-benzyl, N-ethylamine and N-ben zyl, N-ethanolamine sodium dithiocarbamates have been obtained by treat ment of the corresponding secondary amines with carbon bisulfide in aqueous media containing sodium hidroxide. The characterization have been made with deducible data by termogravimetrical and elementary analysis and with the use of electronic, nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. INTRODUCCION Los ditiocarbamatos son sustancias que en la actualidad presentan un enorme interés dado el número y la variedad de sus aplicaciones. En este sen tido puede reseñarse su uso en la determinación de cationes metálicos (1) y sus acciones fungicida (2), herbicida (3), pesticida (4), antibacteriana (5) yan tivírica (6). Asimismo se ha demostrado que los ditiocarbamatos, en general, Ars Pharmaceutica. Tomo XXXI, Núms. 1-2, 1990. 89-96. 90 ARS PHARMACEUTICA actúan como inhibidores de enzimas (7). Desde el punto de vista industrial, se utilizan como aceleradores en procesos de vulcanizado (8), como antioxidan tes (9) y en la preparación de emulsiones fotográficas (10). Otras aplicaciones de los ditiocarbamatos, reseñadas en la bibliografía científica, son la� relativas a sus acciones antivesicante (11), antiinflamatoria (12), antidiurética (13), an tihipóxica (14) y tuberculostática (15), e incluso se ha descrito una actividad inhibitoria de procesos carcinogenéticos (16).- En el presente trabajo, se ha procedido a la obtención de los ditiocarba matos sódicos correspondientes a tres aminas de estructura análoga, la N-ben cil, N-metilamina, la N-bencil, N-etilamina y. la N-bencil, N-etanolamina, efec tuándose después la caracterización de los mismos mediante los datos obteni dos por análisis elemental y TG, así como por espectroscopías UV, V, IR Y RMN. PARTE EXPERIMENTAL Material Espectrofotómetros: Perkin-Elmer, modelo Lambda 5 (UV-V), Beckman DU, modelo NGS (UV-V) y Beckman, modelo IR 20; equipo RMN Hitachi Perkin-Elmer, modelo R-20B; equipo de análisis elemental Hermean-Morris; equipo ATD y TH Netzsch GMBH; medidor de puntos de fusión Electrother mal Mark 1; Termostato Selecta; agitador Radiometer M 22 Y Balanza Sarto rius 2462. Reactivos Clorhidratos de N-bencil, N-metilamina; N-bencil, N-etilamina y N-bencil, N-etanolamina (suministradas por C.H. Boehringer Sohn Ingelhein, S.A.E.), etanol, hidróxido amónico, amoníaco, bromuro potásico especial para espec troscopía, hidróxido sódico, pentóxido de fósforo, ácido acético, benceno, éter, cloroformo, sulfuro de carbono, silicagel G para cromatografía. METODOLOGIA En el presente trabajo se ha seguido en todos los casos la siguiente técnica para la obtención de los ditiocarbatos sódicos derivados de aminas. Se parte de una cantidad de amina en forma de base (5 mi) y se adiciona sobre 20 mi de una disolución de NaOH de tal concentración que la relación molecular amina-NaOH sea 1:1. Se realizan a continuación adiciones de S2C en fraccio nes pequeñas para evitar un aumento de la temperatura, hasta un volumen to tal de 5 m\. Todas las operaciones se efectuaron a temperatura ambiente. El medio de reacción se mantiene durante 24 horas con agitación constante. Se filtra a través de papel Whatman 42 con objeto de eliminar la posible amina ARS PHARMACEUT'CA 91 sin reaccionar. El filtrado se evapora a sequedad, en vacío, a temperatura no superior a 50°C. El sólido resultante se lava con éter, recristalizándolo sucesi vas veces con acetona adicionada de unas gotas de benceno. Así se obtienen en todos los casos unos cristales aciculares muy poco densos, de color blanco, correspondientes al ditiocarbamato sódico. Los rendimientos obtenidos tras su cesivas recristalizaciones fueron próximos al 50%. El esquema general de la reacción 'corresponde a: R, R2 NH + NaOH + CS2 � R, R2 NCS2 Na + H20 donde R, y R2 representan en cada uno de los casos: N-bencil, N-metilamina (1) N-bencil, N-etilamina (II) N-bencil, N-etanolamina (III) C6 Hs - CH2C6 Hs -CH2C6 Hs -CH2CH3C2H sHO-CH2-CH2Se determinaron mediante análisis elemental los contenidos de C, H y N correspondientes a cada una de las tres sustancias sintetizadas, así como los valores medios del punto de fusión. Los resultados obtenidos se recogen en la Tabla I. Se realizó la cromatografía en capa delgada de los ditiocarbamatos sódicos utilizando como soporte silicagel G en agua en proporción 1 g: 2 mI. El espesor de la capa fue de 0,25 mm. La fase móvil consistió en una me�c1a de cloroformo-etanol-ácido acético glacial en la siguiente proporción: 9; 1; 0,8 mI, respectivamente. El desplazamiento del frente fue 9,2 cm, siendo localizadas las manchas con vapor de yodo a las siguientes distancias: sustancia 1 (7,9 cm); sustancia 11 (0,8 cm) y sustancia III (6,1 cm). Asimismo se realizó el análisis térmico diferencial (ATO) y termogravimé trico (TG) de los mencionados OTC. Los espectros IR, se registraron en com primidos de BrK siguiendo la metodología convencional. En la Fig. 1 se mues tra el espectro IR correspondiente al ditiocarbamato sódico derivado de N-ben cil, N-etilamina. Los espectros RMN fueron registrados empleando en todos los casos como disolvente óxido de deuterio. El espectro RMN obtenido a par tir del DTCNa derivado de N-bencil, N-etanolamina se hace constar en la Fig. 2. Por último se registraron los espectros electrónicos de absorción UV de los OTCNa 1, II Y III, en disoluciones acuosas de diversa concentración, abar cándose el rango de longitudes de onda comprendido entre 320-200 nm, y 440300 nm. Las longitudes de onda a las cuales aparecen los máximos de absor ción, así como los coeficientes de absorción correspondientes, se recogen en la Tabla l. TABLA I Caracterización fisicoqu[lIica de los ditiocarbalutos sódicos derivados de N-bencil. N-utiluina; N-bencil. N-etiluina f N-benci 1, N-etanol nina. Anál ¡si s Ele_ental % calculado � encontrado � encontrado P�rdida en peso correspondiente a - 2 H20 (�) Punto Fusi6n(valor eedio) Características espectrales Esqueu Estructural' Espectros RMN SUSTAIICIA I C H N .2,36 5,.9 5,.9 .1,77 5, __ 5,25 .2,03 5,.8 5,28 (valor exp.) (valor calc.) 13,66 1.,1 262'C Á n. é (1.,,1-1.,.-1) 3.6 58 283,5 13.605 255,. 15.710 � H. O CH2 -N - CH3 b ¿ , H N q \ a a S - S N. 5e!\a1 centrada a: equivalente a: 7,30 pp.( .ingl) 5 N • 5,35 pp.( ,ingl) 2 Nb 3,35 pp.(,ing1) 3 Hb SUSTANCIA II C H N __ ,62 5,92 5,20 .. ,22 5,82 • ,99 44,14 5,8. 5,00 (valor "p.) (valor cille.) 1.,5 13,. 75'C � �(1 .• ol,I.,.-I) 3.0 5. 28. ,9 7,677 257,2 8 ... 1 H. N H *CN -N - CH -CH • 2b � 2, 3d N N /¡ \ 1 • S �h+ S sellal centrada a: equivalente a: 7,30 pp.(.ingl) 5 N • 3,35 pp.(,ing1) 2 Hb 3,95 pp.(,uadr) 2 H , 1,20 pp.(tripl) 3 Nd SUSTANCIA 111 _ C __ __ N _ N .2,11 5,61 • ,91 .1,86 5,62 ',H .1,83 5,61 .,75 (vllor "p.) (v.lor ,,1.) 