Procedimientos botánicos para la estimación de la calidad forrajera de los prados de siega del Pirineo Aragonés

El estudio del presente trabajo trata de la estimación de la calidad forrajera en 160 prados de siega muestreados en el Pirineo Aragonés. Para ello, se ha partido de la información de un trabajo previo que incluye unos inventarios fitosociológicos y sus análisis bromatológicos correspondientes. Para determinar la calidad forrajera se aplicaron los dos métodos de valoración botánica más utilizados: el del Valor Pastoral (VP) de Daget-Poissonet (Daget y Poissonet, 1972) y el “Complex” de Sostaric y Kovacevic (Sostaric y Kovacevic, 1974). A partir de la analítica química se estimó el Valor Relativo del Forraje según la metodología de Calsamiglia (1997). Analizando mediante distintos métodos estadísticos los 14 parámetros resultantes relativos, a la vegetación de los prados, a las estimaciones de calidad botánica y a la calidad bromatológica del forraje se concluye en primer lugar que es más aconsejable la utilización del método del Valor Pastoral que el Complex, al ser el primero mucho más sencillo de utilizar y estar ambos altamente correlacionados. Sin embargo, se ha obtenido una correlación negativa entre los resultados de calidad de los métodos botánicos y de los químicos, lo que se explica porque en estos últimos se analiza toda la hierba incluyendo plantas tóxicas, plantas mecánicamente perjudiciales y plantas no apetecibles, que el ganado no consume o no debería consumir, casi todas las del grupo “otras”, que sí son despreciadas por los métodos botánicos. Estos métodos deberían primar sobre los químicos sobre todo en prados con alta riqueza específica y altas coberturas del grupo “otras”, sobre todo si se consumen en pastoreo

Síntesis de nuevos heterociclos nitrogenados y estudio de su comportamiento como organocatalizadores

