Synthesis of nitrogen, nitrogen-oxygen and nitrogen-sulfur heterocyclic compounds from carbohydrates with possible biological activity

En el presente trabajo de Tesis se sintetizaron derivados de hidratos de carbono conteniendo heteroátomos, ya sea como tioéteres o formando parte de un heterociclo nitrogenado, nitrogenado-oxigenado o nitrogenado-azufrado. La construcción de dichos derivados se abordó por dos caminos: sustitución nucleofílica y heterociclización sobre precursores adecuados, ya sea por cicloadición 1,3-dipolar o bien por heterociclización de tiosemicarbazonas. Las síntesis por desplazamiento nucleofílico se llevaron a cabo utilizando reactivos comerciales azufrados (alifáticos, aromáticos y heterociclicos) y con heterociclos azufrados bioactivos no comerciales. La cicloadición 1,3-dipolar se empleó en la síntesis de tetrazoles obtenidos a partir de niuilos de azúcares protegidos. Estos tetrazoles a su vez dieron origen a derivados oxadiazólicos de interés. Las reacciones de heterociclización de tiosemicarbazonas condujeron a la obtención de derivados heterociclicos aromáticos y no aromáticos, además de derivados piranósicos nitrogenados y nitrogenados-azufrados. Se analizaron los productos principales y secundarios de estas reacciones sobre diversos sustratos, estudiándose los efectos de la temperatura, medio y tiempo de reacción, los que permitieron efectuar algunas especulaciones mecanísticas. Los productos nuevos que resultaron de interés fueron caracterizados fisica y espectroscópicamente, efectuándose algunos estudios de modelado molecular y simulación de espectros para avalar resultados experimentales.In the present Thesis work some carbohydrate derivatives containing heteroatoms were synthesized. These heteroatoms are present as thioethers or in a nitrogenated, nitrogenated-oxigenated or nitrogenated-sulfured heterocycle. Construction of these compounds were made by nucleophilic substitution or applying heterocyclization reaction on appropriated precursors, using 1,3-dipolar cycloaddition or heterocyclization of thiosemicarbazones. Nucleophilic displacements were made using commercial sulfur containing reagents (aliphatics, aromatics and heterocyclic) and with sulfur containing non commercial reagents with biological activity. 1,3-Dipolar cycloaddition applied on nitriles which derived from protected carbohydrates yields tetrazolic derivatives. These tetrazolic derivatives were used to obtain oxadiazole derivatives. The heterociclization reaction of thiosemicarbazones produced sulfurated heterocyclic derivatives, aromatic and non aromatic, as well as other nitrogenated pyranosic derivatives with and without sulfur. This reaction was studied on different substrates and effect of temperature and reaction time were analyzed. We also present some mechanistic speculations, and in some cases, we perform some spectroscopic simulations and molecular mechanics analysis. The new products were characterized physically and spectroscopically.Fil:Martins Alho, Miriam Amelia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina