Marque Viable Contribuye a la consolidación de una LGAC

Transcripción

Marque Viable Contribuye a la consolidación de una LGAC
Los abajo firmantes opinamos que el proyecto ESTUDIO EN SOLUCION (RMN) DE
SISTEMAS BIS-CLORACETAMIDICOS TIPO PINZA COMO RECEPTORES NEUTROS
FRENTE ANIONES presentado por Dr. Francisco Javier Martínez Martínez es:
Marque
Viable
Contribuye a la consolidación de una LGAC existente
Abre una nueva LGAC de interés para los programas de
desarrollo de las DES y del cuerpo académico
Comentarios adicionales: Modalidad: APOYO A INICIATIVAS DE PTC
M. en C Daniel Jaramillo Cano
___________________________________
Nombre y firma del director de la Unidad
Académica
Dra. Ana Lilia Peraza Campos
___________________________________
Nombre y firma del líder del CA*
En el caso en que el director sea el responsable
del proyecto, firmará el PTC miembro de su CA
de mayor grado académico y mayor
antigüedad.
En el caso en que el líder sea el responsable
del proyecto, firmará el PTC miembro del CA de
mayor grado académico y mayor antigüedad
MODALIDAD: APOYO A INICIATIVAS DE PTC
UNIVERSIDAD DE COLIMA
COORDINACIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
CONVOCATORIA DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN: RAMÓN ALVAREZBUYLLA ALDANA (13-2012)
Título del proyecto: ESTUDIO EN SOLUCION (RMN) DE SISTEMAS BISCLORACETAMIDICOS COMO RECEPTORES NEUTROS FRENTE ANIONES
DATOS DEL RESPONSABLE
Dr. Francisco Javier Martínez Martínez
Nombramiento: Profesor-investigador, titular “B”.
Sistema Nacional de Investigadores: Nivel I
Lugar de adscripción: FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
Dirección laboral: Km. 9 carretera Colima-Coquimatlán, Coquimatlán Colima, CP
28400.
Tel: 316 11 63
Dirección Particular: 27 de septiembre # 1683, Col. Lomas Verdes, Colima,
Colima, CP 28017.
Tel: 323 55 83
e-mail: [email protected]
Dr. Francisco J. Martínez Martínez
Datos del administrador
Nombre: Juan Carlos Morales Ramirez
Nombramiento: Secretario Administrativo
Tel: 316 11 63
e-mail: [email protected]
CP. Juan Carlos Morales Ramirez
GRUPO DE TRABAJO
Responsable: Dr. Francisco J. Martínez Martínez
Participantes: Dra. Ana Lilia Peraza Campos
Participantes externos: Dra. Karen Lilian Ochoa Lara (Universidad de Sonora)
Dra. Itzia Irene Padilla Martínez (IPN)
Dr. Efrén V. García Báez
Alumnos de Licenciatura
Velazco Mendel Marlene Alejandra (9° de QFB)
Torres Vargas Lydia (9° de QFB)
Alumnos de Doctorado
Ramírez Milanés Eric Guadalupe
1.0 RESUMEN EJECUTIVO
1.1 Planteamiento
La química supramolecular, o química entre moléculas, se encarga del estudio de
las interacciones no covalentes presentes entre moléculas diferentes o del mismo tipo, ya
sea en estado sólido (empaquetamiento cristalino) o en solución. Estas interacciones se
llevan a cabo entre los sitios de reconocimiento de las moléculas (grupos funcionales) y
son los responsables de los diferentes arreglos supramoleculares adoptados. Los
sistemas biológicos de reconocimiento molecular tienen gran importancia en el diseño de
nuevos fármacos, en sistemas enzima-sustrato (host-guest) en los cuales participan las
interacciones de enlace de hidrógeno (asociaciones NH…Anión, interacciones no
covalentes). Este proyecto forma parte de la línea de investigación del grupo que pretende
contribuir al conocimiento de las fuerzas no covalentes; interacciones por puente de
hidrógeno, dipolo-dipolo, interacciones catión-π, interacciones anión- π, interacciones ππ. Para lo cual se sintetizaran, aislaran, caracterizaran nuevas moléculas
cloraacetamidicas, derivadas de las 1,2 y 1,3-fenilendiamina que puedan ser estudiadas
en solución (Resonancia Magnética Nuclear) y en estado sólido (difracción de rayos-x).
1.2 Justificación
El estudio de las interacciones moleculares tiene un papel muy importante en las
areas de catálisis, el desarrollo de farmacos selectivos, procesos de cristalización y la
comprension de fenomenos de acomplejacion en sistemas biologicos. El desarrollo de
sistemas sinteticos para el estudio de interacciones supramoleculares tiene un papel muy
importante, ya que la complejidad de los sistemas biologicos es una limitante para el
estudio de las interacciones debiles. El desarrollo de receptores moleculares neutros para
aniones es un campo de gran interes para la quimica supramolecular, puesto que existen
gran variedad estructural de estas especies y por la amplia presencia de estos en los
sistemas biologicos; teniendo una amplia presencia en la mayoria de las interacciones
enzima-cofactor. Por esto es necesario el seguir estudiando las interacciones debiles no
covalentes en modelos sencilllos que permitan entender los rearreglos moleculares .
