Estudio espectroscópico de la inclusión de 5-nitroindazol en ciclodextrinas

Abstract

En esta tesis se estudió el efecto que tendrían la βCD y la 2,6-DMβCD sobre la solubilidad de un nuevo nitroderivado antichagásico, el 1-(2-(dimetilamino)etil)-3-metoxi-5- nitro-1H-indazol. Además se propuso la estructura tridimensional que adopta el 5-nitroindazol al interior de la cavidad de las diferentes CDs. Por medio de la metodología de variación continua y de solubilidad de fase, se encontró que ambas CDs generan compuestos de inclusión con una estequiometría de 1:1. Las constantes de asociación, Ka, encontradas fueron 186,5 M-1 y 3687,8 M-1 para la βCD y la DMβCD respectivamente. Se observó que 10 mM de βCD aumenta al doble la solubilidad del 5- NI; mientras que la DMβCD, a la misma concentración, aumenta seis veces la solubilidad del compuesto. El espectro ROESY del 5-NI libre permitió determinar la geometría que adopta el compuesto en solución acuosa. Se observó que el protón 7 del anillo aromático establece una interacción con los protones de la cadena alifática lateral, 1’, 2’ y 4’. Esto significaría que en solución, la cadena se encuentra plegada orientándose hacia la región aromática. Estos espectros también permiten establecer cómo es la inclusión del 5-NI al interior de las CDs. En el caso del complejo entre el 5-NI y βCD, el espectro ROESY indica que existen interacciones entre los protones aromáticos, 4, 6 y 7 del 5-NI y los protones del interior de la cavidad de la CD. Junto con esto se encontró que los protones que forman parte de la cadena alifática, 2’ y 4’, se desplazan cuando se encuentran formando el complejo de inclusión, lo que significaría que también interactúan con el interior de la cavidad. Lo anterior sugiere que el compuesto se incluye en la cavidad de la CD casi completamente. Por otro lado, también se observan interacciones entre el protón 7 del anillo aromático del 5-NI y los protones de la cadena alifática, indicando que ésta se encuentra plegada hacia la región aromática, de la misma forma que el 5-NI libre en solución. El complejo entre el 5-NI y la DMβCD, presenta una geometría de inclusión distinta, ya que las interacciones de la región aromática del 5-NI y los protones de la cavidad de la CD, indican que la orientación del 5-NI deja el núcleo bencénico hacia la abertura más ancha, mientras que el núcleo pirazólico, del indazol, hacia la abertura de diámetro menor. Además los desplazamientos de las señales de los protones de la cadena alifática, indican que se encuentra completamente incluida en la CD; sin embargo, se puede decir que la cadena se encuentra menos plegada en este complejo, pues no se observan interacciones con el protón 7 del 5-NI

In this thesis we studied the impact of the βCD and 2,6-DMβCD on the solubility of a new antichagasic nitroderivative, 1-(2-(dimethylamino) ethyl) -3-metoxi-5-nitro-1H-indazol . In addition, we proposed the three-dimensional structure that adopts 5-nitroindazol inside the cavity of different CDs. With the continuous variation and phase solubility methodologies, we found that both generate inclusion complexes with the different CDs. The stoichiometry was 1:1, and the asosiation constants, Ka, was 186.5 M-1 and 3687.8 M-1, for both βCD and DMβCD respectively. The geometry of the 5-NI derivative in aqueous solution, was determined by 2DROESY spectra. The aliphatic amino chain is folded and interacts with the aromatic H-7. The 2D-ROESY spectrum of the complex of 5-NI inside the CD, indicates that there are interactions between the aromatic protons, 4, 6 and 7 of 5-NI and protons inside the cavity of the CD. Besides the protons that are part of the aliphatic chain, 2' and 4’, they shift to a high filed when they are forming the inclusion complex. This suggests, that the compound is included in the cavity of the CD almost completely. On the other hand, there are certain interactions between the proton 7 of the aromatic ring of 5-NI and protons in the aliphatic chain, indicating that it is folded toward the aromatic region in the same way that 5-NI free solution . Whereas the complex between 5-NI and DMβCD, shows a different geometry of inclusion. Interactions of aromatic protons of the 5-NI with the CD, show that the orientation of 5-NI includes benzenic core towards the secondary rim, while the pirazolic core, is near the primary rim.