12,8 12,6 1021C � ,(1,.01-1.,.-1) . 360 53 288,. , 10,463 258,6 11.643 N N N *CN -N -CN -CH • 2b A 2, I 2d N N -? \ OH • 1 5S N.- sella 1 centrada 1: equivalente a: 7,30 pp.(.lngl) 5 H 1 5,40 pp.(.ingl) 2\ 3,95 pp.( .ultipl) • N "d \O N » '" V> -o :t » '" s:: » (') ro e ..., Pi » � e ,o .¡¡¡ E VI e el 1lLongitud de onda y..} 2.5 3 3.5 4.5 S 5.5 6 O.:» I l.;' '' Y lU 11 12 t4 . 10 ,a ... ", :1' 1:-1,: t· 'l i, I 'j·1 :1'" I " l' ." I ¡ . I 1,. 51 40 JO' 20 1°Ll • ro � O' . '4000 3000 j- .. .- . .1. I ! i() 11°"'- _" -�!y' !lrl" · " :i _ !V: . ¡ ¡ 1 ! - L +_'_ J 1400 1200 Número de onda (cm -1) Figura 1.- Espectro IR del ditiocarbamato sódico de N-bencil-N-etilamina. t U i 1 J f l ! c + � + t + I . , : � ' : ' l' -; - - ' :: , ! ¡ : '. ' '000 800 600 :> " '" ... :c :> " !:: :> n rn e ..; ñ :> 'el W 94 ARS PHARMACEUTlCA � .. _ .. .:.:.....;";."': � .:. -- o o o N O ,.., O V o V) ó \D O r--- O <Xl o o O el c: " ., c: ·e � 'O E � ·0 c: " .n Z " "O 8 :a � 2 ., E ., -e ., " .g :a -.; "O Z ¿ c.:: g " " el. ¡jJ ,...¡ � ::s OJ) ti: ARS PHARMACEUTlCA 95 RESULTADOS Y DISCUSION Las gráficas correspondientes a los análisis TG de las sustancias 1, II Y III muestran en todos los casos pérdidas de peso en el intervalo de temperatura comprendido entre 80 y 160°C. Los datos, expresados en %, se hacen constar en la Tabla 1. Si se admite que los DTCNa cristalizan con dos moléculas de agua, la pérdida de estas dos moléculas de agua corresponderá a los % calcu lados que se recogen en dicha tabla. Los resultados obtenidos a partir del aná lisis elemental confirman la hipótesis precedente, como se deduce de la concor dancia a<;eptable existente entre los datos encontrados y calculados de C, H y N. En los espectros IR correspondientes a los DTC son particularmente inte resantes las bandas detectadas entre 1.160 y 1.190 cm-1, que pueden atribuirse a la vibración de tensión del enlace C .:.:.:. S, y las absorciones a 1.450 y 1.470 cm-1, debidas a las vibraciones de tensión del enlace C = N. Estas observacio nes están en concordancia con las realizadas por Mann (17), Chatt (18) y Doa drio (19) para sustancias de estru'ctura similar. Los espectros de RMN de las sustancias pueden interpretarse de acuerdo a los esquemas que aparecen en la Tabla 1. En cuanto a las características espectrales UV y V de los DTC sintetiza dos, se observa que los máximos para el ión DTC aparecen en las zonas citadas en la bibliografía: 340-350 nm, 280-290 nm y 250-270 nm (20, 21, 22) Y se puede asignar a transiciones n � n*, n � 0* y n � n*, respectivamente. BIBLlOGRAFIA (1) Fried, R. y Hoeflmayr, J., Ger, Offen., 2.137.146,8. Feb. 1973. Ref. C.A. 78, 120994 j (1973). (2) Morioka, M., Jpn. Kokai Tokkyo Koho 79.126.734, (el. A61K31/28), 2.0ct. l979. Ref. C.A. 92, 135423k (1980). (3) Wakamori, S., Yoshida, Y., Ishii, Y. Agr. Biol. ehem., 33 (10), 1367-76 (1969). Ref. C.A. 72, 1153s (1970). (4) eommittee on Pesticide Residues. Pestic. Residues Ser., 4, 545 (1975). Ref. C.A. 84, 103877e (1976). (5) Kuyama, H., Suzuki, I. y Shindo, N., Japankokai, 73, 47.933, (eI.25(1))A 121.19,25(1) A291, 24FO), 7.Jul. 1973. Ref. C.A.82, 74588n (1975). (6) Weinstein, L., ehang, T. y Hudson, J., Antibiotics & ehemotherapy, 7, 443-8 (1957). Ref. C.A. 52,4834i (1958). 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