1.3 Descripción General
El proyecto se llevara a cabo en tres etapas a partir de enero del 2013; el primer
cuatrimestre comprenderá, la síntesis, aislamiento, caracterización por resonancia
magnética nuclear (RMN), GC-masas, Infrarrojo (IR) y análisis elemental, además de la
cristalización de los derivados cloraacetamidicos. El segundo cuatrimestre, se llevara a
cabo el estudio en solución por RMN de las interacciones por puente de hidrogeno, así
como de la capacidad de las cloraacetamidas de actuar como receptores frente a aniones
de sales de tetrabutilamonio. Estos estudios de reconocimiento molecuar se realizaran en
solucion, en donde se mantendra constante la concentracion del receptor cloracetamidico
y se realizaran titulaciondes con sales de tetrabutilamonio en CD 3 CN, analizando el
desplazamiento químico de los protones N-H (RMN de 1H de 400 Mhz). El tercer
cuatrimeste, se llevara a cabo la difracción de rayos-x (serán difractados en el cinvestav o
la Unison) y el análisis de la estructura supramolecular (determinación de las redes
unidimensionales α-networks, bidimensionales β-networks y redes tridimensionales δnetworks, en este análisis participara el Dr. Efrén García del grupo de Química
supramolecular del IPN y la Dra. Karen Ochoa de la Unison.
2.0 OBJETIVO
Fortalecer el grupo de investigación de UCOL-CA-35 de esta Facultad, con un
trabajo colegiado en el área de la Química Supramolecular, contribuyendo al conocimiento
de las fuerzas no covalentes, principalmente del enlace por puente de hidrogeno,
realizando un estudio supramolecular en derivados cloracetamidicos, para preparar
recursos humanos en el conocimiento de esta área.
3.0 PROTOCOLO DEL PROYECTO
3.1 Antecedentes
El estudio de los procesos de reconocimiento molecular mediante el uso de
receptores sintéticos tiene gran importancia pues ayudan a comprender los fenómenos de
reconocimiento de sistemas bioquímicos, tales como las hormonas, neurotransmisores,
sistemas enzima-sustrato, entre otros.
El reconocimiento molecular por medio de receptores sintéticos es de gran interés
en las áreas de la química supramolecular, como la detección de sustancias químicas, la
separación y la encapsulación, la síntesis enantioselectiva, y el diseño de nuevos
materiales por medio de autoensamblaje molecular. Las propiedades de cada receptor
son determinadas por el tipo de interacciones intermoleculares del sistema. Siendo este
motivo, un importante incremento del estudio de receptores moleculares, teniendo como
objetivo el mimetizar el funcionamiento de sistemas biológicos (Hermida col, 2010)
Las asociaciones moleculares han sido determinadas y estudiadas por bastante
tiempo, en 1935 Klaus Wolf introdujo el término “Übermoleküle” para describir las
asociaciones moleculares, Lehn (1988) definió que el reconocimiento molecular no es
determinado solo por la formación de un enlace simple, aunque en ocasiones así es
tomado. Los conformadores de especies supramoleculares han sido denominados como
receptores y sustratos moleculares; siendo el sustrato usualmente el componente más
pequeño de la asociación (Lehn, 1988).
El reconocimiento molecular es dependiente de la información de almacenamiento y
la lectura del nivel supramolecular, esta información se puede almacenar en la estructura
del ligando, en sus sitios de unión; siendo estos dependientes de su naturaleza, número y
disposición (Lehn, 1988). A partir de las bases del reconocimiento molecular se ha
explorado la implementación de la información molecular en la programación de sistemas
químicos, en relación de procesos de auto-organización, que pueden ocurrir ya sea sobre
la base del diseño o selección de sus componentes (Lehn, 2004).
Se han desarrollado distintos tipos de receptores sintéticos, que emplean puentes de
hidrógeno, ofreciendo con esto sitios de enlace específicos (Mendy col., 2010); dentro de
los distintos grupos funcionales usados para el diseño de receptores se encuentras
amidas (Tzeng y col., 2007), aminas (Dey y col., 2010), tioamidas (Datta y Lightner, 2010;
Piotrkwoska y col., 2007). Existen de manera general dos clases principales de ligantes:
los cíclicos (macrociclos, macrobiciclos o macrotriciclos) y los acíclicos (Steed y col.,
2009; Steed y col., 2007).
El reconocimiento aniónico se ha ampliado en los últimos años en la determinación
de relevancia ambiental y biomédica. El empleo de enlaces de puentes de hidrogeno es
el principal sitio de unión especifico para el diseño de receptores aniónicos, utilizando
grupos funcionales como: amidas, tioamidas, ureas y pirroles (Mendy y col., 2010).
a) Ligantes cíclicos
o
Son moléculas cíclicas constituidas de manera general con nueve o más átomos
en el anillo, contienen sus sitios de unión colocados dentro del arreglo de anillo
cerrado.
o
Forman complejos termodinámicamente más estables, ya que se requiere un
menor cambio conformacional para la formación del complejo ligante-sustrato.
o
El costo energético para la adopción de la conformación cíclica es anticipado,
durante la síntesis irreversible, cinéticamente del macrociclo (Steed y col., 2009;
Steed y col., 2007).