El desarrollo de nuevas metodologías para la obtención de compuestos enantiopuros es una de las ramas de investigación de mayor interés en Química Orgánica debido al importante papel que desarrolla la quiralidad en la química de los seres vivos. De las diferentes estrategias desarrolladas a este fin, la más potente de todas es la catálisis asimétrica, donde un producto de partida proquiral se transforma en un producto ópticamente activo mediante la intervención de una cantidad subestequiométrica de un catalizador quiral, siendo por tanto la única estrategia donde se produce una multiplicaciónn real de la quiralidad. Hasta no hace mucho, los catalizadores quirales se clasificaban en dos grandes grupos: las enzimas y los complejos de coordinación de metales de transición. Sin embargo, desde comienzos del presente siglo, la comunidad científica ha centrado su atención además en el empleo de pequeñas moléculas orgánicas quirales como catalizadores asimétricos para realizar de modo eficiente un número cada vez mayor de transformaciones enantioselectivas, en lo que actualmente se conoce como organocatálisis. Entre las ventajas de la organocatálisis frente a los otros dos tipos de catálisis asimétrica destacan la sencillez y bajo coste de las moléculas orgánicas empleadas como organocatalizadores, el hecho de que estas no se vean afectadas por la presencia de oxígeno o humedad en el medio de reacción, y la ausencia de efectos tóxicos y contaminantes asociados al uso de metales pesados.Las moléculas orgánicas con propiedades organocatalíticas, así como el tipo de reacciones que catalizan, son muy variadas. Sin embargo, existen ciertos dominios estructurales que han demostrado gran eficiencia en un elevado número de reacciones y que se han dado a llamado organocatalizadores privilegiados. El aminoácido natural prolina y muchos de sus derivados pertenecen a este grupo. Entre estos derivados se encuentran las pirrolidinas con sustituyentes voluminosos en la posición , que han demostrado su eficacia en un gran número de reacciones estereoselectivas de formación de enlaces C-C y C-heteroátomo sobre compuestos carbonílicos. Con estos precedentes, los objetivos de la presente tesis doctoral han sido el desarrollo de nuevas metodologías de síntesis diastereoselectiva que permitan la obtención de intermedios versátiles y enantioméricamente puros que contengan el anillo pirrolidina; la transformación de estos intermedios en organocatalizadores modulares cuya estructura pueda ser convenientemente optimizada; y el estudio de los compuestos obtenidos como organocatalizadores en procesos organocatalíticos modelo y diseño de nuevos organocatalizadores optimizados en un proceso iterativo.Teniendo en cuenta estos objetivos, a lo largo del periodo de tesis doctoral, se han puesto a punto nuevas metodologías de síntesis estereoselectiva que han permitido obtener diversos compuestos enantioméricamente puros de tipo pirrolidina, todos ellos obtenidos a partir del producto natural y fácilmente accesible D-manitol, y se ha estudiado su aplicación como organocatalizadores en la reacción modelo de adición de tipo Michael de compuestos carbonílicos a nitroelfinas. Estos compuestos sintetizados se clasifican en tres grandes grupos en función de su estructura: pirrolidinas con un sustituyente voluminoso en posición 2, pirrolidinas 2,4-disutituidas, y pirrolidinas bicíclicas de tipo hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol.El primer grupo de organocatalizadores, las pirrolidinas estéricamente impedidas en posición 2, constan de un heterociclo de pirrolidina en el que el carbono al nitrógeno es quiral y se encuentra unido a un fragmento etanodiol protegido en forma de acetal que proporciona el impedimento estérico. En su obtención, se ha puesto a punto una ruta sintética que posee dos etapas clave. La primera es la adición estereoselectiva de bromuro de alilmagnesio sobre iminas derivadas del 2,3-O-isopropiliden-D-gliceraldehído, para obtener de manera controlada, enantioméricamente pura y a escala de gramos homoalilaminas de configuración relativa sin o anti con respecto al centro estereogénico ya existente en la molécula. La otra etapa clave consiste en la reacción de hidrozirconación de estas homoalilaminas mediante el empleo del reactivo de Schwartz y en presencia de yodo molecular, que da lugar a las correspondientes pirrolidinas de configuración sin o anti. A través de esta ruta sintética se han obtenido una serie de organocatalizadores de una determinada configuración R o S del carbono estereogénico del anillo pirrolidina, y en los que se ha regulado el impedimento estérico de la posición 2 mediante el empleo de diferentes grupos protectores del fragmento etanodiol. En la obtención de las pirrolidinas 2,4-disustituidas se ha optimizado un procedimiento que emplea la homoalilamina de configuración anti. La formación del anillo de pirrolidina, en lugar de llevarse a cabo por hidrozirconación, se ha realizado mediante una 1,3-yodociclación con yodo molecular, lo que proporciona dos 4-yodopirrolidinas: la sin, mayoritaria, que poseen el yodo en la misma cara del anillo pirrolidina que el fragmento etanodiol; y la anti, minoritaria, en la que ambos grupos están en diferente cara. La sustitución del átomo de yodo de la posición 4 ha permitido la obtención de varios organocatalizadores bifuncionales de configuración S en el carbono estereogénico del heterociclo de pirrolidina, y con grupos con protones ácidos (concretamente trifluorometilsulfonamida, p-toluensulfonamida y tetrazol) en la posición 4 del anillo, tanto en misma cara como en la opuesta que el grupo etanodiol del carbono 2.El tercer tipo de organocatalizadores, las pirrolidinas bicíclicas, constan de un esqueleto hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol, estructura mucho más rígida que la de las pirrolidinas anteriores, con sustituyentes modulables en cuanto a disposición espacial y naturaleza (coordinantes o voluminosos) en las posiciones 3 y 6. La configuración del carbono quiral en respecto al nitrógeno es S, aunque realmente la estereoquímica de este centro es equivalente a las pirrolidinas sin con sustituyentes voluminosos en posición 2 (donde el carbono quiral del heterociclo tiene una configuración R). Para su preparación, se