Los macrociclos tienen aplicaciones como agentes secuestradores de iones (Dey y
col., 2010; Saeed y col., 2010; Ouyang, Yan y col., 2007; Dudic y col., 2004; Dance,
2003), ejemplo de este tipo de aplicación se observa en el trabajo presentado por Dey y
sus colaboradores (2010); donde se realiza la detección de cloruros, bromuros, nitratos y
sulfatos, mediante técnicas de fluorescencia y receptores macrociclicos. De manera
general los macrociclos (Figura 1) interaccionan con aniones mediante puentes de
hidrógeno, como los formados por los grupos NH (Dudic y col., 2002).
Figura 1. Ejemplo de receptores de tipo macrociclico, para la encapsulación de
iones (Dudicy col., 2002).
b) Ligantes acíclicos
o
Son especies de cadenas lineales o ramificadas con dos o más grupos
funcionales, colocados en una unidad espaciadora, teniendo como objetivo el
maximizar la afinidad del sustrato.
o
Pueden presentar enlaces rotativos, los cuales reducen la afinidad intrínseca hacia
los
sustratos,
en
comparación
a
los
que
se
encuentran
rígidamente
preorganizados, debido a que son desfavorables los efectos entálpicos y
entrópicos asociados con el cambio en la conformación al unirse.
o
Los ligantes acíclicos presentan de manera general un alto grado de flexibilidad,
cambiando su conformación para aumentar la estabilidad del complejo ligantesustrato, jugando un papel importante los efectos alostéricos en la determinación
conformacional.
o
Se asocian a aplicaciones de detección.
o
Los ligantes flexibles se asocian a una rápida respuesta de enlace y
descomplejación cinética (Steed y col., 2009; Steed y col., 2007).
o
Los ligantes acíclicos presentan una menor constante de asociación, en
comparación a sus análogos cíclicos.
La síntesis de ligantes acíclicos es relativamente sencilla, y generalmente se logra
utilizando métodos convencionales de síntesis para la formación éteres, sulfuros, amidas,
aminas, etc. (Steed y col., 2007).
Dentro de los distintos tipos de receptores acíclicos es importante destacar a las
pinzas moleculares (Steed y col., 2007), que se caracteriza por la presencia de dos
pinzas planas (Figura 2), separadas por una estructura espaciadora de rigidez media
(Mandado y col., 2008). Este tipo de receptores tiene la capacidad de formar complejos
con el sustrato (Legouina,
b
y col., 2010), sujetando el sustrato entre las puntas de las
pinzas de una manera similar a la de pinzas mecánicas (Mandado y col., 2008).
Figura 2. Ejemplo de la estructura de los receptores tipo pinza (Mandado y col.,
2008).
Dentro de las aplicaciones tipo pinza cabe destacar su uso como:
•
Receptores de aniones como el F-, Cl- y Br-, por medio de interacciones de
sistemas π (Mandado y col., 2008).
•
Receptores de iones metálicos (Cronin y col., 2004; Ouyang
A
y col., 2005;
B
Ouyang y col., 2005; Northrop y col., 2009)
•
Sensores moleculares (Mendey y col., 2010).
Receptores tipo pinza
Las pinzas moleculares son simples receptores moleculares que pueden ser
caracterizados por la presencia de dos pinzas planas separadas por una correa de
sujeción más o menos rígida. Tienen la capacidad de formar complejos con una molécula
de sustrato agarrando el sustrato entre las puntas. (Hermida y col, 2010). Cuando el
agregado receptor-sustrato esta unido principalmente por interacciones electrostáticas
(ion-dipolo, dipolo-dipolo, enlace de hidrógeno, etc.) se utiliza el término complejo. En
cambio, cuando las especies se mantienen unidas mediante interacciones no
direccionales menos específicas (interacciones hidrofóbicas, fuerzas de Van de Waals,
etc.) se utilizan los términos cavitato y clatrato.
Las interacciones presentes en sistemas de reconocimiento molecular son:
interacciones ion-ion, interacciones ion-dipolo, interacciones dipolo-dipolo, enlaces de
hidrógeno, interacciones catión-π, interacciones anión - π, interacciones π- π, fuerzas de
Van der Waals e interacciones de capa cerrada (Steed y Atwood, 2009).
Las bis-α-cloraacetamidas pueden ser estudiados para ser utilizados en el
reconocimiento molecular, debido a la estructura tipo pinza de ellas y por presentar en su
estructura protones donadores de puentes de hidrógeno. En todos los casos el enlace de
hidrógeno juega un papel muy importante.
En este trabajo se estudiara en solución y en estado sólido el reconocimiento
molecular, debido a la cavidad que forman las bis- α-cloraacetamidas y a la facilidad de
formar puentes de hidrogeno de estos compuestos, se comparara el efecto de distintos
aniones y el efecto del cambio estructural de cada uno de estos. Mediante el estudio de
los complejos por difracción de rayos X se determinara la interacción molecular del
receptor-sustrato de las bis- α-cloraacetamidas derivadas de las 1,2 y 1,3-fenilendiamina
con las series aniónicas planteadas.
4.0 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
-Sintetizar y caracterizar por RMN (1H,
13
C
15
N y 2D) una serie de nuevas bis- α-
cloraacetamidas.
-Evaluar el reconocimiento molecular de las bis- α-cloraacetamidas preparadas como
receptores moleculares frente 5 grupos anionicos.
-Determinar las estructuras moleculares de las bis- α-cloraacetamidas mediante difracción
de rayos x..
-Determinar las interacciones no covalentes presentes en el empaquetamiento cristalino y
su importancia en la arquitectura molecular de estas.
5.0 METAS
-Síntesis y caracterización estructural por RMN de 1H,
13
C,
15
N y 2D (en 400 Mhz) de los
compuestos bis- α-cloraacetamidicos.
-Estudio estructural en solución de las bis- α-cloraacetamidas (1A-C, 2A-C), para la
determinación de los enlaces por puente de hidrógeno (en un equipo de 400 Mhz).
-Estudio de reconocimiento molecular de las bis- α-cloraacetamidas frente a cinco series
de aniones en solución por RMN de 1H.
-Cristalización de las bis- α-cloraacetamidas (1A-C, 2A-C), para su difracción de rayos-x,
abaja temperatura para evitar vibraciones moleculares.
-Estudio para la determinacion estructural de los
supramolecular de las bis- α-cloraacetamidas (1A-C, 2A-C),
complejos supramoleculares
6 Metodología
6.1 Síntesis
El esquema 1 y 2, muestra las rutas de síntesis de las bis-α-cloraacetamidas (1 AC, 2 A-C),
a partir del cloruro de cloroacetilo con las fenilendiaminas 1,2 y 1,3
correspondientes en THF y trietilamina. A partir de los derivados cloraacetamidicos se
obtendrán sus correspondientes derivados sililaminicos.
2
THF
TEA
-2HCl
1A
1B
R1
-H
-H
R2
-H
-CH 3
R3
-H
-CH 3
R4
-H
-H
Esquema 1. Preparación de las bis- α-cloraacetamidas 1A-B y derivados sililaminicos.
2
THF
TEA
-2 HCl
R1
R2
R3
R4
2A
-H
-H
-H
-H
2B
-CH3
-H
-H
-H
2C
-OMe
-H
-Terb
-H
Esquema 2. Preparación de las bis- α-cloraacetamidas 2A-C y derivados sililaminicos.
6.2 Estudio de reconocimiento molecular con aniones
Se prepararan soluciones de los compuestos bis- α-cloraacetamidas dependiendo
estas de la solubilidad de cada una de ellas, usando d-acetonitrilo y DMSO-d6 como
codisolvente. Se prepararan soluciones de las sales de tetrabutilamonio (cloruro, fosfato
monobasico, fluoruro, acetato y benzoato) en d-acetonitrilo y DMSO-d6, con estas
soluciones se realizaran preeliminares para la determinacion de las condiciones para la
titulacion por RMN 1H. Posteriormente a partir de los datos obtenidos de las pruebas
preeliminares se plantearan las concentraciones nesesarias para llevar a cabo la
saturacion del receptor cloracetamidico.
Sucesivamente se realizara el analisis de los desplazamientos (principalmente del
grupo N-H) con respecto a las concentraciones de la sal de tetrabulitamonio agregada, se
realizara la determinacion de las constantes de asociacion mediante el ajuste no lineales.
6.3 Determinación de la estequiometria del complejo
Para la determinación de la estequiometria se utilizara el método de variaciones
continuas (o gráfico de Job) en el que se preparan una serie de soluciones que contienen
al receptor y al anión, de forma tal que varía la fracción molar del anión, pero manteniendo
la concentración constante en cada solución.
6.4 Determinación de las constantes de asociación de los complejos
Las constantes de asociación se obtendrán mediante el método ajuste no lineal por
mínimos cuadrados (estequiometrias 1:1, 1:2) con balances de masas.
δ obs
2

1
1 

 P3 + X +
−  P3 + X +
 − 4 P3 ⋅ X
P4
P4 


= P1 + 0.5.P 2
P3










Ecuacion 1. Estequimetria 1:1 para RMN.
donde:
P1 = δ H
P2 = ∆δ ∞ (CIS, cambio máximo de desplazamiento químico inducido por complejación)
X = [G ]T
P3 = [H ]T
P4 = K
δ obs =
P1 + P 2 ⋅ P3 ⋅ X + P 4 ⋅ P5 ⋅ X 2
1 + P3 ⋅ X + P5 ⋅ X 2
Ecuación 2. Estequiometria 1:2 para RMN.
Donde:
P1 = δ H
P2 = δ HG
P3 = K 1
X = [G ]
P4 = δ HG 2
P5 = K 1 ⋅K 2
En este método cuando se grafica el cambio de desplazamientos químicos (Δδ) del protón
N-H contra la concentración del anión ([S]/ Δδ obs vs [S]) para un complejo 1:1 debe de dar
una línea recta. La pendiente de esta recta esΔδ
1/
max
y el intercepto con el eje y es
Δδ max /K a .