optimizado una ruta sintética que incluye la adición estereoselectiva de bromuro de vinilmagnesio a aliliminas derivadas de D-gliceraldehído para generar de manera enantioméricamente pura y a escala de gramos una alilvinilamina de configuración relativa sin; la formación del heterociclo de pirrolidina mediante metátesis por cierre de anillo entre los dos grupos olefínicos de esta alilvinilamina sin; la adecuada funcionalización diastereoselectiva del doble enlace del 2,5-dihidro-1H-pirrol obtenido seguida de una reacción de ciclación intramolecular; y finalmente reacciones de interconversión de grupos funcionales para modificar las propiedades de los sustituyentes unidos al esqueleto de hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol.Para el estudio del comportamiento como organocatalizadores de las pirrolidinas obtenidas se ha elegido como reacción modelo la adición de tipo Michael de compuestos carbonílicos a nitroolefinas, reacción de gran interés debido a la versatilidad de los compuestos que se obtienen como intermedios en la elaboración de compuestos como productos naturales y análogos, fármacos, etc. Las pirrolidinas con sustituyentes voluminoso en posición 2 han mostrado un buen comportamiento como organocatalizadores en la adición de aldehídos a nitroolefinas aromáticas. En las condiciones de reacción optimizadas, el proceso organocatalizado transcurre con rendimientos de entre el 87 y el 100%, diastereoselectividades que oscilan entre un 75/25 y un 93/7 a favor del compuesto de configuración relativa sin, y enantioselectividades de entre un 72 y un 85% en todos los casos estudiados. Además, del estudio realizado se ha podido observar que la configuración del de los aductos sin obtenidos en la adición organocatalizada de aldehídos a nitroolefinas dependía de la configuración R o S del centro estereogénico del anillo de pirrolidina, obteniendo uno u otro enantiómero del aducto en función de la quiralidad del organocatalizador empleado. Estos resultados han sido enviados a Beilstein Journal of Organic Chemistry que ha aceptado su publicación.Las pirrolidinas 2,4-disustituidas con un grupo voluminoso en posición 2 y un grupo con protones ácidos coordinantes en la 4 con una disposición relativa anti entre ambos grupos han mostrado un excelente comportamiento como organocatalizadores en la adición de compuestos carbonílicos, tanto aldehídos como cetonas, a nitroolefinas; si bien las pirrolidinas 2,4-disustituidas de configuración relativa sin entre los sustituyentes del anillo han demostrado no poseer propiedades como organocatalizadores en esta reacción. La adecuada modulación de la estructura del organocatalizador ha permitido disponer de un excelente organocatalizador de tipo p-toluensulfonamida para la adición de aldehídos a nitroolefinas, y otro excelente organocatalizador de tipo trifluorometilsulfonamida para la adición de cetonas a nitroolefinas. En el caso de los aldehídos, en las condiciones óptimas, la adición organocatalizada transcurre con rendimientos prácticamente cuantitativos en la mayoría de los casos estudiados, diastereoselectividades que oscilan entre un 85/15 y un 96/4 a favor del aducto de configuración relativa sin, enantioselectividades entre el 74 y el 97% de exceso enantiomérico en todos los caso estudiados (13 ejemplos). En el caso de la adición de cetonas, el proceso organocatalizado transcurre, en las condiciones optimizadas, con rendimientos entre el 90 y el 100%, diastereoselectividades que oscilan entre un 85/15 y un 97/3 a favor del compuesto de configuración sin, enantioselectividades de entre un 84 y un 99% de exceso enantiomérico. Este estudio se encuentra actualmente en fase de redacción del manuscrito.Las pirrolidinas bicíclicas de tipo hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol se han ensayado también en la adición de compuestos carbonílicos a nitroolefinas. Su diseño se basa en una estructura rígida que pretende generar un entorno con mayor estereodiferenciación entorno al átomo de nitrógeno del heterociclo de pirrolidina, a lo cual se le suma la ayuda, bien mediante impedimento estérico o bien mediante la presencia de protones ácidos coordinantes, de los sustituyentes presentes en el organocatalizador. Algunas de las pirrolidinas basadas en hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol, como por ejemplo los que poseen sustituyentes de tipo carbamato, han demostrado ser organocatalizadores con gran selectividad, pero, sin embargo, la actividad de estas pirrolidinas ha sido en general baja, siendo necesarios largos tiempos de reacción. No obstante, el esqueleto hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol, unido a ciertas quinazolinas, está presente en compuestos que presentan actividad biológica como inhibidores de enzimas fosfodiesterasas. La estrategia desarrollada para la síntesis de los organocatalizadores de estructura rígida ha permitido abordar la preparación de análogos estructurales de este tipo de compuestos. Así pues, se ha obtenido una batería de pirrolidinas bicíclicas de tipo hexahidro-2H-furo[3,2-b]pirrol, con sustituyentes de diferente naturaleza enfocados a influir en la actividad biológica, que han sido acoplados a dos tipos de quinazolinas, obteniendo así los compuestos con posible actividad inhibidora. Se han establecido los contactos necesarios para llevar a cabo las pruebas bioquímicas necesarias y actualmente, el comportamiento como inhibidores de los compuestos sintetizados está siendo estudiado por Lundbeck, una empresa farmacéutica internacional con sede en Dinamarca implicada en el desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento de desórdenes del sistema nervioso central.Debido a las pruebas adicionales solicitadas por Beilstein Journal of Organic Chemistry para la publicación del artículo sobre el estudio del comportamiento de las pirrolidinas con sustituyentes voluminosos en posición 2 como organocatalizadores en la adición de aldehídos a nitroolefinas, y a la síntesis de la batería de compuestos con posibles propiedades como inhibidores de fosfodiesterasas, no ha sido posible la lectura de la tesis dentro del periodo de contrato predoctoral. Actualmente la tesis ya está en fase de redacción y se espera que su lectura acontezca lo antes posible.<br /