6.5 Estudio por ESI-MS de los compuestos bis- α-cloraacetamidicos
Se reportaran los resultados de la espectrometría de masas por la técnica de ionización
por electroespray de las bis- α-cloraacetamidas (1A-C, 2A-C).
6.6 Difracción de rayos X
De acuerdo con los esquemas anteriores y mediante la técnica de evaporación lenta del
disolvente se obtendrán monocristales adecuados para la difracción de rayos-x de las biscloracetamidas (1A-C, 2A-C).
La difracción de rayos-x de monocristal se llevara a cabo en un difractométro con detector
de área Bruker Apex II a 293 K, con radiación Mo Kα, λ = 0.71073 Å. Las estructuras
serán resueltas usando un método directo; SHELXS97.
7.0 INFRAESTRUCTURA
Se cuenta con los espacios y equipamiento del laboratorio de posgrado de la Facultad de
Ciencias Químicas. Entre el equipo con que se cuenta esta un equipo Gases-Masa Marca
Varian, un Analizador Elemental Marca Leco, un equipo de RMN marca Bruker de 400
Mhz, un equipo de Infrarrojo Marca Varian, entre otros equipos.
Además como parte de este proyecto se tendrán estancias de colaboración en el
laboratorio de RMN del grupo de Química Supramolecular de la Dra. Karen Lilian Ochoa
Lara de la Universidad de Sonora donde se obtendrán los espectros de RMN de 1H,13C y
2D a 400 MHz, la difracción de rayos–x en el departamento de Química del Cinvestav ya
que se cuenta con el apoyo de la Dra. María de Jesús Rosales Hoz y en el Departamento
de Investigacion de Polimeros y Materiales en el grupo de Quimica Supramolecular de la
Dra Itzia Irene Padilla de la UPIBI-IPN donde se obtendrán espectros de temperatura
variable de RMN de 1H,13C.
8.0 REFERENCIAS
Cronin, L., Mcgregor, P. A., Parsons, S., Teat, S., Gould, R. O., White, V. A., Long, N. J., et al. (2004).
Synthesis , Structure , and Complexation of a Large 28-mer Macrocycle Containing Two Binding Sites
for Either Anions or Metal Ions. Inorganic chemistry, 43(25), 8023-8029.
Dance, I. (2003). What is supramolecular? New Journal of Chemistry, 27(1), 1-2. doi:10.1039/b210559b
Datta, S., & Lightner, D. A. (2010). Carboxylic Acid to Thioamide Hydrogen Bonding. NIH Public Access,
65(1), 77-82. doi:10.1016/j.tet.2008.09.082.Carboxylic
Dey, K. R., Wong, B. M., & Hossain, M. A. (2010). Rational design of a macrocyclic-based chemosensor for
anions. Tetrahedron letters, 51(9), 1329-1332. Elsevier Ltd. doi:10.1016/j.tetlet.2010.01.004
Dudic, M., Lhota, P., Stibor, I., Lang, K., & Prosková, P. (2002). Calix [ 4 ] arene-porphyrin Conjugates as
Versatile Molecular Receptors for Anios. Organic letters, 5(2), 7343-7346.
Hermida-Ramón, J. M., & Estévez, C. M. (2007). Towards the design of neutral molecular tweezers for anion
recognition. Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany), 13(17), 4743-4749.
doi:10.1002/chem.200601836
Hermida-Ramón, J. M., Mandado, M., Sánchez-Lozano, M., & Estévez, C. M. (2010). Enhancing the
interactions between neutral molecular tweezers and anions. Physical chemistry chemical physics :
PCCP , 12(1), 164-9. doi:10.1039/b915483c
Lehn, J.-M. (1988). Supramolecular Chemistry-Scope and Perspectives Molecules, Supermolecules, and
Molecular Devices (Novel Lecture). ANGEWANDTE CHEMIE, 27(1), 89-112.
Lehn, J.-M. (2004). Supramolecular chemistry: from molecular information towards self-organization and
complex matter. Reports on Progress in Physics, 67(3), 249-265. doi:10.1088/0034-4885/67/3/R02
Legouina, B., Gayral, M., Uriac, P., Cupif, J.-F., Levoin, N., Toupet, L., & van de Weghe, P. (2010).
Molecular Tweezers: Synthesis and Formation of Host-Guest Complexes. European Journal of Organic
Chemistry, 2010(28), 5503-5508. doi:10.1002/ejoc.201000729
Legouinb, B., Gayral, M., Uriac, P., Tomasi, S., & Weghe, P. V. D. (2010). Recognition of enantiomers with
chiral molecular tweezers derived from (+)- or (−) -usnic acid. Tetrahedron: Asymmetry, 21(9-10),
1307-1310. Elsevier Ltd. doi:10.1016/j.tetasy.2010.03.016
Mandado, M., Hermida-Ramón, J. M., & Estévez, C. M. (2008). Molecular tweezers as receptors for anions:
An energetic and topological study. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, 854, 1-9.
doi:10.1016/j.theochem.2007.12.024
Mendy, J. S., Saeed, M. A., Fronczek, F. R., Powell, D. R., & Hossain, M. A. (2010). Anion recognition and
sensing by a new macrocyclic dinuclear copper(II) complex: a selective receptor for iodide. Inorganic
Chemistry Communications, 49(16), 7223-7225. doi:10.1021/ic100686m
Mendy, J. S., Saeed, M. A., Fronczek, F. R., Powell, D. R., & Hossain, M. A. (2010). Anion recognition and
sensing by a new macrocyclic dinuclear copper(II) complex: a selective receptor for iodide. Inorganic
Chemistry Communications, 49(16), 7223-7225. doi:10.1021/ic100686m
Northrop, B. H., Yang, H.-bo, & Stang, P. J. (2009). Coordination-Driven Self-Assembly of Functionalized
NIH
Public
Access,
45,
5896-5908.
Supramolecular
Metallacycles.
doi:10.1039/b811712h.Coordination-Driven
Ouyang, Y., Zhang, W., Ma, Y., Xu, N., Liao, D.-Z., Yoshimura, K., & Yan, S.-P. (2007). Two new
tetranuclear complexes of the macrocyclic oxamide magnetic properties. Journal of the Physical Society
of Japan, 18, 891-898. doi:10.1007/s11224-007-9211-9
Piotrkowska, B., Milewska, M. J., & Połon, T. (2007). Molecular self-assembly and optical activity of chiral
thionooxalamic acid esters. Tetrahedron: Asymmetry, 18, 1486-1494. doi:10.1016/j.tetasy.2007.06.019
Steed, J. W., & Atwood, J. L. (2009). Chemistry Supramolecular Chemistry Second Edition. Supramolecular
Chemistry (2nd ed., p. 990). Gran Bretaña: WILEY.
Steed, J. W., Turner, D. R., & Wallace, K. J. (2007). Core Concepts in Supramolecular Chemistry and
Nanochemistry. (J. Wiley, Ed.)Journal of the American Chemical Society (1st ed., Vol. 129, p. 307).
Gran Bretaña: WILEY. doi:10.1021/ja0769853
Tzeng, B.-C., Huang, Y.-C., Chen, B.-S., Wu, W.-M., Lee, S.-Y., Lee, G.-H., & Peng, S.-M. (2007). Crystalengineering studies of coordination polymers and a molecular-looped complex containing dipyridylamide ligands. Inorganic chemistry, 46(1), 186-195. doi:10.1021/ic061528t
9.0 PRODUCTOS
-Una tesis de Licenciatura
Velazco Mendel Marlene Alejandra
-Tres proyectos de seminario de investigación
Torres Vargas Lydia
Segura Mesina Miguel
Beaz Guzmán Luis Daniel
-Parte de una tesis de Doctorado.
Tesis doctoral de Eric Guadalupe Ramírez Milanes,
-Una publicación internacional a la revista CrystEngComm de la The Royal Society of
Chemistry.
-Dos trabajos en congresos nacional (Congreso Mexicano de Química) e internacional
(Workshop in Chemistry)
10.0 CALENDARIO DE ACTIVIDADES
Síntesis y caracterización
estructural por RMN de 1H,
13
C, 15N y 2D (en 400 Mhz)
de los compuestos bis- αcloraacetamidicos
(1A-C,
2A-C).
Feb.
Mar
Abr.
May.
X
X
X
X
Jun.
Jul.
-Estudio
estructural
en
solución de las bis- αcloraacetamidas (1A-C, 2AC).para la determinación de
los enlaces por puente de
hidrógeno
(temperatura
variable en un equipo de
400 Mhz).
X
X
X
Síntesis y caracterización
estructural por RMN de 1H,
13
C, 15N y 2D (en 400 Mhz)
de
los
derivados
sililaminicos de (1A-C, 2AC).
X
X
X
X
X
Estudio de reconocimiento
molecular de las bis- αcloraacetamidas frente a 5
series de aniones en
solución por RMN de 1H
Estudio de reconocimiento
molecular de los derivados
sililaminicos de (1A-C, 2AC) frente a 5 series de
aniones en solución por
RMN de 1H
Cristalización de las bis- αcloraacetamidas (1A-C, 2AC), para su difracción de
rayos-x, abaja temperatura
para evitar vibraciones
Cristalización
de
los
derivados sililaminicos de
(1A-C, 2A-C) para su
difracción de rayos-x, abaja
temperatura para evitar
vibraciones
X
X
X
X
X
Ago.
Sep.
Oct.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Nov.
Dic.
X
X
Informe final
Articulo internacional
Ene.
X
X
X
X
11.0 REGISTRO DE PARTICIPANTES
1.-Nombre: Eric Guadalupe Ramírez Milanes………………….Firma__________________
Tipo de participante: Realizara parte de la síntesis y la caracterización por RMN e IR, y los
experimentos de reconocimiento molecular por RMN.
Grado académico o semestre: Estudiante de Doctorado.
Experiencia: Eric Guadalupe tiene una estancia de investigación de un semestre en el
laboratorio de la Dra. Karen Ochoa de la UNISON.
2.-Nombre: Velazco Mendel Marlene Alejandra…………………..Firma_______________
Tipo de participante: Participara en la síntesis de las
cloraacetamidicos.
compuestos bis- α-
Grado académico o semestre: Estudiante de Licenciatura (9° de QFB):
Trabajos en congresos: nacionales 2.