A novel pan-negative-gating modulator of KCa2/3 channels, fluoro-di-benzoate, RA-2, inhibits Endothelium-derived hyperpolarization–type relaxation in coronary artery and produces bradycardia in vivo

Small/intermediate conductance KCa channels (KCa2/3) are Ca2+/calmodulin regulated K+ channels that produce membrane hyperpolarization and shape neurologic, epithelial, cardiovascular, and immunologic functions. Moreover, they emerged as therapeutic targets to treat cardiovascular disease, chronic inflammation, and some cancers. Here, we aimed to generate a new pharmacophore for negative-gating modulation of KCa2/3 channels. We synthesized a series of mono- and dibenzoates and identified three dibenzoates [1,3-phenylenebis(methylene) bis(3-fluoro-4-hydroxybenzoate) (RA-2), 1,2-phenylenebis(methylene) bis(3-fluoro-4-hydroxybenzoate), and 1,4-phenylenebis(methylene) bis(3-fluoro-4-hydroxybenzoate)] with inhibitory efficacy as determined by patch clamp. Among them, RA-2 was the most drug-like and inhibited human KCa3.1 with an IC50 of 17 nM and all three human KCa2 subtypes with similar potencies. RA-2 at 100 nM right-shifted the KCa3.1 concentration-response curve for Ca2+ activation. The positive-gating modulator naphtho[1,2-d]thiazol-2-ylamine (SKA-31) reversed channel inhibition at nanomolar RA-2 concentrations. RA-2 had no considerable blocking effects on distantly related large-conductance KCa1.1, Kv1.2/1.3, Kv7.4, hERG, or inwardly rectifying K+ channels. In isometric myography on porcine coronary arteries, RA-2 inhibited bradykinin-induced endothelium-derived hyperpolarization (EDH)–type relaxation in U46619-precontracted rings. Blood pressure telemetry in mice showed that intraperitoneal application of RA-2 (=100 mg/kg) did not increase blood pressure or cause gross behavioral deficits. However, RA-2 decreased heart rate by ˜145 beats per minute, which was not seen in KCa3.1-/- mice. In conclusion, we identified the KCa2/3–negative-gating modulator, RA-2, as a new pharmacophore with nanomolar potency. RA-2 may be of use to generate structurally new types of negative-gating modulators that could help to define the physiologic and pathomechanistic roles of KCa2/3 in the vasculature, central nervous system, and during inflammation in vivo

Unexpected epimerization at C2 in the Horner–Wadsworth–Emmons reaction of chiral 2-substituted-4-oxopiperidines

3 pages, 2 schemes, 1 table.The observed epimerization at C2 in the Horner–Wadsworth–Emmons (HWE) reaction of chiral 2-substituted-4-oxopiperidines has been investigated and, on the basis of the experimental results, a mechanism for this unexpected process has been proposed.The authors wish to thank the Spanish MCYT and FEDER (Project CTQ2004-05358) and the Diputación General de Aragón for financial support and the Spanish MCYT for a predoctoral fellowship (P. E.).Peer reviewe

Expedient asymmetric synthesis of (2S,3S)-Boc-phenylalanine epoxide, a key intermediate for the synthesis of biologically active compounds

The asymmetric synthesis of (2S,3S)-3-(tert-butoxycarbonyl)amino-1,2-epoxy-4-phenylbutane [(2S,3S)-Boc-phenylalanine epoxide] has been achieved in six steps and in 55% overall yield from the N-benzylimine derived from (R)-2,3-O-isopropylidene-glyceraldehyde. The required vic-aminodiol intermediate was obtained through a highly diastereoselective addition of benzylmagnesium chloride to the N-benzylimine in the presence of BF3·OEt2 as an imine precomplexing agent.The financial support of the Spanish Ministry of Science and Innovation and European Regional Development Fund (CTQ2008-00187/BQU) and the Government of Aragón (GA E-71) is acknowledged.Peer reviewe

Efficient resolution of rac-2-cyano-2-methyl-3-phenylpropanoic acid. An appropriate starting material for the enantioconvergent synthesis of (S)-α-methylphenylalanine on a large laboratory scale

A large laboratory scale synthesis of (S)-α-methylphenylalanine from benzaldehyde and methyl cyanoacetate has been developed. The synthesis is based on the following sequence: (i) preparation of racemic 2-cyano-2-methyl-3-phenylpropanoic acid, (ii) resolution of the enantiomers by crystallisation using norephedrine, and (iii) development of an efficient enantioconvergent synthesis of (S)-α-methylphenylalanine from enantiopure (S)- and (R)-2-cyano-2-methyl-3-phenylpropanoic acid. The simplicity of the experimental procedures, which avoid low temperature reactions, the need for an inert atmosphere and column chromatography, combined with the use of inexpensive and readily available reagents make this method synthetically very attractive.This work was carried out with the financial support of Ministerio de Ciencia y Tecnologı́a and FEDER (project PPQ2001-1834).Peer reviewe

Efficient stereoselective synthesis of enantiopure cis- and trans-1,2,4-trisubstituted piperidines.