Experiencia: Marlene Alejandra tiene una participación en el Verano de la Investigación en
mi grupo.
3.-Nombre: Beaz Guzmán Luis Daniel…………………..Firma_______________
Tipo de participante: Participara en la síntesis de las
cloraacetamidicos.(proyecto de seminario)
compuestos bis- α-
Grado académico o semestre: Estudiante de Licenciatura (9° de QFB):
4.-Nombre: Torres Vargas Lydia …………………..Firma_______________
Tipo de participante: Participara en la síntesis de los compuestos bis- α-cloraacetamidicos
(proyecto de seminario).
Grado académico o semestre: Estudiante de Licenciatura (9° de QFB):
5.-Nombre: Segura Mesina Miguel…………………..Firma_______________
Tipo de participante: Participara en la síntesis de los compuestos bis- α-cloraacetamidicos
(proyecto de seminario).
Grado académico o semestre: Estudiante de Licenciatura (9° de QFB):
6.-Nombre: Ana Lilia Peraza Campos
………………………Firma_______________
Tipo de participante: Participara en el estudio de los receptores moleculares por RMN..
Grado académico: Doctorado en Ciencias
Últimos trabajos:
1.-Juan Saulo González-González, Francisco Javier Martínez-Martínez, Ana Lilia Peraza
Campos, Maria de Jesus Rosales-Hoz, Efrén V. García-Báez, Itzia I. Padilla-Martínez,
“Supramolecular architectures of conformationally controlled 1,3-phenyl-dioxalamic
molecular clefts through hydrogen bonding and steric restraints”, CrystEngComm, 2011,
13, 4748
2.- Alicia Corona-Bustamante, Juan Manuel Viveros-Paredes, Angelina Flores-Parra, Ana
Lilia Peraza-Campos, Francisco J. Martínez-Martínez, María Teresa Sumaya-Martínez
and Ángel Ramos-Organillo, Antioxidant Activity of Butyl- and Phenylstannoxanes Derived
from 2-, 3- and 4-Pyridinecarboxylic Acids, Molecules, 2010, 15, 5445-5459,
3.- Rocío J. Santos-Contreras, Francisco J. Martínez-Martínez, N. Alejandra MancillaMargalli, Ana L. Peraza-Campos, Luis M. Morín-Sánchez, Itzia I. Padilla-Martínez, Efrén
V. García-Báez, “Competition betweem OH…O and multiple halogen-dipole interactions
on the formation of intramolecular three centered hydrogen bond in 3-acyl coumarins”,
CrystEngComm,11, 1451-1461, 2009.
Dirección de 25 Tesis de Licenciatura
7.-.-Nombre: Francisco Javier Martínez Martínez…………………Firma_______________
Tipo de participante: Participara dirigir y coordinar las actividades del equipo de trabajo,
realizar los experimentos de RMN en el equipo de 300 y 400 MHz del laboratorio de
Química Supramolecular de la Dra. Itzia Irene Padilla en la Cd de México y de la
Universuidad de Colima, Además realizar el análisis de las difracciones de rayos-x que
obtenga el Dr. Efrén V. García del IPN. Por último escribir un artículo internacional y el
informe técnico final.
Grado académico: Doctor en Ciencia
Sistema Nacional de Investigadores: Nivel I
Últimos cinco publicaciones:
1.-David Ortegón-Reyna, Cesar Garcias-Morales, Armando Ariza-Castolo, Efrén V.GarcíaBáez,
Francisco
J.
Martínez-Martínez,
(E)-4-Hydroxy-2-{[(2phenylethyl)iminiumyl]methyl}phenolate, Acta Crystallographyca Section E, 2012. E68,
o2075.
2.- Juan Saulo González-González, Francisco Javier Martínez-Martínez, Ana Lilia
Peraza Campos, Maria de Jesus Rosales-Hoz, Efrén V. García-Báez, Itzia I. PadillaMartínez,
“Supramolecular architectures of conformationally controlled 1,3-phenyldioxalamic molecular clefts through hydrogen bonding and steric restraints”,
CrystEngComm, 2011, 13, 4748.
3.- Alicia Corona-Bustamante, Juan Manuel Viveros-Paredes, Angelina Flores-Parra, Ana
Lilia Peraza-Campos, Francisco J. Martínez-Martínez, María Teresa Sumaya-Martínez
and Ángel Ramos-Organillo, Antioxidant Activity of Butyl- and Phenylstannoxanes Derived
from 2-, 3- and 4-Pyridinecarboxylic Acids, Molecules, 2010, 15, 5445-5459,
4.- Irma Y. Flores-Larios, Francisco J. Martínez-Martínez,* Efrén V. García-Báez, Olivia
Franco-Hernández, Itzia I. Padilla-Martínez, Intramolecular carbonyl-carbonyl interaction
as the directing motif of the opposed conformational preferences among [4 + 2]
cycloadducts of 3-ethoxycarbonyl- and 3-acetyl-coumarins with 2,3-dimethyl-1,3butadiene, J Chem Crystallogr, 2010, 40:1024–1028.