3 figures.Enantiomerically pure (2R,4S)- and (2R,4R)-2-[(S)-1,2-dibenzyloxyethyl]-4-[2-(diphenylmethoxy)ethyl]-1-[(S)-1-phenylethyl]piperidines cis-1 and trans-1 have been synthesised from N-[(S)-1-phenylethyl]-(S)-2,3-di-O-benzylglyceraldimine in six steps in 31% and 18% overall yields, respectively. The efficiency of the synthetic strategy developed for the synthesis of these compounds relies on: (a) the totally diastereoselective tandem Mannich–Michael reaction between Danishefsky’s diene and the starting glyceraldimine, (b) the high yielding Wadsworth–Emmons reaction of the 4-piperidone intermediate and (c) the diastereodivergent reduction of the exocyclic C–C double bond at C4 of the piperidine ring. These transformations led to 1,2,4-trisubstituted piperidines with two new stereogenic centres with excellent stereoselectivity.This work was supported by the Spanish MCYT and FEDER (Project CTQ2004-05358) and the Gobierno de Aragón. P.E. was supported by a Spanish MCYT Predoctoral Fellowship.Peer reviewe

Asymmetric hetero Diels-Alder reaction of N-benzylimines derived from R-glyceraldehyde: A new approach to homochiral piperidine building blocks and its application to the synthesis of (2R)-4-oxopipecolic acid

The N-Benzyl imine derived from 2,3-di-O-benzyl-D-glyceraldehyde reacts with Danishefsky's diene to afford the corresponding hetero Diels-Alder adduct with a high diastereoselectivity. This compound can be transformed to enantiomerically pure (2R)-4-oxopipecolic acid.This work was supported by the Dirección General de Investigación Científica y Técnica, project number PB94-0578. R.B. would like to express his gratitude to the Ministerio de Educación y Ciencia for a doctoral fellowship.Peer reviewe

Efficient stereodivergent synthesis of cis-(2R,4S)- and trans-(2R,4R)-4-phosphonomethyl-2-piperidinecarboxylic acids from the same chiral imine derived from (R)-glyceraldehyde

5 pages.Two diastereomeric 4-phosphonomethyl-2-piperidinecarboxylic acids have been prepared in ca. 20% overall yield starting from the easily accessible N-[(S)-1-phenylethyl]-(S)-2,3-di-O-benzylglyceraldimine. The key step for the stereodivergent synthesis is the asymmetric reduction of an exocyclic C=C double bond on a highly functionalized chiral intermediate. This intermediate is ­obtained by Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction of a ­piperidone derived from the cycloadduct obtained in the aza ­Diels-Alder reaction between N-[(S)-1-phenylethyl]-(S)-2,3-di-O-benzylglyceraldimine and Danishefsky's diene. In these synthetic routes two new stereogenic centres are created on the piperidine ring with very good or excellent stereoselectivity.Peer reviewe

Highly convergent stereoselective synthesis of chiral key intermediates in the synthesis of Palinavir from imines derived from l-glyceraldehyde

Imines derived from O-protected (S)-glyceraldehyde are valuable intermediates in the synthesis of different kinds of amino acids. We have developed a highly convergent and stereoselective method to obtain (2S,3S)-N-tert-butoxycarbonyl-1-phenyl-3,4-epoxy-2-butylamine and (2S,4R)-N-tert-butoxycarbonyl-4-hydroxypipecolic acid tert-butylamide, which are key intermediates in the synthesis of Palinavir, that consist in the treatment of the appropriate imine with benzylmagnesium bromide and Danishefsky's diene, respectively, and subsequent transformation of the obtained adducts into the desired compounds. The reaction of N-benzylimine derived from (S)-2,3-di-O-benzylglyceraldehyde with benzylmagnesium bromide is completely diastereoselective at low temperature. Hetero Diels–Alder reaction of imine derived from (S)-2,3-di-O-benzylglyceraldehyde and (R)-N-α-methylbenzylamine is completely diastereoselective at low temperature in the presence of ZnI2.We thank DGES (PB97-0998) and DGA (P22/98) for financial support of this research.Peer reviewe