5.- Flores-Larios, I.Y.; López-Garrido, L.; Martínez-Martínez, F.J.; González, J.; GarcíaBáez, E.V.; Cruz, A.; Padilla-Martínez, I.I. Thermal [4 + 2] Cycloadditions of 3-Acetyl-, 3Carbamoyl-, and 3-Ethoxycarbonyl-Coumarins with 2,3-Dimethyl-1,3-butadiene under
Solventless Conditions: A Structural Study. Molecules 2010, 15, 1513-1530.
DATOS IMPORTANTES
-Químico Farmacéutico Industrial, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN, 19801985.
-Doctorado en Ciencias, Especialidad en Química Inorgánica, en el Centro de
Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, 1990-1994.
-Premio de la mejor tesis de doctorado en 1995 que otorga la Academia Mexicana de
Química Inorgánica.
-En 1996 estancia posdoctoral en la Universidad Metodista del Sur en el laboratorio del
Prof. Hosmane, con beca de la Fundación México-Americana para la Ciencia y la
Academia Mexicana de Ciencias.
-Profesor del Instituto Politécnico Nacional, de 1985-2005.
-Profesor de la Facultad de Ciencias Químicas, U.de C. 2005-a la fecha.
--Miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 1997 a la fecha nivel 1.
-Miembro de la Academia Mexicana de Ciencias desde 2005.
-65 Trabajos en congresos internacionales.
-47 Trabajos en congresos nacionales.
-53 Artículos de investigación en revistas indexadas (internacionales), estas publicaciones
han recibido más de 150 citas por otros autores.
-24 Tesis de Licenciatura.
-3 tesis de Doctorado.
-En 2004 estancia sabática en la Universidad de Colima donde coordino los trabajos del
documento curricular y puesta en marcha del programa de Doctorado en Ciencias
Química.
-Áreas de interés: a)Síntesis y reactividad de las cumarinas, b) en la elucidación
estructural y en el estudio del enlace por Puente de Hidrógeno, empleando la técnica de
Resonancia Magnética Nuclear y la difracción de rayos-X, c) diseño y síntesis de nuevas
moléculas con posible actividad biológica, d) En la Química Supramolecular.
12.0 REQUERIMIENTOS FINANCIEROS
GASTO CORRIENTE – MATERIALES Y REACTIVOS 50%
PARTIDA
MONTO
OBJETO DEL
GASTO
JUSTIFICACIÓN
$15,000.00
Material básico para
realizar las reacciones
Material de uso común
para el desarrollo de
la síntesis química
$12,000.00
Solvente deuterado
para la
Caracterización por
RMN
Materias primas para
prepara las fenilenbis-cloroacetamidas
Materias primas para
prepara las fenilenbis-cloroacetamidas sililadas
$10,000.00
Materia prima para
prepara las bisoxalamatos
Material para
preparación de los
derivados sililaminicos
Sales de
tetrabutilamonio
(Cloruro, Benzoato,
Fosfato, acetato,
fluoruro)
$5,000.00
Usarlos como
sustratos
Material de consumo,
papel filtro, ácidos ,
bases, ph, CaCl 2 ,
Placas de
cromatografía.
$3,000.00
Consumibles para la
síntesis
Disolvente necesario
para llevar a cabo la
caracterización y
determinación de
puentes de hidrogeno
por medio de la RMN.
Reactivo necesario
para la preparación de
los bis-oxalamatos
Se plantea utilizar los
derivados sililaminicos
sintetizados con estos
compuestos para la
determinación
de
procesos
de
reconocimiento
molecular.
Se utilizaran para
realizar las pruebas de
reconocimiento
molecular, por puente
de hidrogeno con las
series de compuestos
sintetizados en este
proyecto
Materiales utilizados
para la síntesis de uso
diario.
total
$50,000.00
Materiales
Refrigerantes,
matraces bola de 25,
50 y 100 ml, enbudos
de filtración
Reactivos
Dimethyl sulfoxide-d6 ,
CD 3 CN, CDCl, D 2 O
- 99.9 atom.. cant. 6
fco (fco de 50 g)
$5,000.00
GASTO CORRIENTE – GASTOS DE OPERACION 10%
PARTIDA
MONTO
OBJETO DEL
GASTO
JUSTIFICACIÓN
Pasajes
$7,500.00
Pago de transporte
aéreo para realizar
una estancia corta en
el Lab. de la Dra.
Karen Ochoa de la
Unison.
Realizar estancia para
la determinación de
las constantes de
asociación de los
complejos
moleculares
Hospedaje
$2,500.00
Para el pago de
alojamiento y comidas
en la ciudad de
Hermosillo, Sonora
para realizar una
estancia corta en el
Lab. de la Dra. Karen
Ochoa de la Unison.
Estancia para realizar
parte experimental
para la determinación
de constantes de
asociación
Total
$10,000.00
Transporte Aéreo: GdlHermosillo-Gdl
Viáticos
GASTO INVERSION - INFRAESTRUCTURA ACADEMICA 40%
PARTIDA
MONTO
Bomba de alto vacio
$40,000.00
Total
$40,000.00
OBJETO DEL
GASTO
Bomba de vacio para
rotavapor.
JUSTIFICACIÓN
Será empleada para la
separación,
purificación y secado
de los intermediarios y
compuestos. Servirá
además para reciclar
disolventes y como
complemento del
equipo rotavapor..